《极端高温持续?电力需求飙升 欧洲电力系统再临“烤”验》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2025-08-01
  • 近日,希腊、意大利等欧洲南部国家遭遇极端高温天气,最高气温甚至突破43摄氏度,多国发布最高级别高温预警。高温炙烤之下,欧洲国家用电需求激增,多家电网机构发布“预警”,意大利多座城市也因电力供应不足短时停电。夏季炎炎,欧洲能源电力系统能否通过这一“烤验”?

    ■■ 高温致用电量激增

    世界气象组织数据显示,今年夏季,欧洲平均气温较往年明显升高,北美、北非等地区也出现高温现象。以法国为例,法国气象机构在7月初发布高温红色预警,多地气温超过40摄氏度,突破历史最高值。

    分析认为,气候变化让热浪侵袭变得更加频繁,全球各大洲极端天气的严重性也在逐步增强。

    在此背景下,欧洲多国空调等制冷设备使用量暴涨,居民、商户以及工业用户用电量飙升。希腊电网机构IPTO表示,7月22日,该国用电负荷创下今年夏季以来新高,在午间负荷达到10080兆瓦,未来数天内用电需求或因气温居高不下而持续增长,最高可能突破10410兆瓦。希腊能源部长帕帕斯塔夫鲁与该国电网和配电网络运营商召开紧急会议,要求确保在需求激增的情况下保持电力供应稳定。

    7月初,包括罗马在内的多座意大利城市出现短时停电,家庭、商户乃至交通信号灯等都遭遇“断电”。意大利能源供应商Enel随后表示,此次停电可能“与炎热天气有关”,电线“过热”从而造成故障。

    根据市场研究机构Ember数据,今年夏季的热浪导致欧洲国家每日电力需求大幅上涨,德国用电需求增长6%,法国增长9%,西班牙则增长了14%,用电高峰期电力需求更是增速明显。

    ■■ 电力供需面临“错配”

    从电力需求波动情况来看,下午以及夜间是空调等制冷设备高负荷运行的高峰时段,这也意味着下午至夜间是欧洲国家用电量激增时间段。然而,以光伏为代表的可再生能源大发时段大多集中在白天。多家行业研究机构都指出,欧洲电力系统供需存在明显“错配”,电网稳定运行压力提升。

    统计显示,今年第二季度,欧洲太阳能发电量创新高,达到104.4太瓦时,6月光伏发电更是首次成为欧盟第一大电源。同期极端热浪之下,7月初,法国和瑞士核电运营商宣布因冷却水温度升高而关停部分反应堆,这导致核能发电量有所下降。与此同时,由于欧洲国家还在加速推动燃煤发电退出,灵活性电源不足引发短时间内电力供应紧张。

    整体来看,欧洲电网系统无法“消化”激增的光伏发电量,光伏大发期间,基本所有欧洲国家电力市场“负电价”时长都有所增长,多国电力市场“负电价”时长屡创新高。研究机构Montel Analytics数据显示,上半年西班牙、荷兰、瑞典等多国“负电价”时长超过300小时,最高时长可达506小时。

    而在用电高峰期,电价也屡创新高。Ember数据显示,以6月24日电价为基线,6月底至7月初热浪侵袭期间,西班牙日平均电价上涨15%,波兰电价上涨106%,法国电价上涨108%,7月1日夜间用电高峰期德国电价更是突破400欧元/兆瓦时。

    Montel Analytics指出,欧洲大部分地区出现的炎热天气推高了电力需求,能源系统正承受巨大压力。与白天“负电价”相比,夜间电价往往飙升,持续的高温天气正扰乱电力系统需求模式以及可再生能源发电水平,电网供需平衡正受到挑战。

    ■■ 电网韧性再受考验

    在电力系统的供需错配风险提升影响下,欧洲天然气市场也随之出现波动。睿咨得能源天然气和LNG市场高级分析师Masanori Odaka指出,今年7月,欧洲主要城市的气温都高于过去20年的平均水平,挪威生产的天然气量虽然呈现小幅上涨态势,但欧洲西北部LNG价格自6月底开始就有所上涨。

