【研究报告内容摘要】

事件： 2021年 2月 14日开始， 美国得克萨斯州受到异常寒冷天气影响， 电力供需严重失衡，电力现货价格暴涨，发生大面积、轮流停电， 2月 20日美国得州已进入重大灾难状态。截至当地时间 2月 17日，部分地 区停电超过 60小时，电力现货价格已达到系统上限 9美元/千瓦时。 美国及得州电力系统简介：各环节主体极为分散，统一调度几无可能， 得州属于真正意义上的孤网。 1） 截至 2020年年末，美国共有电力企业 3000多家，按所有制划分， 包括私营企业、联邦公营、市政公司、电力合作社等多种形式，由于美 国私营电力企业占比较高、且电力系统各环节主体极为分散，一旦出现 紧急用电需求，各电力公司之间互相支援的意愿很低、统一调度难度极 大。 2） 得州每年外购电量占比自身用电量 1%左右， 电力系统基本完全实现 自给自足，由于得州和外部只有直流互联（总容量 125万千瓦），不受 美国联邦能源管理委员会的监管， 因此属于真正意义上的“孤网”。

得州大停电的原因分析：外因（极端天气） +发电（常规电源不出力、 缺乏备用电源） +电网（孤网，不具备跨区域调度能力）。 1）外因——极端天气：百年不遇的极寒天气造成用电负荷激增； 2）发电——常规电源不出力、缺乏备用电源：由于生产商对极寒天气 准备不足，占比总装机 25.63%的燃气机组、 15.84%的风电机组、还有 部分燃煤电厂均无法进行正常工作，同时得州没有电力容量市场，缺乏 备用电源； 3）电网——不具备跨区域调度能力：只有总容量 125万千瓦的线路与 外部相连，每年外购电量占比自用电量不到 1%，不具备跨区域调度能 力。 对中国碳中和路径发展的启示： 1） 2020年底我国多省份出现限电，以湖南为例，省内煤电利用小时数 和装机双双下降，可再生能源装机和电量提高，外送能力又面临西北冬 季风光出力下降和华中地区普遍迎峰度冬供应紧张，最终出现严重限 电，这也是我国能源转型和电力供应安全矛盾的典型缩影。 2）实现碳中和目标，必须要加大力度发展与新能源相匹配的调峰和备 用电源，目前主要是火电，以应对大量风光上网之后带来的设备和系统 故障。 3）针对调峰调压等电力辅助服务建立合理的补偿机制，才能充分调动 作为调峰和备用的灵活电源的积极性

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