得州能源危机引起了美国以及世界各国媒体的广泛关注。在中国，有关得州事件与中国电改相关性的讨论也正在进行。得州政府和相关专家现在正处于调查分析危机的早期阶段，距离所有相关事实公开还需要一段时间。也许现在给出完全确定的结论还为时过早，但可以从得州的经历中得出一些早期的启示。
目前可以识别出一些与危机相关的因素。2月11日至16日，冬季的天气状况在强度和持续时间上都远远超出了通常被认为是“极端”的水平。得州和其他中西部州的一些地方打破了有史以来最低气温的记录。电力需求在15日和16日达到顶峰，高达约74 GW。这超过了得州独立系统和市场运营商ERCOT去年发布的资源充足性规划中的“极端”冬季规划情景预测的67 GW的高峰需求。这个对“极端”冬季高峰需求的预测，部分来自于2011年发生的一次较小的冬季风暴的经验。然而，得州夏天需求高峰曾超过74 GW，ERCOT对此处理良好。
不幸的是，当时许多发电机组出现了无法使用的状况。在ERCOT假设的冬季“极端”和“低风”情景下，预期风力发电只会占到可用资源的一小部分(约为2 GW )。尽管一些风机被冻结，但风力发电出力超过这一基线，在危机期间，除了几个小时外，风电出力均超过了“低风”情景的预期。与此同时，许多燃气发电和其他火电出人意料地无法使用。ERCOT预测的极端情景下，可调度的火电为58 GW；但在15日，实际可用的火力发电只有42 GW。天然气基础设施的冻结是一个主要因素，一些燃气发电机组无法发电是由于电厂设备的冻结，一些是由于天气作用导致天然气井和管道故障问题。
根据我们国际专家团队对得州和中国能源体系和政策的异同的理解，以下是我们的一些初步想法。
- 美国各区域独立系统和市场运营商负责资源充足性规划的各级领导和工作者肯定会重新评估各种天气情景。气候变化意味着，在规划情景时，重新审查需要考虑什么样的气候条件将非常重要，包括对“极端”天气的假设。
- 这场危机凸显了能源政策不同方面相互关联的属性。在规划和政策制定的过程中，应将电力行业改革、天然气行业改革、能效政策和减排政策等方面统筹考虑。
- 现在说ERCOT电力市场规则的细节是否应该根据危机进行修订还为时过早。正确制定电力市场规则并不容易。必须在必要的地方对这些规则进行不断审查和修订，即使是在像得州这样经验丰富的地方。理想情况下，政策制定者会在需要的地方做出调整，同时保留市场设计的积极因素。
- 从积极的方面来看，ERCOT市场多年来一直是运用稀缺定价的一个有用例子，它支持经济调度，促进可变可再生能源并网的灵活性，并为需求响应和储能提供激励。ERCOT市场在应对夏季热浪的同时以成本有效的方式做到了这一点。在中国，新的电力现货市场和有弹性的市场机制也有助于向成本有效和可靠的清洁能源转型方面取得进展。对于中国和美国，始终将这些目标放在聚焦的位置是非常重要的，即使在出现新挑战时也需要继续进行调整并确保达到所需的可靠性水平。
- 科学的规划流程和精心设计的市场都是必要的，并且要相得益彰。得克萨斯州制定了一个资源充足性规划流程，在网上定期公开发布的报告中包含了详细信息，该流程旨在确定电力系统是否有足够的资源来满足未来几年的峰值用电需求。然后，将资源充足性预测的结果用于调整ERCOT市场机制中行政设置的参数，这些参数会影响系统稀缺时电厂和其他资源得到补偿程度。调查结果可能会表明，ERCOT资源充足性规划的假设和统计分析存在一些问题，导致对风险的低估（例如，规划中的统计分析可能没有充分考虑相互关联的风险，即低估了大量发电容量受同一事件影响的可能性）。但是，重要的是这种透明的资源充足性规划过程值得不断完善，对支持成本效益、系统可靠性和可再生能源并网的目标必不可少。得州的危机凸显了在中国现货市场地区正式建立科学且透明的资源充足性规划流程的重要性。
- 得克萨斯州早已采取一些初步措施来促进需求响应，需求响应是一种非常经济高效且充足的资源，随着风能和太阳能的渗透率增长，可以帮助系统保持平衡。但是，需求响应的巨大潜力才刚刚开始释放。在这场危机中，大量的需求响应本来会非常有价值。虽然需求响应本身无法避免这场灾难，但在减轻其严重性和成本方面可以发挥重要作用。 此外，尽管需求响应在未来应对极端事件中的价值是显而易见的，决策者必须认识到，在非危机时期，特别是随着可变可再生能源的渗透率不断提高，增加需求响应也非常有价值。中国推动需求响应的努力（包括广东省关于需求响应和储能参与现货市场的新政策）是非常值得的。
- ERCOT区域的电网与北美其他地区的电网是分离的。尽管ERCOT 周边区域的电网在这次冬天风暴时也遇到了压力，但ERCOT和周边区域如果有更大互联输电容量的话，可能部分缓解得州这次的危机。从更广泛的意义上讲，覆盖更大地理范围的一体化系统运行的电力市场可以带来巨大的好处。出于当地政治原因，ERCOT区域不太可能与周边区域组成一个一体化系统运行的更大的电力市场，但美国一些地区和世界其他地区已经认识到了大规模系统运行和市场一体化的好处，并正在创建具有广泛地理范围的一体化市场。 在这方面，中国南方电网地区，作为中国第一个区域现货市场的经验将非常重要。
- 得州需要进行的一些重要的改革可能与电力市场设计并不直接相关，在无论选择哪种市场结构和规则的情况下都适用。参与市场的资源缺乏基本的绩效标准，这是系统在极端条件下失效的一个主要原因。尤其是，建议得州政府应该考虑对电力和天然气系统（包括燃气电厂）的各个部分制定新的最低防寒规定。在这个问题上，得州可以借鉴美国其他地区的经验。
- 就支持终端用户节能的政策和项目而言，得州低于美国各州的中位数水平。更好的隔热建筑和更高效的电器和设备将会减少能源需求。这也将有助于减缓房屋在这种极端寒潮中降温的速度。中国的节能政策和项目在很多方面已经超过了得州，但在成本有效地提高能效方面肯定还有更大的潜力。
随着今后对2月份得州事件了解的更多，我们将分享如何解读这场危机的其他结论和建议。
本文首发于中国电力报