    根据世界气象组织预测,欧洲乃至全球面临的气候变化挑战正日益严峻。到2050年,欧洲预计将有一半人口有高风险或极高风险暴露在热浪之下,欧洲南部受到的影响将尤为明显,欧洲其他地区极端天气出现频率可能也将持续增长。

    在此影响下,业界普遍认为,改善基础设施、提高电网韧性将是欧洲应对未来极端天气风险的重要措施。波士顿咨询在最新报告中指出,欧洲能源系统拥有大量可再生能源装机,但如果没有电网基础设施的投资和创新,电网将无法跟上装机步伐,可再生电力也难以到达终端消费者。

    在Montel Analytics研究人员看来,欧洲地区电网基础设施限制和跨境电力传输不足等一系列原因加剧了电力供需波动,未来合理匹配电力供需的重要性将愈加凸显。为满足夜间用电高峰需求,需及时补充化石燃料发电量,提升电网系统灵活性,同时应加快建设可再生能源配套系统,储能资产将有望在巨大的价格差中实现收益。此外,欧洲也应考虑在需求侧提高灵活性,通过价格机制调节用电需求。

    Ember则强调,极端热浪期间巨大的电价差展现出电池储能、可靠的清洁电源以及电网互联互通的重要性,同时分布式可再生能源技术、构网型技术等创新科技也有望成为应对电网挑战的有效方案。

