能源与电力系统
400 kV 的贸易,零保障的惯量——新的米尼奥—加利西亚互联线路输送了什么,又替代不了什么
一根电缆废除不了物理定律:伊比利亚电力系统中的互联、惯量与稳定的真实成本
Gaspar do Amaral · 2026年7月2日
译自葡萄牙语原文。本译本发布于2026年10月29日。
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一根电缆废除不了物理定律
伊比利亚电力系统中的互联、惯量与稳定的真实成本
用批判的眼光看新闻,是不被政治修辞绑架的第一步。工程不应是关在办公室里的玄学:电网上发生的事,决定着月底账单的金额,也决定着我们按下开关时灯能否亮起这一最基本的安全。
主管部门的承诺——2026 年 7 月 2 日 Maria da Graça Carvalho 在蓬特韦德拉新的米尼奥—加利西亚互联线路(连接 Beariz、Fontefría 和 Ponte de Lima 的 400 kV 同塔双回架空线,双向最低商业容量 3000 MW)落成仪式上再次重申——对此的简短回答是:这是一句被包装成无条件解决方案的半真话。部长称新线路能“提高电网的稳定性”,并降低大停电的可能。然而,一条新线路对贸易极有好处,对系统充裕性也有用,但它替代不了电网的本地动态安全;而一旦缺少这种安全,它恰恰可能成为外部扰动蔓延的通道。
不过,对事实记录必须严谨。ENTSO-E 于 2025 年 10 月 3 日发布的事实报告认定,4 月 28 日的大停电源自西班牙,葡萄牙电网在整个伊比利亚系统全面崩溃之前一直表现出韧性。因此,政府“问题出在西班牙”的说法是有根据的,而非被驳倒。真正的问题不在于虚伪,而在于技术上的一致性:同一条互联线路,怎么能在 2025 年 4 月是西班牙崩溃把我们拖下水的通道,到了 2026 年又成了卖给我们的盾牌?答案是:互联线路是双刃的——而两种说法都没有解决真正保障稳定的东西。下面我们就走进这间“机房”。
电子的高速公路——电缆输送了什么(以及替代不了什么)
互联线路确实是一条新车道:它缓解电网阻塞,扩大伊比利亚电力市场(MIBEL)的交易。但这里必须作一个无法回避的物理修正,否则论证在任何一位系统调度员面前都会站不住脚。
同步交流互联——伊比利亚就是如此——输送的不只是资金流;它输送的是同步转矩。葡萄牙和西班牙在欧洲大陆的同一同步区内运行,如今由多条特高压线路相连,技术上几乎作为一个电网来管理,两国之间的能量流动非常可观。在这种情况下,惯量是共享的,边界处的短路容量会增大。把一个小系统拴在一个大得多的同步池上,在绝大多数故障情形下往往会增强频率稳定和功角稳定,而不是削弱它们。
那么,政治承诺错在哪里?不在于新车道“对安全毫无用处”,而在于更宽的高速公路救不了一条整条走廊路基同时塌陷的道路。如果两国电网存在同样的结构性缺陷——太多不具备构网能力(grid-forming)的电力电子设备,以及电压和无功功率控制不足——那么加宽电缆并不能纠正这一缺陷,反而会让它蔓延。
互联线路改善了贸易和充裕性;它替代不了本地动态安全(惯量、无功功率、故障电流),也替代不了防止一条车道上的事故殃及我们车道的防御计划。这一计划——自动减负荷以及受控解列/孤岛运行方案——已写入欧盟第 2017/2196 号条例(紧急与恢复网络规范)和欧盟第 2017/1485 号条例(System Operation Guideline,输电系统运行导则)。
刚性耦合——问题不在缆绳,而在船体
小船系在货轮上的比喻依然成立,但物理方向要纠正:在正常情况下,正是货轮的质量稳住了小船——它的惯性抑制了小船的摇晃。致命的情形不是缆绳,而是两条船在吃水线以下有同样一个没修补的破洞。在电力系统中,这个共同的破洞有一个技术名称:无功功率不足导致的电压崩溃,而用缺乏动态支撑的变流器取代同步机组,使情况更加恶化。在系统理论中,风险不在耦合本身,而在共模故障。
下面这个例子无需比喻,因为它确实发生了,并有案可查。2025 年 4 月 28 日的伊比利亚崩溃,起因是西班牙的太阳能、风电和光热电站连锁脱网——不到一分钟就损失了 2.5 GW 以上的发电——其中许多电站原本在吸收对电压控制至关重要的无功功率,结果电压迅速升高、频率失衡,最终导致半岛与大陆系统失去同步。ENTSO-E 认定的最可能原因是一连串连锁的电压升高,这在欧洲电网中前所未有。
请注意这双重教训:
- 缆绳(互联线路)是沉船蔓延的通道——面对如此规模的事件,葡萄牙几乎无能为力,因为它与西班牙几乎作为一个电网运行;
- 但也正是互联线路让船重新浮起:恢复供电依靠建立带有黑启动电站的电力孤岛,以及与法国和摩洛哥互联线路的支援。
因此,互联线路是双刃的——既是传染的通道,也是恢复的手段。把它说成纯粹的负担,和把它当作纯粹的盾牌来卖一样站不住脚。能及时关上水密隔舱的,不是没有缆绳,而是防御计划中规定的自动解列方案。4 月 28 日凌晨,隔舱最终还是关上了——半岛与欧洲大陆解列——但那时洪水已经全面泛滥。
