【能源】如何走出獨立自主、安全可控、創新合作的能源轉型道路 | 後註四2025-05-17

三周前的4月28日，西班牙/葡萄牙所在的伊比利亞半島發生電網崩潰事件（參見《2025 Iberian Peninsula blackout》以及《What caused the Spanish Power Outage and the simple solution》），總共30GW的電力供應中斷，事件延續16小時，對經濟民生影響巨大；但更重要的是，事故原因正隱藏於當代新能源電力設施之中，值得各國主事者參考深思。

傳統的大停電，都源自發電或傳輸設備出了問題，電力供應無法滿足負荷，但這次停電是新能源普及之後的第一次同類事故，並不來自供不應求，而是反過來在電網常有的不穩定震蕩下，出現短暫的供過於求現象，這導致AC交流電的頻率開始升高。傳統的發電機是渦輪，其轉速嚴格遵從電網AC頻率，後者升高要求前者也跟著提升，而因爲物理慣性這需要時間，從而賦予既有的控制電路足夠的反應餘裕來製造負反饋，壓低發電功率，維持供需平衡。然而新能源中的光伏和風電（風電雖然也是渦輪，但無法直接匹配電網頻率，所以一般先換成DC再變回適用於電網的AC）要配頻必須從DC轉換過來，這個轉換過程一般使用電子電路（叫做Inverter逆變器）自動跟蹤電網頻率，所以對頻率震蕩不但沒有負反饋，而且有相當的正反饋效應。西班牙因爲日照强烈和海風充裕，光伏和風電所占的發電量比率處於世界前列（2023/2024年是40.2%，作爲對比，中國是18.1%，數據分別來自《Systema: Total electricity generation》和《中華人民共和國2024年電力數據》），這才導致其第一個吃螃蟹。要根治這個新能源普及的副作用，必須開發新的電網控制系統（含智能逆變器）；中國在電網技術上已經領先全球，因而責無旁貸。