  • 原文来源:https://www.cnenergynews.cn/focus/2025/07/30/detail_20250730224558.html
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    • 【国际能源网专稿】在过去的 10 年时间里,电力系统在脱碳成本方面发生了惊人的变化,当前足以支撑着手建立零碳电力系统。在此背景下,2021年1月25日,“清华大学·大同第二届能源转型国际论坛”第四场报告会第五单元“电力系统转型”采取线上直播形式举行。分别从欧洲零碳电力系统的竞赛、欧洲核电抉择、欧洲国家退煤路线图、北欧电力市场四个课题报告对当前欧洲零碳电力发展状况进行了分享和解读。 本次会议由大同市科技局局长王成舜和清华大学校友、清华大学电机系副教授张宁联合主持,由四位清华能源转型中心思维课题组成员作为报告人,由国网能源研究院副院长蒋莉萍和中国煤炭运销协会副理事长冯雨博士在报告发布后对相关内容进行点评。 大同市科技局局长 王成舜 王成舜在致辞中表示,当前大同市作为能源革命的先兵,肩负着推动能源转型综合改革与资源型经济率先趟新路的光荣使命。大同自产煤以来,给共和国与全世界贡献了30亿吨煤。他认为,无论是绿化电力系统还是能源转型,都需要科技创新的力量进行探索、引领和推进。清华大学校友、清华大学电机系副教授张宁主持了本次报告环节。 清华大学校友、清华大学电机系副教授 张 宁 杜克大学环境管理专业研究生、清华能源转型中心每人一千瓦光伏课题组李若水分享了《欧洲零碳电力系统的竞赛》报告。李若水分别对目前接近零碳电力系统的国家、零碳电力系统冲刺的国家,以及欧洲近零碳电力系统灵活性的建设进行了介绍。 杜克大学环境管理专业研究生 清华能源转型中心每人一千瓦光伏课题组 李若水 目前接近零碳电力系统的国家分别是冰岛和挪威。她认为,冰岛风电潜力加大,风力发电可能是该国未来发展的最佳选择。而挪威国家96%都是水电,基于水电的电力系统,挪威大力发展电动汽车的转型。据李若水介绍,挪威在2018年9月电动汽车销量超过燃油汽车,是世界上交通部门发展最先进的国家之一。 零碳电力系统冲刺的国家分别是奥地利、瑞士、瑞典、英国。李若水分析道:“奥地利在2019年4月完成退煤大业。因此,奥地利在2030年的可再生能源发展目标中,风电光伏将成为主角。而瑞士是以水电和核电为主,目前,瑞士国家已经超过90%多的电力都是零碳的,结合瑞士光伏建筑发展潜力大的优势,如果可以合理利用屋顶潜力,安装屋顶光伏与建筑一体化,瑞士BIPV足以支撑其退核之后的电力支撑。另外是瑞典,瑞典虽然退核存在不确定性,但仍是2040达到100%可再生能源的目标。最后是英国,英国是2025年具备零碳电网能力,因此,到2025年ESO将改变英国电力系统的运营,并建立创新的系统产品和服务,以确保网络准备好处理100%零碳。” 最后在近零碳电力系统灵活性的建设方面,李若水认为来自四个方面,分别是运力储存、交通系统提供灵活性、电力市场提供灵活性,以及从需求侧看城市层面的三网融合提高电力系统灵活性等。 康奈尔大学环境经济专业研究生,清华能源转型中心欧洲万里行课题组刘一凡做了《欧洲核电抉择》的报告分享。他分别从核电现状、零碳能源转型下的背景、核电风险做了介绍。 康奈尔大学环境经济专业研究生 清华能源转型中心欧洲万里行课题组 刘一凡 刘一凡指出,在2019年欧盟发布欧洲绿色协议之后,欧盟计划于2050年实现净零碳,彼时,发展核电的国家很多认为核电是清洁、可持续的,可以实现欧盟的零碳目标,因此选择发展核电。然而,之后由于核电的不安全、不清洁、不经济,各国开始了退核发展。如2020年初有15亿欧元能源转型资金,用于禁止成员国当期发展核电。 最后,他提出了自己的建议,第一,破除核安全神话,保持对核电的敬畏之心。