真正的盾牌——频率与电压
有一点澄清非但不削弱、反而加强了这一论点:盾牌不只是同步惯量。2025 年的事件首先是电压/无功功率事件,而不是频率事件——所以防御必须是二维的:

这两条轴线——频率与电压——都可以由同步机组和同步调相机提供,也越来越多地可以由构网型变流器(grid-forming)提供。这正是我所提出的 Lei REI(“REI 法”,全面能源责任法)的监管基础:2025 年 11 月,ENTSO-E 在修订网络规范 NC RfG 2.0 的框架下,发布了关于构网要求的第二阶段技术报告,为非同步发电模块和储能模块引入了构网能力要求。换言之,让注入不稳定能源的一方自行安装“减震器”这一原则,正在从伦理主张变成欧洲标准。
实践思考——评估的三条边界
要真正保护社会,就必须抛弃“廉价电子”的修辞。用交易屏幕上一时的能源价格来评判一项能源政策,就是把问题三条边界中的一条当成了全部。一项基础设施决策,只有分别回答了三个相互正交的问题,才是稳妥的:
1. 经济边界——包括整合在内,成本是多少?电站层面的 Levelized Cost of Energy(LCOE,平准化度电成本)忽略了把可变发电整合进系统的成本。由 Ueckerdt、Hirth、Luderer 和 Edenhofer(2013) 正式提出的 System LCOE(系统平准化度电成本)概念,在发电成本之外加上三项整合成本:曲线成本(跟随净负荷所需的可调度容量)、平衡成本(预测出力与实际出力之间的偏差)和电网成本(基础设施的加固与扩建)。结论众所周知,也令人不安:当风电和光伏占比很高(超过约 20–40 %)时,整合成本可能与发电成本处于同一数量级,主要来自曲线成本。顺便看看米尼奥—加利西亚互联线路本身的经济依据是什么:据 REN 在欧洲电网发展计划框架下引用的研究,该项目到 2030 年每年可使可变生产成本降低 400 万至 2900 万欧元。这是实实在在的好处——但它以生产成本的欧元来衡量,也就是说,位于这条经济边界上,而不在稳定性边界上。因此,项目的技术理由并不建立在向公众推销它时所用的那个论点之上。
2. 充裕性边界——能源够不够,需要时有没有?这里评估的是 Loss of Load Expectation(LOLE,失负荷期望)和 Expected Energy Not Served(EENS,期望缺供电量)等指标,属于欧盟第 2019/943 号条例规定的欧洲资源充裕性评估(ERAA)。正是在这条边界上,互联线路真正作出了贡献——进口能力计入充裕性。但有一个决定性的保留:在全系统事件中,邻国同样处境艰难,联络线可能断开。靠进口获得的充裕性是有条件的,不是稳固的。
3. 稳定性边界——电网能否在毫秒之间扛住冲击?这是政治话语所忽视、而 2025 年大停电所暴露的边界。它以惯量和 RoCoF(频率)以及无功功率和故障电流(电压)来衡量。正是在这里,互联线路替代不了本地供给——也正是在这里,Lei REI 发挥作用。
Lei de Responsabilidade Energética Integral(全面能源责任法,Lei REI)是把第三条边界(以及第一条边界中的部分电网成本)内部化的工具:它要求开发商在向电网注入可变能源时,自行承担其稳定手段的成本——构网能力、储能、无功支撑——而不是把这些成本摊进消费者的账单。它远非转型的刹车,而是转型的安全条件:它使私人激励与集体韧性保持一致,方向与 NC RfG 的修订完全相同。
从今天起,每当你在电视新闻里听到一根电缆废除了物理定律,你就有了一个必要的框架,能把三条边界分开,并认出被闭口不谈的那一条。
韧性不是在交易屏幕上买来的;它是用混凝土、数学和 Verticalidade(垂直性)建起来的。
附录——悬而未决的取舍,见于剪报
供核查来源和言论记录之用:
- “盾牌”(2026 年 7 月 2 日):在蓬特韦德拉举行的米尼奥—加利西亚互联线路落成仪式上,环境与能源部长 Maria da Graça Carvalho 称新线路能“提高电网的稳定性”,并降低大停电的可能——RTP · Executive Digest。
- 话语的内在矛盾(同一天):在同一场新闻发布会上,部长承认,面对热浪造成的过载,局部停电仍有可能——这暴露了稳定承诺与运行现实之间的差距。
- 源头在西班牙(2025 年大停电之后):“问题出在西班牙”——这一立场后来得到 ENTSO-E 事实报告的证实。
- 加强运行(自 2025 年 4 月起):两国调度机构开始以加强运行模式运营电网,并增加电压和频率控制手段。
技术上的一致性要求我们说出任何一份声明都没有说的话:互联线路在充裕性边界上有用,但替代不了本地动态安全,也替代不了防御计划。把电缆当盾牌来卖,就是把三条边界中的一条说成唯一的一条。
方法说明
本页是什么。这是作者于 2026 年 7 月 2 日在领英发表的文章的译文;完整的葡萄牙语版本见本网站。MIBEL 是伊比利亚电力市场;REN 是葡萄牙输电网运营商;ENTSO-E 是欧洲输电系统运营商联盟。
