西葡大停电警示：能源系统需防“链式失效”风险

该事故成为全球能源治理体系中的一个“高分贝警告”。

(来源：能源评论 作者：清华大学工业工程系叶世龙、上海交通大学数学科学学院牛天美)

当前全球能源体系正处于深度低碳转型期，高比例新能源接入、电力市场一体化进程、极端气候事件频发等多重因素叠加，正在重塑电力系统的运行边界与安全逻辑。2025年4月28日，西班牙与葡萄牙遭遇的一场突发性大停电事件，成为全球能源治理体系中的一个“高分贝警告”。事故暴露出在低惯量运行、区域协同不足和极端气候冲击下，新能源主导型系统的失控风险非但未远离，反而更具系统性、链式性和国际传播性。7月中旬，欧洲电力传输系统运营商网络(ENTSO-E)发布的初步结果显示，一系列连锁断电和电压异常升高是导致停电的原因。

据西班牙能源部统计，此次事故造成直接经济损失逾9.6亿欧元，制造业、信息服务等行业受损尤甚。据西班牙企业组织联合会估计，经济损失超过16亿欧元。对于事故归因，欧盟和西班牙政府均保持审慎态度，不将停电归咎于新能源，而是强调需通过基础设施升级与区域协同解决系统性问题。事故成为国际能源署、国际大电网会议等机构广泛讨论的案例，亦促使欧洲多国重新评估其电力系统在绿色转型中的稳定性保障能力。

四大因素导致系统崩溃

6月17日，西班牙政府发布声明称“4月28日西班牙和葡萄牙大范围停电是由于电压激增，但电网和电厂等有关运营商未能有效应对引发的连锁反应”。通过对事故过程的深入分析发现，此次西葡大停电并非偶发性事故，而是多重风险因素叠加下电力系统整体稳定性失衡的结果。

一是系统惯量与支撑能力不足。截至2024年年底，西班牙和葡萄牙的风电与光伏发电装机占比分别为55%和53%，部分低负荷时段已实现100%可再生能源供电。但大多数新能源机组依赖电力电子接口，缺乏同步发电机的惯性响应能力，系统总惯量显著下降。在本次事故中，电网频率在5分钟内由50赫兹骤降至46.8赫兹，系统几乎没有反应时间，大量新能源机组因保护设定过于敏感相继脱网，功率缺口快速扩大。

二是极端高温导致电网逼近极限运行。事故发生前，伊比利亚半岛遭遇异常高温，地表气温超过35摄氏度，区域用电负荷大幅上升。高温削弱了输电线路的热稳定性，使设备长时间处于高负荷运行状态。西班牙电网运营商(REE)通报称，首发跳闸的400千伏线路事发前负载率超95%，因导线弛度超限引发保护动作。极端气候正逐步成为电网安全的新挑战，迫切需要纳入系统规划和调度策略。

三是区域互联强度高但协同机制薄弱。尽管西葡电网通过400千伏线路实现深度互联，且均纳入欧洲统一电力市场，但实际运行中，两国在事故应对、保护策略和调度体系方面依然各自为政。本次事故中，部分跨境线路因参数设定不一致首先退出运行，电源侧未能及时协同补偿，导致事故迅速波及全网。物理互联若无机制协同，不但不能增强韧性，反而在故障时放大风险。

四是规划不足，系统调节能力严重缺位。据国际能源署建议，高比例可再生能源系统应配置不低于装机15%的储能容量。据ENTSO-E和欧盟委员会的数据显示，截至2025年第一季度，西葡合计储能仅为新能源装机的7%。事故发生时，可调用储能占比更低，无法有效吸收波动或补充功率缺口。同时，负荷侧响应机制尚不成熟，大工业用户未能参与快速削峰。缺乏有效的“源—荷—储”动态调节体系，直接导致恢复难度加大、影响范围扩大。

总体来看，西葡大停电事故不仅是一次技术性的电网崩溃，更是对全球电力系统绿色转型进程中风险防控能力的一次集中检验。其发生、扩展与恢复过程，一方面揭示了传统电力系统在快速转向新能源主导的新型系统过程中，高比例新能源系统在极端边界条件下运行的脆弱性，以及单一故障可能引发灾难性连锁效应的风险;另一方面也表明，尚未建立与之相匹配的运行机制、调节资源与监管体系，将导致系统在极端条件下出现链式失效、区域扩散的系统性故障。事故对新能源快速发展的国家具有高度警示价值。