第二,没有核电实现能源独立是有可能的,比如德国、瑞士目前有很明确的零碳转型路线图。第三,核电重启不能冒进。第四,退核之后的土地仍可盘活。 波恩大学发展经济学博士、清华能源转型中心欧洲万里行课题组刘洋做了《欧洲国家退煤路线图》的报告。 波恩大学发展经济学博士 清华能源转型中心欧洲万里行课题组 刘洋 整体来看,在2019年,欧洲在运营的燃煤电站是292个,主要分布在德国、波兰、巴尔干半岛。刘洋认为,有三个路径可以实现退煤和能源替代。通过对比2018年、2023年以及2030年电力结构发现,实现退煤和能源替代的主要的路径是依赖天然气。其次实现数据转型,成立德国数据中心计划,结合大量数据优势从传统工业企业到新型的高科技公司,实现煤炭挖掘数据转型。最后是投资大学教育和科学研究中心。 上海淞泓智能汽车科技有限公司项目经理、清华能源转型中心零碳交通课题组林中朴做了《北欧电力市场》报告分享。 上海淞泓智能汽车科技有限公司项目经理 清华能源转型中心零碳交通课题组 林中朴 林中朴介绍到,北欧电力市场是北欧国家的通用电力市场,它是欧洲最早的自由市场之一,也是目前世界上运营最稳定、电力商品品种最丰富的电力市场。当前电力市场包括挪威、丹麦、瑞典、芬兰等国,扩展性市场包括爱尔兰、波兰。同时,这些市场现在已经成功为克罗地亚、保加利亚提供咨询与运营的服务。 谈及北欧能源市场的优势,林中朴表示,分别是通过跨国互联,调整余缺;通过跨国互联,调节水电、风电资源的契合度;灵活的电价机制,大幅度提高电力系统的灵活性。 他继续讲到,北欧能源市场的市场互联,有效推动了低碳转型。一方面提高了多种能源之间的契合度,比如丹麦风电与挪威水电进行联动,同时还提高了两国可再生能源消纳程度。另一方面,结合统一碳价,碳价可以推高煤炭、天然气发电成本,使得清洁能源更具有优势,可以很大程度上帮助不同国家实现低碳转型。 最后,刘洋总结到,未来北欧能源市场应围绕四个发展重心进行建设。第一,能源共性和灵活性。进一步打破国家间壁垒,增加共同预算,减少电力市场中的价格区域数量来最大程度的应对灵活性挑战。第二,领先的燃料和交通运输。他表示,对新能源技术和基础设施投入、消除监管、政治壁垒,助力电动汽车和其他分布式解决方案成为电动系统的一部分。第三,高效的综合能源系统,发挥税收政策指导资源利用,创建测试平台和示范项目,乙烯酮级方法研究能源集成并面向有利益相关方制定共同愿景。第四,欧盟能源联盟和北欧解决方案,强调北欧电力市场作为欧盟的市场典范,建立在线服务,在国际舞台上进行合作。 嘉宾对报告人汇报内容进行点评 在会议的最后点评环节中,国网能源研究院副院长蒋莉萍提出,随着变动性电源逐步成为主导能源,对于“全能选手”,传统发电技术所提供的产品及价值,需要进行重新重构。基于提供安全可靠电力供应的要求,要区分电量和电力(辅助服务)在系统当中的作用与价值,建立相应的市场交易机制和行业管理要求。同时,随着电力系统中的技术及主体构成越来越多元化,电力生态融合协调协作共生,将成为政策体制机制里面的关键词。最后,在低碳转型后,亟需倡导并构建共同但有区别的电力责任安全,在电力安全用户当中达成共识,尽快通过管理制度,并逐步加以体现。 中国煤炭运销协会副理事长 冯 雨 中国煤炭运销协会副理事长冯雨博士认为,控制煤炭消费总量促进新能源发展是重大的方向,不可逆转,我们必须要有效替代煤炭、石油等高碳能源,推动高碳能源向绿色低碳能源转型。其次,我国煤炭行业从业人数庞大,人员安置工作成为重中之重。最后,建立碳减排为目标的煤炭生产与消费协同的机制,以煤炭市场健康发展促进煤炭减排的顺利推进。另外,在制定碳减排方案的时候,要紧紧围绕中国的碳减排目标,建立煤炭生产与消费的协同机制。保障煤炭价格维持在合理的范围内运行,来推动中国能源快速向新能源转型,进而促进中国碳减排的顺利进行。
  • 《“分布式”电力系统更能保护“弱势群体”》

