西班牙四年两次大停电暴露出的能源安全漏洞和气候危机问题

随着4月28日这则聊天记录疯传，侧面得知西班牙大停电事件似乎导致了连锁反应，不仅西班牙全国停电，由于欧洲有很多interconnection电网，南欧的意大利和法国也受到了波及。

具体是电网维护问题还是自然环境恶化原因导致？目前还没有完全水落石出，不过也就在这次停电之前的短短四年内，无独有偶，西班牙和法国同样出现过类似的停电事故。

2021年7月24日欧洲中部时间16:36，由于法国发生重大事故，葡萄牙和西班牙的输电系统以及法国电网的一小部分与欧洲大陆同步区域断开连接。初步调查显示，事故原因推测为输电线路附近的森林火灾。

图1 显示事件期间欧洲大陆断开连接区域的地图

事件发生前，西班牙正从法国进口2500兆瓦电力。事故直接导致欧洲大陆东北部大面积区域出现电能过剩，频率升至50.06赫兹，未引发进一步后果。而在断开的西南部区域（包括伊比利亚半岛和法国东比利牛斯大区部分区域），电能短缺导致频率下降至48.65赫兹，触发以下应急措施：

• 西班牙的低频减载方案切除了1995兆瓦的水泵负荷，并自动切除了约3068兆瓦的负荷（对应方案第一、二阶段）；

• 葡萄牙的低频减载方案切除了310兆瓦的水泵负荷和430兆瓦可中断工业用户负荷（频率低于49.2赫兹时触发），并自动切除650兆瓦负荷（对应方案第一、二阶段）；

• 法国自动切除约100兆瓦负荷。

这些措施迅速将西南部区域频率稳定在接近50赫兹，使得断电37分钟后（17:09）即实现快速再同步。图2显示了两个断开区域的频率变化：

图2 事件期间欧洲大陆频率变化曲线

截至目前，调查确认的事件时序如下：

• 16:32：森林火灾附近的400千伏Baixas Gaudières 2线路跳闸（图3中标记1）。此后电网无过载或电压频率问题，但（N-1）安全标准不再满足。为恢复（N-1）安全性，法国输电运营商（TSO）RTE与西班牙TSO REE决定立即将西班牙进口减少1200兆瓦。

• 16:35：在减量措施实施前，同区域的400千伏Baixas Gaudières 1线路跳闸（标记2），导致（N-2）事故及法西东部互联线路功率流中断。

• 16:36：因两条Baixas Gaudières线路失电导致过载，400千伏Argia Cantegrit线路跳闸（标记3），随后225千伏Pragnères Biescas（4）、225千伏Argia Arkale（5）和400千伏Argia Hernani（6）线路相继跳闸，最终导致伊比利亚半岛和法国东比利牛斯大区部分电网与欧洲大陆同步区域解列。

图3 事件初始阶段的线路跳闸顺序示意图

事故推测原因为高温引发的森林火灾。火灾产生的烟雾和微粒降低了空气绝缘性能，可能导致短路故障和线路跳闸。

解列后，REE与RTE采取协调措施，37分钟内完成全系统再同步。葡萄牙的断电用户1小时内恢复供电，西班牙用户于18:38全面恢复。

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至于4月28日这次停电事故的真相是天灾还是人祸亦或是气候危机下电网暴露出的致命弱点，我想都值得进一步关注。

尽管停电在国内似乎已经远离日常生活，不过这次南欧停电仍然对我们还是有非常大的警示作用。

截止目前，本次428西班牙停电处置时间线与进展列举如下：

1. 12:30-12:33

  ◦ 西班牙电网监测到全国用电需求从25,184兆瓦骤降至12,425兆瓦（腰斩），电网系统崩溃。

  ◦ 马德里地铁停运，机场航班延误，交通信号灯失灵引发全城拥堵。

2. 13:00-13:30

  ◦ 葡萄牙里斯本地铁紧急疏散乘客，全国交通信号灯瘫痪。

  ◦ 西班牙北部和南部部分地区（如加泰罗尼亚、巴斯克）开始逐步恢复供电。

3. 15:00

  ◦ 法国南部与西班牙电网互联的巴斯克地区短暂停电数分钟，安道尔公国通过自动重连机制恢复供电。

4. 18:00-19:21

  ◦ 西班牙局部地区（如阿拉贡、加利西亚）恢复供电，但全国整体电力仅恢复20%，依赖法国紧急支援的700兆瓦电力支撑。

  ◦ 政府启动国家三级紧急响应机制，接管马德里、安达卢西亚等地的应急管理。

5. 21:00

  ◦ 西班牙宣布恢复约50%供电，葡萄牙预计未来数小时内全面恢复。

  ◦ 法国计划将电力支援增至950兆瓦。

6. 次日（4月29日）凌晨

  ◦ 西班牙部分地区仍面临6-10小时的恢复周期，政府目标为29日全面恢复。

综合多家媒体分析，停电原因推测：

1. 直接技术故障

  ◦ 电网振荡与解列：西班牙电网公司称，因“强烈技术波动”导致伊比利亚半岛电网与欧洲主网断开，可能由极端高温引发高压线路异常（如电缆热膨胀或大气诱导振动）。

  ◦ 可再生能源波动：停电前11天，西班牙曾实现全天100%可再生能源供电，但当日风电出力骤降（从8GW至1.2GW），光伏因高温效率下降10%，暴露电网稳定性不足。

2. 基础设施与政策缺陷

  ◦ 设备老化与储能不足：西班牙40%电网设备运行超30年，储能容量仅占需求0.3%，无法缓冲供需失衡。

  ◦ 能源结构脆弱：过度依赖可再生能源（67%占比），但燃气调峰电站不足，核电站检修进一步削弱应急能力。

3. 外部因素与连锁反应

  ◦ 跨国互联风险：伊比利亚半岛仅通过3条线路与法国互联，形成“能源孤岛”，法国西南部高压线路火灾曾被怀疑为诱因（后被否认）。

  ◦ 气候异常：西班牙当日气温突破45℃，用电负荷激增，水库水位下降导致水电出力减少42%。

4. 未排除的潜在威胁

  ◦ 网络攻击：西班牙国家密码中心曾监测到“北非异常网络活动”，但欧盟委员会暂未发现证据。

  ◦ 供应链漏洞：部分机构使用未经认证的电力设备，加剧系统脆弱性。

428西班牙停电事件启示

• 能源转型阵痛：激进脱碳政策与电网现代化滞后的矛盾凸显，需平衡可再生能源与储能、调峰设施建设。

• 区域协作必要性：欧洲电网互联冗余不足，需强化跨国应急机制（如“西南欧电力联盟”计划）。

• 社会韧性考验：停电暴露现代城市对电力的高度依赖，民众恐慌性抢购、通信中断等问题需系统性预案。

（来源：八识配网技术，作者：王宇波）