电网版“2012”不断上演 古巴9.9大停电事故分析报告
发布时间：2012-9-20 12:19
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古巴在当地时间9月9日晚上8点发生一次大停电事故。古巴总人口约11，241，161(1124万)，2009年，古巴电网总装机约586万千瓦，电网历史最高负荷2900MW，古巴共分16个省份。本次大停电发生在晚上8点左右，停电范围波及古巴中西部10个省，占全国16个省的三分之二左右。其中比那尔德里奥省(PinardelRio)，阿尔特米萨省(Artemisa)，哈瓦那(LaHavana)，玛雅贝克省(Mayabeque)，马坦萨斯(Matanzas)和西恩富戈斯省(Cienfuegos)等6个省全黑3个小时，9月10日凌晨1点，哈瓦那地区和其他停电区域陆续开始恢复供电。 本次事故总影响人口600多万，超过全国人口的一半，其中首都地区受影响人口220万，停电负荷损失初步预计超过1300MW。初步认为事故起因是由于古巴南部沿海城市西恩富戈斯的一座发电厂和从谢戈德阿维拉(CiegodeAvila)到圣克拉拉(SantaClara)之间的一回220kV输电线路发生故障引起的，由此影响了从西北部的比那尔德里奥省(PinardelRio)至东部的卡马圭省(Camaguey)整个细长的一系列古巴省市。 
天气预报报道哈瓦那9月9日晚间多云，气温华氏70多度，而在周一气温将达到华氏90多度，相对闷热。 从目前掌握的情况看，经初步分析，此次大停电事故中暴露出古巴电网存在电网装机容量不足及电网老化严重、电网的投资环境恶劣及管理混乱和防止大面积停电的应急措施不力等问题。 1.古巴国家及电网概况 1.1.古巴国民经济与社会发展基本情况 古巴是一个的群岛国家，位于北纬19°与24°N之间，东经74°与85°之间。处在加勒比海北部，墨西哥湾入口处，墨西哥以东，海地以西，巴哈马以南，与美国隔佛罗里达州海峡相对，与佛罗里达州最南端的基韦斯特的最短直线距离约为145公里。以古巴岛，青年岛以及大大小小4195个岛屿组成，古巴岛为主岛，周围环绕四个较小的岛群，包括西北海岸以外的科罗拉多群岛、主岛中北段大西洋沿岸以外的萨瓦纳-卡马圭群岛、中部南岸外的王后花园群岛和北部南岸外的卡纳雷奥斯群岛。 古巴的领土总面积为110861平方公里，地势比较平坦，山地只占总面积的1/4，可耕地为6.6万平方公里。主岛长1199公里?面积为105006平方公里，是加勒比海中最大的岛屿，世界第16大岛。主要山脉为东南部的马埃斯特腊山脉、中部的埃斯坎布拉伊山脉和西部的瓜尼瓜尼科山脉，存在喀斯特地形。马埃斯特腊山脉主峰图基诺峰海拔1974米，是古巴的最高点。由于古巴岛形状狭长，古巴的河水水流短浅湍急。位于东部的考托河全长370公里，为最大河流，中、下游约110公里可通航，滋润着重要的稻米、烟草和甘蔗种植区。古巴第二大岛为青年岛，面积为3056平方公里。 古巴国家行政区划如图1所示，全国分为15个省和青年岛特区，这些行政区多由以前的六个较大的历史省份分出，其中阿尔特米萨省和玛雅贝克省为2011年1月1日从原哈瓦那省划分出来，省下设市。 
古巴白人的祖先主要来自西班牙的加那利群岛、加利西亚、安达卢西亚和加泰罗尼亚，而古巴黑人的祖先来自西属几内亚的黑奴交易中心和海地，还有少量亚裔居民，主要是来自福建和广东的华工后裔，古巴革命打破了种族的阶级界限，这促进了人种融合，即穆拉托人比例的增长。 
2006年上半年古巴石油日产量为7.6万桶/天，而石油消费量为20.9万桶/天。大部分石油产自北部的马坦萨斯省，原油主要是重质高硫原油，因此该国的炼油厂需要对原油进行特殊处理才能进行加工。古巴通过国家投资或与外国企业合作的方式重点投资电力和石油领域。目前委内瑞拉以优惠价格向古巴出口石油，换得古巴的教师和医生。 1980年代在苏联协助下，古巴也曾开展核电计划，但在切尔诺贝利核事故发生后，古巴政府宣布中止兴建已建设70%的核电厂。1989年，古巴的家庭电力普及率达96%。1993年5月，古巴国会在危机中通过“国家能源发展计划”?设定以提升能源效率、国内石油开采、糖业生质能等3大主轴全力发展，分散型再生能源供应体系也开始陆续建置。仅管如此，此时古巴基本仍依赖11座老旧大型火力发电厂，电力需求问题未有效解决。2004及2005年发生全国性严重停电后，古巴政府倾全国之力展开“能源革命”。