作者的概念。Lei REI(Lei de Responsabilidade Energética Integral,全面能源责任法)是作者的提案,Verticalidade(垂直性)是其著作 A Fundação da Verticalidade: Da Engenharia da Soberania à Construção do Futuro 中的概念。两者都保留葡萄牙语名称,并在括号中附译名。
表 1。原文中的表格没有编号和标题,在本网站的葡萄牙语页面上,表格的单元格被挤在一行文字里(从领英导入时的错误)。这里将其重绘为表 1,行列与原文完全相同(三行四列);标题只是重复各列名称。没有改动任何数值。
形式上的改动,而非内容。领英版本中的装饰符号(表情符号)和水平分隔线已删去。各来源的标题保留原文语言,只翻译关于每个来源的说明。指向来源的链接与原文相同。
参考资料
- ENTSO-E — 28 April 2025 Iberian Blackout (relatório factual e painel de peritos) — 关于大停电的第一手资料:指出了连锁过电压、西班牙可再生能源脱网(不到一分钟超过 2.5 GW)以及半岛失去同步。本文的核心事实依据。
- Regulamento (UE) 2017/1485 — System Operation Guideline (SO GL) — 规定了互联系统的安全运行、故障分析(N-1)以及系统防御计划的概念。为大停电后采用的“加强状态”运行提供了框架。
- Regulamento (UE) 2017/2196 — Código de Rede de Emergência e Restauro (NC ER) — 规定了防御计划(按频率和按电压自动减负荷)和恢复计划。正是这一工具把比喻中的“水密隔舱”落到了实处——防止扰动蔓延的受控解列。
- Regulamento (UE) 2016/631 — Requisitos para Geradores (NC RfG) — 按 A–D 类型规定的并网要求,包括故障穿越能力以及频率和电压范围。是 Lei REI 所衔接的现行法律基础。
- ENTSO-E — Phase II Technical Report on Grid Forming Requirements (nov. 2025) e revisão NC RfG 2.0 — 为非同步模块和储能引入构网能力(grid-forming)要求。把 Lei REI 锚定在监管之中:将动态支撑内部化正在成为欧洲的义务。
- ENTSO-E — High Penetration of Power Electronic Interfaced Power Sources and the Potential Contribution of Grid Forming Converters (HPoPEIPS, 2017) — 参考性技术报告:指出惯量和短路容量下降、系统解列和电压稳定是挑战,并列出构网型设备必须提供的能力(建立电压、故障电流、惯量贡献)。
- Regulamento (UE) 2019/943 — Mercado Interno da Eletricidade — 充裕性(欧洲资源充裕性评估,ERAA)、再调度和限电的依据。支持这一论点:互联线路有助于充裕性,但不能使其稳固。
- Ueckerdt, F., Hirth, L., Luderer, G. & Edenhofer, O. (2013). System LCOE: What are the costs of variable renewables? Energy, 63, 61–75 — System LCOE 概念的出处(预印本:pik-potsdam.de)。用数学方法把整合成本分为三部分——曲线、平衡和电网——并表明在高占比下,它们可能与发电成本相当。
- Declaração da Ministra do Ambiente e Energia, Maria da Graça Carvalho (Pontevedra, 2 de julho de 2026) — RTP — 引发本文的那番讲话的记录(另见 Executive Digest / SAPO · Observador(落成仪式))。Observador 的报道记录了项目参数(400 kV 同塔双回架空线、3000 MW、约 90 km,其中 72 km 在葡萄牙境内),以及 REN 估计到 2030 年每年可降低可变生产成本 400 万至 2900 万欧元。
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Gaspar do Amaral · 葡萄牙语原文发表于本站,日期为2026年7月2日;译本发布于2026年10月29日 · 图表 © Aprecisa.com · 借助人工智能