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　　2024年7月14日◈◈★◈✿，欧洲杯决赛打响◈◈★◈✿，西班牙对阵英格兰◈◈★◈✿。随着中场休息哨声响起◈◈★◈✿，数百万英格兰球迷还未平复紧张的心情◈◈★◈✿，便不约而同的做了同一件事——冲向厨房◈◈★◈✿，烧水泡茶◈◈★◈✿。

　　短短几分钟内◈◈★◈✿，超过1000兆瓦（1兆瓦=1000千瓦）的电力需求涌向英国国家电网芒果视频一二三2021.2021◈◈★◈✿。好在电网的工程师对此早有准备◈◈★◈✿，他们甚至还会用一个词专门形容这种现象——TV pickup（或可译为“电视激增”）◈◈★◈✿。当热门的电视节目进入广告时间◈◈★◈✿，英国人就会抓紧时间泡茶或冲咖啡芒果视频一二三2021.2021◈◈★◈✿。泡茶要烧水◈◈★◈✿，烧水要用电◈◈★◈✿，这会导致电力负荷激增◈◈★◈✿，并且发生的频率比你想得更频繁◈◈★◈✿。

　　TV pickup是英国独有的现象◈◈★◈✿，它是英国文化和电力系统共同导致的结果◈◈★◈✿。英国人喜欢喝茶◈◈★◈✿，并且英国的电水壶功率也偏大一些◈◈★◈✿，可以达到2.5到3千瓦◈◈★◈✿。当大型节目或重要的体育赛事到达广告时段◈◈★◈✿，或达到戏剧性的结尾时◈◈★◈✿，英国人会像设定好的一样烧水泡茶◈◈★◈✿。当数百万个这样的电热水壶同时开启时◈◈★◈✿，电力需求非常庞大◈◈★◈✿，可以达到数百甚至数千兆瓦◈◈★◈✿。

　　电力在电网中几乎是瞬间传输的◈◈★◈✿。此时此刻我们从插座中获取的电力◈◈★◈✿，背后一定对应着电网另一端的某台或某几台电源◈◈★◈✿，不论是传统的发电机组◈◈★◈✿，还是更新颖的光伏电站◈◈★◈✿、储能电池◈◈★◈✿。电力的生产和消费都是即时的◈◈★◈✿。如果电网的电力需求突然超出电力供应能力◈◈★◈✿，发电机组受到的阻力会增大◈◈★◈✿，转速逐渐降低◈◈★◈✿，连带着整个电网的频率也会降低◈◈★◈✿。各国电网都是针对特定频率的交流电设计的◈◈★◈✿，对英国电网来说◈◈★◈✿，交流电频率只能在49.5赫兹到50.5赫兹之间波动◈◈★◈✿，如果频率超出这个范围◈◈★◈✿，电网就无法维持正常运行◈◈★◈✿，可能会导致局部停电◈◈★◈✿，甚至整个电网崩溃◈◈★◈✿。

　　所以◈◈★◈✿，电网必须预测电力需求的变化芒果视频一二三2021.2021◈◈★◈✿，还要调配足够的电力供应来满足激增的电力需求◈◈★◈✿。为了面对TV pickup的挑战◈◈★◈✿，英国国家电网不得不成为世界上最了解英国电视节目单的存在◈◈★◈✿。他们会研究电视节目单◈◈★◈✿，监控热门电视剧的剧情尊龙ag旗舰厅登录◈◈★◈✿，并预测观众对体育比赛的反应◈◈★◈✿。他们的使命很简单◈◈★◈✿：不论电视剧的雷点◈◈★◈✿、爆点有多少◈◈★◈✿，不论比赛多么激烈◈◈★◈✿，都要确保电力供应不出问题◈◈★◈✿。但这种预测并不一定符合工程师的胃口◈◈★◈✿。2013年◈◈★◈✿，英国国家电网运营负责人奈杰尔·威廉斯（Nigel Williams）就曾表示◈◈★◈✿：“《一掷千金》带来的TV pickup高得惊人◈◈★◈✿，这也太让人伤心了◈◈★◈✿。”总之◈◈★◈✿，电网的工程师需要弄明白◈◈★◈✿：下一集电视剧会抛出一个大的悬念吗？下一场欧洲杯会进入加时赛吗？如果是的话◈◈★◈✿，赶紧准备备用电源吧◈◈★◈✿！

