西葡大停電原因仍不明 電網故障常見因素分析

西班牙與葡萄牙本週發生的這類大停電背後原因可能不只一個，但這次斷電凸顯了伊比利半島的區域系統有多麼脆弱。

法新社等媒體報導，大停電發生在格林威治時間28日10時33分。西班牙總理桑傑士（Pedro Sanchez）表示，短短5秒間，電力突然短少15GW（百萬瓩），相當於全國6成電力需求。

伊比利半島（Iberian Peninsula）的約5500萬人全受影響，法國部分地區也受創。直到格林威治時間29日09時15分，也就是停電發生過後近23小時之後，供電才恢復正常。

以下是這起事件的相關問答：

為什麼還無法找出原因？

電網是主幹，內有由數以千計相互連結的零件組成的複雜枝幹。

萊斯塔德能源公司（Rystad Energy）新能源分析師拉姆達斯（Pratheeksha Ramdas）說：「電網營運商必須仔細分析大量的即時數據，像是頻率變化、線路故障、發電機狀態與保護系統活動，以追蹤事件發生順序，才不會驟下定論。」

常見的原因為何？

停電通常是發電廠等發電源突然關閉造成的，至於發電源為何突然關閉，有可能是技術故障，也可能是火力發電廠燃料短缺。

近幾年，風暴、地震、森林大火、極端高溫/低溫等天災有時會因全球暖化而加劇，進而損壞了基礎設施，或引發暖氣或空調需求的高峰。

其他可能的原因包括高壓電纜超載，迫使多餘電力轉移其他線路；還有網路攻擊，西班牙與葡萄牙雖排除這個因素，但隨著網絡日益數位化，網攻威脅被提到的次數就愈頻繁。

供需是否失衡？

在西班牙，電網營運商「西班牙電網公司」（REE）昨天傍晚提到「電流出現劇烈波動，伴隨著非常顯著的發電量流失」。

歐洲把電網頻率維持在50赫茲（Hz）。當電網頻率低於這個標準，代表生產的電力不足以滿足需求；相反的，當電網頻率高於這個標準，意味著需要生產的電力不用那麼多。

營運方必須根據需求即時命令發電廠增加或減少發電量，以將電網頻率維持在50赫茲。

非政府組織監管援助計畫（Regulatory Assistance Project）資深顧問霍根（Michael Hogan）說：「維持那樣的頻率是攸關平衡的事。」

如果頻率偏離50赫茲，自動保護系統就會啟動，切斷部分電網，用以防止設備在骨牌效應中受損。

霍根告訴法新社：「一旦發電廠開始為了保護機制而自行關閉，情況就會迅速失控。但…昨天（28日）發生在伊比利半島的情況非常罕見。」

至於昨天的問題是如何產生的，目前還很難判斷。

霍根說：「導致不穩定最可能的因素之一，是伊比利半島與西歐其他電網之間的互連性不佳，這代表那部分的電網沒有太多慣性，來阻抗西班牙那側連結的振盪。」

再生能源產生了什麼影響？

在西班牙，約40%的電力來自太陽能或風力。昨天中午，再生能源量甚至更高，達到約70%。

萊斯塔德能源公司的拉姆達斯告訴法新社，燃氣發電站需要幾分鐘時間來啟動，但「太陽能與風力發電無法根據需求控制，必須經常限縮」。

歐洲輸電系統運營商網絡（European Network of Transmission System Operators）4月18日就曾警告，即將到來的好天氣，恐出現太陽能發電過剩的風險。

拉姆達斯說，昨天的斷電是一個「明確的警告」。

她在客戶報告中寫道：「如果國內沒有更強的應變能力、區域協調沒有改善，未來電網故障可能引發更多後續影響。」

她告訴法新社：「如果沒有充足的彈性措施，像是儲能、快速啟動的發電廠或強大的互連器，再生能源產量的大幅波動就可以讓電網失去穩定性。」

在柏林赫爾蒂學院（Hertie School）擔任能源政策教授的希爾持（Lion Hirth）表示，有「可能」是，「一個幾乎沒有傳統發電方式（如核能、天然氣、煤炭與水力）在線運行的系統，減震的慣性較小，（換句話說）就更容易導致這類波動失控」。

他又說：「因此，儘管原因仍不清楚，我認為可以合理地說，伊比利系統昨天中午主要依賴風力與太陽發電的事實，對當時情況毫無幫助。