6个月内，境内900万颗传统灯泡几乎100%替换成省电灯泡，并将旧家电以旧换新。2年内，全国煤油、液化石油气、汽油使用量分别下降了34%、40%和80%。在政府补贴下，每月用电量在100度以内的用户每度电支付约0.38美分，超用部分施以惩罚性超高累进费率，300度以上的用电价格高达原本的14倍。 2006年政府在全国装设1854座微型柴油发电厂，以解决由飓风和设备老旧造成的停电问题，4000具紧急备用供电系统被装配在医院、农场、学校等重要场所，可在天灾、危急时提供高达500百万瓦的电力，目前古巴分散型发电装置容量比例高居全球第2，仅次于丹麦。目前古巴正积极导入生质能气化复循环发电等第二代生质燃料技术，以合资创投方式兴建5所装置容量约32百万瓦的先进蔗渣发电厂。在2364所学校引进太阳能发电的举措，则获2001年联合国全球500佳环境奖肯定。 古巴在2005至2007年间，达成18%的减碳成果，远超过京都议定书制定的5.2%减碳目标。 作为一项关于对国家能源安全和战略产业发展的承诺，古巴政府日前表示，古巴将大力发展可再生能源，将在未来八年内实现国内可再生能源产量增加12%的目标。 古巴国内Cubadebate官方网站发表的一篇文章显示，目前古巴全国消耗的电能来源中仅有3.8%属于可再生能源，而预计未来八年内，将会使该比例提升至16.5%。为实现这一目标，古巴政府将着力加大对于森林生物质发电及甘蔗能发电新技术的开发，同时加大力度推进对太阳能、风能及水资源等清洁能源的应用。 预计未来制糖工业将会成为推动古巴可再生能源产业发展的主要支柱之一，而另一方面，至2013年通过生物质发电的产量将有可能增加10%左右。 在风能应用方面，预计2013年内在古巴还将建立一个装机量为50MW的风力发电园区，且截至2020年前，将完成全国八个新风力发电园区的建设，届时总装机量将达到280MW。 在水力能源应用方面，目前古巴的水力发电主要来自于一个大型水电站和162个小型电站，其产量仅为64MW。但预计未来八年内，古巴全国的水力发电产量将有望超过100MW。 在太阳能应用方面，预计2012年12月将开始建立一个峰值功率达1MWp的光伏园区，2013年还将继续加大建设，实现总的峰值功率达到10MWp。Cubadebate网站透露，事实上古巴全国已经确认的太阳能装机容量可以超过2000MW，但目前却仅有一些小型的光伏发电站实现了与国家电力系统的连网并提供相关服务。 除此之外，其它值得发展的可再生能源还包括沼气、森林生物质以及农用风车带动的风力发电等。 另据网站统计数字显示，2011年，古巴全国应用水力和风力资源发电的总量共替代了约合31150吨传统燃料的发电产量，成功减少了高达100000吨二氧化碳排放量，较1990年碳排放量减少了近20%。 1.3.古巴电力系统基本情况 1.3.1.古巴电源基本情况 装机容量：2007年约5861MW，组成比例如图3所示。 
古巴在2006年开采了7.6万桶原油，然而却消耗了20.9万桶原油。古巴的原油产量在1984年时1.6万桶，大部分的原油采自北部Matanzas省，这种重型酸性原油需要更多的特殊过程处理。 1.3.2.古巴电网基本情况 古巴已在全国范围多次进行电网改造工作在全国15000处低压输电线路严重老化的地区中，9000处已经得到改善，古巴电力有关主管部门表示，今后仍将大力开展改造工作，预计今后断电情况将会逐步好转。 截止2008年，古巴国家各个岛屿的电网通过220/110kV电压等级线路联网，配网覆盖整个国家95%的岛屿，供电人口占国家人口97%。古巴全国220千伏输配电线路为3111公里，110千伏输配电线路4273公里。 古巴电网停电的原因主要是因为一方面由于电网本身老化而出现技术故障而出现的非计划停电，另一方面是由于为解决这些问题而又不得不按计划停电而进行检修。 古巴电网的供电负荷组成见图5，工业用电和居民用电占绝大部分，居民用电(35%)超过工业用电(26.7%)是其特点之一，另外电网运行损耗较大(16.8%)也是存在的主要问题之一。 
2.1.电网运行的组织特点 古巴国家电力公司组织结构如图7所示，主要由国家基础工业部、联合电网公司、发电公司、输电公司、配电公司、独立调度公司和其他一些独立的发电厂(IPP)组成。 