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    • “全球暖化”,就是气温上升——世界上没有哪个大国总统像特朗普那么“勇敢”。但要让普通“老百姓”对眼前的现实有科学的理解,还需要多做正面宣传。要多听科学人士的意见,不能简单地“一刀切”。据NPR科学记者劳伦·萨默(LAUREN SOMMER)报道[1],得克萨斯州停电事故后,全美的电网都需要升级改造。但据说,分布式、微电网系统更能保护“弱势群体”…… 2021年2月17日,美国得克萨斯州奥斯汀的嘉年华超市停电,人们排队等待开门。(画面上的招贴:本店停电关闭,将尽快开放) 听到的“所有事情”都考虑到[2] 随着美国得克萨斯州继续停电,数百万居民很快意识到,除了试图家庭照明和取暖之外,还有更多需要担心的事。从水龙头流出的水不再可以“安全饮用”了。 在极端寒冷的天气里,得州周围依赖电力的基础设施开始失灵,就像倒下的“多米诺”骨牌。在奥斯汀的乌尔里希水处理厂,因电力故障关闭。再加上管道破裂造成的低水压,意味着居民必须将水“烧开”才能饮用。 极端天气导致电力需求飙升,老化的电网再次受损,停电变得越来越普遍[3]。气候变化导致的灾害,与更强烈的风暴和飓风类似,只是风险更高。 因此,某些社区正在寻找新“出路”,以确保弱势群体和基础设施经受得起停电。它们正在安装太阳能板和大型蓄电池,创建小型“微电网”,在大电网停电时,这些“微电网”还能继续工作。 其中某些安装在重要设施,如水处理厂、医院和应急中心现场。较小的蓄电池系统,也可以帮助那些在家依赖救生医疗设备的人。虽然电力公司传统上投资维护电网,但“灾难分析”专家说,他们还需要探索更新的解决方案,以适应极端天气,应对电网时断时续、无法快速修复的情况。 美国国家可再生能源实验室(NREL)复原力高级分析师伊莱扎•霍奇基斯(Eliza Hotchkiss)说,“这种自然灾害和破坏性事件还会继续。”“尤其是飓风发生更频繁、强度更大的地区,会看到这种情况。所以不能‘充耳不闻’,忽视正在发生的事,因为它会继续扰乱我们的生活。” 水需要电力 得克萨斯州停电影响的范围让很多人“措手不及”,甚至包括住在那里的能源专家梅丽莎·洛特(Melissa Lott)。她是哥伦比亚大学全球能源政策中心的研究主任,但在疫情大流行期间,就与家人住在得克萨斯州。 洛特说,“我们以为要设置40分钟的轮流停电,这是他们在网上通告的预期。”“实际上将近四天时间,没有电力,也没有水,而不是40分钟。” 不过,洛特也不是第一次经历这样的事情了。 洛特说,“我记得2011年在得克萨斯州,在寒冷的暴风雪期间,有一次停电四个小时。”“有人说,这是‘百年一遇’的风暴。十年之后,就遭遇了一场更加极端的风暴。” 灾难发生后,数百万德克萨斯人一个多星期没有饮用水。水利基础设施,如饮用水和废水处理工厂,需要电力才能运转。这个教训,在约十年前超级风暴“桑迪”袭击纽约和新泽西州时,就变得很明显了。 安德鲁·鲍尔斯(Andrew Powers)说,“我永远不会忘记,那天开车的时候,整个州都是黑色的。”当时他在新泽西州电力公司PSE&G从事太阳能和储能业务。“那场风暴让我大开眼界。” “桑迪”造成了新泽西州历史上最大的停电,包括许多污水处理厂。如果没有电,水厂就不能先进行清洁,再把污水排入环境。许多设施都有备用发电机,以备紧急情况。但在洪水和大面积损毁时,就坚持不住了。 鲍尔斯说,“这个州几个星期后才真正恢复元气。发电机也毁了,没法给发电机供应柴油。” 在纽约州和新泽西州,由于停电和洪水,数十亿加仑未经处理的污水排入航道。飓风过后,新泽西州开始研究如何创建一个更有弹性的系统。 PSE&G公司在新泽西州考德威尔的一个污水处理厂安装了太阳能电池板,还安装了一个很大的蓄电池。太阳能板为当地的电网提供电力,但在风暴发生时,它白天给水厂提供电力,维持水厂运行;还给大型蓄电池充电,能在太阳落山后提供电力。 鲍尔斯说,靠蓄电池和备用发电机,污水处理厂可以独立运行几个星期。这个公用事业公司已经在其他重要地点安装了类似的设施,比如新泽西州卡姆登的一家医院和一所高中,在极端天气下,可作为较大社区的供暖或制冷中心。 在新泽西州卡姆登的库珀大学医院,有个大型蓄电池和太阳能系统,可以在停电时提供后备电力。 新泽西州在桑迪飓风后重建电网的过程中花了2亿美元,关键设施安装了能源系统,还考虑怎么能让微电网发挥更大的作用[4]。 新泽西州公共事业委员会主席乔·费奥达里索(Joe Fiordaliso)说,“假设戏剧性的事情将要发生。”