新型电力系统需筑牢安全底座

当前我国已步入新能源主体化发展的加速阶段，应以此为镜鉴，提前谋划系统架构、调节资源与制度机制的全方位重塑，确保能源转型过程安全可控、有序推进。

—重新界定系统安全边界。我国建立了以“三道防线”为核心的大电网安全防御体系，在新能源深度接入和低惯量运行背景下需要进一步深入研究其新的适用性。事故显示，非同步电源主导的系统缺乏自稳定能力，尤其是当新能源出力占比超过50%甚至更高的情况下，一般性的事故也很可能放大系统各类振荡、频率变化率的情况，亟须构建面向相互联动、快速响应的新型稳控机制。

—尽快突破适应新能源消纳的电网结构“瓶颈”。网架规划应重构传统“源随荷动”的刚性架构，转向“源网荷储”协同互动的柔性体系，重点建设跨区域特高压输电通道，打破省间壁垒，实现风光资源大范围优化配置。同时，加快配电网智能化建设，增强配电网容量裕度，向“智能柔性、开放互动、低碳高效”方向演进。新电源发展方面，应将系统稳定性评估纳入新能源项目全周期管理，从装机规划、电源布局、送出通道和区域电网承载能力等层面进行统筹设计。建立可再生能源并网约束机制，通过电网规划容量指标、动态负荷匹配机制与安全裕度考核，划定新能源接入“上限红线”。

—加快构建多区域间调度协同机制。西葡事故中，电网互联虽紧密，但缺乏联合保护策略与统一应急机制，反映出现代能源体系亟需规则、标准与调控机制的同步融合，这为我国未来推进区域间互联提供借鉴。新型电力系统构建过程中，要深入研究主网架统一调度机制，明确各级电网在应急状态下的权限边界与执行流程，提升跨区输电系统的动态重构能力。推进“调度—通信—控制”一体化建设，建立涵盖骨干通道、互联线路、关键电源的实时感知与共享平台，实现从信息互通向响应协同转变。鼓励东中西部电网建立区域互济协议，提升故障联动快速支撑能力。

—适度超前规划建设系统调节资源。为保障高比例新能源并网下的系统安全稳定，必须适度超前规划调节资源，构建多时间尺度、多类型协同的灵活性支撑体系。储能、柔性负荷、虚拟同步、区域互济等多路径支撑结构应在规划初期介入，构成韧性电网的底座。通过“电源+电网+负荷+储能”协同发力，构建多能互补+源网荷储互动的调节体系，可为新能源消纳提供坚实支撑，推动新型电力系统安全低碳转型。

—加强电网韧性建设与极端环境适应能力。面对极端气候频发的新态势，应加快韧性电网体系建设，推进电网结构的多通道化、分区化和备用路径配置。鼓励关键负荷节点部署区域级储能系统、柔性负荷调节设备及智能化监测装置，增强源网荷储一体协同能力。在规划层面建立“极端工况预审”机制，提升系统在高温、高风速、大负荷等边界条件下的运行可控性。

—深化电力市场机制与监管制度改革。完善与新能源发展相匹配的辅助服务市场与容量补偿机制，激励市场主体主动提供调频、调压、备用等系统支撑服务。将“稳定性贡献”纳入发电侧价格机制，对具备支撑能力的主体给予优先调度和定向补贴。西葡两国虽然在政策上积极支持新能源发展，但监管明显滞后：事故前虽已有监测系统预警频率波动，但因缺乏强制性响应机制未能阻断事故链条。这暴露出新能源接入管理机制与系统稳定性需求之间存在明显错位。应以此为鉴，强化区域电网的稳定性年度审查机制，推动从“结果导向”向“过程合规”转变，实施电源并网安全责任制，对新能源企业建立“并网前评估、并网中监控、并网后问责”的全流程合规闭环。

事故也警示各国，能源转型不能以牺牲系统稳定为代价，安全性与绿色性必须协同推进。脱碳路径设计要同步纳入调节能力、韧性能力与应急机制，否则风险将借电网迅速放大，反噬转型成果。