负荷特性：电网历史最高负荷2900MW，日最低负荷1450MW，出现在凌晨4点左右，日腰荷1950MW，出现在中午12点，日最大负荷2650MW，出现下午7点左右，国内发电燃料占总燃料65%，平均停电时间70天/年，约1700小时。 电源特性：电网电源超过40%的发电是小容量的分布式发电，这在世界上都是比较高的比例，约一半柴油发电机作为调峰电源，新的分布式发电遍布全国，政府制订了为在高峰负荷时能调节工业负荷的全国节能计划，支持大力使用和开发可再生能源，因此在新能源发电及利用方面是比较典型的。火电厂平均已服役25年，效率较低，可用率60%，高峰负荷时频繁停电，输配电网络网损率高。 3.大停电事故概况 3.1.事故简要情况 据CNN报道，哈瓦那的大街约在当地时间9月9日晚上8点左右，北京时间9月10日上午9点左右，失去电力供应，这个温暖潮湿的夜里，首都的居民对于停电淡然处之，聚集在大楼的角落里寻找着冷空气。古巴居民对于生活基础设施的不完善早已司空见惯，而对于由电网老化导致的频繁故障也早已习以为常，但本次停电整个古巴西部全陷入黑暗，却显得不同寻常。中部的阿维拉的居民们幽默地说，在这个“共产主义”的国家里他们除了口袋里的一点光，没有任何其他光源。 周一临晨哈瓦那黑暗的大街上甚是宁静，几个街区中应急发电机的嗡嗡声却打破了这份宁静。天气预报报道哈瓦那周日晚间多云，气温华氏70多度，而在周一气温将达到华氏90多度，相对闷热。 本次停电，在首都哈瓦那约有200万居民失去了电力供应，医院和其他拥有自备发电设备的地方还保持着供电，政府发言人还没有正式确认其他地区受影响人口。周一清早，也就是在停电几个小时之后，哈瓦那的居民开始恢复供电。 据古巴哈瓦那(CNN)报道，CiegodeAvila和SantaClara之间的220kV线路故障影响了从PinardelRio至Camaguey，即从西到东岛上的供电。周日晚上的报道声称事故原因尚在调查，而电力系统工人正在恢复供电。 当地有关人士透露，除非是风暴来袭，否则像这种大面积的停电在古巴还比较少见。 3.2.事故起因及发展 据古巴哈瓦那(CNN)报道，事故起因是由于古巴南部沿海城市西恩富戈斯的一座发电厂和从谢戈德阿维拉(CiegodeAvila)到?圣克拉拉(SantaClara)之间的一回220kV输电线路发生故障引起的，如图9所示，由此影响了从西北部的比那尔德里奥省(PinardelRio)至东部的卡马圭省(Camaguey)整个细长的一系列古巴省市，即从西到东的供电，停电范围如图1紫色区域所示。 3.3.事故造成的损失 本次停电造成损失的基本资料如下? (1)停电区域，古巴中西部10个省，占全国16个省的三分之二左右。其中比那尔德里奥省(PinardelRio)阿尔特米萨省(Artemisa)哈瓦那(LaHavana)玛雅贝克省(Mayabeque)马坦萨斯(Matanzas)和西恩富戈斯省?(Cienfuegos)等6个省全黑3个小时。 (2)影响人口，总影响人口600多万，超过全国人口的一半，其中首都地区受影响人口220万。 (3)停电负荷，初步预计超过1300MW。 
根据目前的古巴官方数据，古巴现在仅有1/7的人口使用互联网，其中大多数仅是使用古巴国内的局域网。而且网络一般也仅接入到办公室或者高校机构，在家中上网还很少见。所以，古巴的互联网数据资料相对较少，给大停电事故分析带来一定困难。 从目前掌握的情况看，此次大停电事故中暴露出古巴电网存在以下问题：? (1)电网装机容量不足及电网老化严重，古巴居民对于生活基础设施的不完善早已司空见惯，而对于由电网老化导致的频繁故障也早已习以为常，但这次整个古巴西部陷入黑暗，这种大面积停电还是显得不同寻常，暴露古巴电网装机不足及电网老化问题严重。? (2)电网的投资环境恶劣及管理混乱，有关资料统计表明，古巴电网的投资环境恶劣，电力电缆和电力铁塔偷盗事件日益增加，电力欺诈事件从2005的8359起，增加到去年的27470起来，翻了三倍多，导致国外资金不愿意投资到古巴电力领域基础建设，最大海外投资商投资额度下降11%。? (3)防止大面积停电的应急措施不力，从相关报告看，电网发生事故后，各省市的居民互相打电话询问停电，而电力公司本身没有通过官方渠道在第一事件向市民发布有关信息，笔者认为没有制订相应的电网事故应急管理体系?或者是应急管理措施不力也是事故扩大的原因之一。 来源：北极星智能电网在线 |
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