“我们肯定要经历气候变化。风暴不会变得更温和,所以必须尽力做好准备。” 家用蓄电池 去年加州的停电给人类带来的毁灭性损失,早就变得显而易见。极端高温导致电力需求飙升,该州被迫实施轮流停电。尽管已为应对“热浪”做了计划,但没有为气候变化越来越有可能发生的“极端情况”做好准备。 在“野火”季节, 停电也成了几百万加州人的“常事”。大风和高温增加了发生火灾的风险,某些地区的公用事业公司会提前断电,有时甚至会断电几天,以防止其设备引发火灾。 这意味着,仅仅是“野火”的威胁就会影响很多人的生活,包括在2018年“营火”[6] 中幸存的加州马格利亚的理查德·特拉诺(Richard Terrano)。 特拉诺说,“这场野火基本上摧毁了整个社区。”“我在这里住了50年,火灾发生前我所知的一切都消失了。” 特拉诺患有阻塞性慢性肺病,在家需要辅助性吸氧和呼吸设备。但现在“火灾季节”,他家经常断电。起初,他尝试使用移动式发电机,但发现连续使用,每天要花费大约100美元的燃料。特拉诺退休了,有固定收入。 他说,“这就要花掉整个月的燃料预算,而且会在几个小时内消耗完。” 后来,特拉诺听说有个项目,据说是在太平洋电力公司(PG&E)支持下,由加州独立生活中心基金会经营,可向有医疗需要的居民提供移动式蓄电池。这个小型蓄电池就在他家里,如果需要给他的医疗设备供电,可四处移动。 他说,“它大概也就18平方英寸。”“像个大积木,充电后可以让我的设备运行好几天。” 今年,该项目计划借出约3000个蓄电池,帮助残疾人和有医疗需要的人。 加州独立生活中心基金会执行董事克里斯蒂娜·米尔斯(Christina Mills)说,“我们需要做好准备。”“虽然压力仍然存在,但提前准备得越多,压力就会越小。有些残疾人和老年人,可依赖电动医疗和辅助技术设备,提高他们的生活质量。” 弹性的益处 大型蓄电池通常比传统能源昂贵,有时成本高出两三倍,但价格在迅速下降。这项技术除了试点项目之外,还没有推广应用。不过加州的情况正在发生变化,这个州对储能有强制性要求。 相比之下,得克萨斯州的停电给该州造成了几十亿美元的损失[7]。电网专家们说,如果公用事业公司在避免停电、使社区更有弹性价值上投入一美元,那么看起来“微电网系统”更经济划算。 霍奇基斯说,“这并不意味着,要使你的系统达到所需要的恢复能力标准,必须投入太多的资源。” “并不需要比正在考虑的系统更昂贵。” 重大灾难发生后,各州通常都会投入大量资金。但专家们说,气候更热、天气更极端的情况下,每个社区都需要确定最脆弱的人群和关键的基础设施,并在出现问题时设法支持他们。这可能需要多年的支持,而不仅仅是几个试点项目。 洛特说,“我们并不仅仅需要系统中有一笔钱。” “我们需要随后持续的投资,降低整个系统的风险。我们希望,没有看到、谈到的某些事情,并不像听的那么多。” 资料与注释: 1. LAUREN SOMMER,How Giant Batteries Are Protecting The Most Vulnerable In Blackouts, NPR, March 8, 2021 2. https://www.npr.org/programs/all-things-considered/2021/03/08/974733453 3. JEFF BRADY, It's Not Just Texas. The Entire Energy Grid Needs An Upgrade For Extreme Weather, NPR, February 28, 2021 4. https://www.kqed.org/news/11842961/pge-public-safety-power-shutoff-wildfire-outage-blackout 5. LAUREN SOMMER, Climate Change Lesson From California's Blackouts: Prepare For Extremes, NPR, August 19, 2020 6. NASA, Camp Fire Rages in California, Nov 11, 2018 7. CAMILA DOMONOSKE, The Power Is Back On In Texas. Now Comes The Recovery, And It Won't Be Cheap, NPR, February 27, 2021