　　对英国电网来说◈◈★◈✿，最重要的备用电源之一就是位于英国威尔士的Dinorwig电站◈◈★◈✿。它可以在12秒内建立1320兆瓦的电力供应◈◈★◈✿，是世界上响应速度最快的发电站之一◈◈★◈✿。Dinorwig电站是一座抽水蓄能电站◈◈★◈✿，有高低两个水库◈◈★◈✿，上水库海拔636米◈◈★◈✿，下水库海拔100米◈◈★◈✿。在用电低谷◈◈★◈✿、电价较低时◈◈★◈✿，它会用电将下水库的水抽到上水库中◈◈★◈✿；在用电高峰◈◈★◈✿、电价较高时◈◈★◈✿，它会把上水库中的水放到下水库中发电◈◈★◈✿。一来一回◈◈★◈✿，发电站的平均效率可以达到74%到76%之间◈◈★◈✿。

　　当英国电网的工程师预测到TV pickup时◈◈★◈✿，他们就会通知Dinorwig电站◈◈★◈✿，让电站以较低的功率发电◈◈★◈✿，当TV pickup来临时◈◈★◈✿，电站便能迅速调整到满负荷运行◈◈★◈✿，向电网提供电力供应◈◈★◈✿。在上水库存满水时◈◈★◈✿，Dinorwig电站可以以最大功率运行6小时左右◈◈★◈✿。不过Dinorwig电站一般也不需要满负荷运行这么久——因为一壶水几分钟就烧开了◈◈★◈✿。就算电力需求没有降低的趋势◈◈★◈✿，几个小时的时间也足够火电站调整自己的输出功率了◈◈★◈✿。此外◈◈★◈✿，英国还能通过海底电缆从法国和荷兰进口电力◈◈★◈✿。

　　如果用TV pickup的程度来衡量哪些时刻最令英国人印象深刻◈◈★◈✿，那可能没有什么能超过1990年世界杯◈◈★◈✿，英格兰和西德的半决赛了◈◈★◈✿。这场比赛从头到尾都扣人心弦◈◈★◈✿，并且在120分钟的鏖战之后双方比分仍是1:1◈◈★◈✿，局势升级到点球大赛◈◈★◈✿。随着克里斯·沃德尔（Chris Waddle）将足球踢飞◈◈★◈✿，点球大赛比分定格在西德对英格兰4:3◈◈★◈✿，英格兰冲击世界杯的梦想随之终结◈◈★◈✿。终场哨声响起◈◈★◈✿，全英国泪水涌动◈◈★◈✿，数百万人需要片刻时间平复心情◈◈★◈✿，结果他们统统去烧水泡茶了◈◈★◈✿！由此产生了高达2800兆瓦的TV pickup◈◈★◈✿，堪称历史之最◈◈★◈✿。

　　电视剧也会引发TV pickup◈◈★◈✿。比如1984年《荆棘鸟》（The Thorn Birds）最后一集的剧情堪称炸裂◈◈★◈✿：一位神父和一名年轻女子萌生了禁忌之恋◈◈★◈✿，情感逐渐达到高潮◈◈★◈✿，当片尾字幕开始滚动时◈◈★◈✿，观众们集体松了一口气——然后他们就去泡茶了◈◈★◈✿。电网出现了2600兆瓦的TV pickup◈◈★◈✿。近几年◈◈★◈✿，世界人民纷纷选择了流媒体◈◈★◈✿，蹲在电视机前等电视剧开播的人越来越少了◈◈★◈✿。这在一定程度上缓解了电视剧带来的TV pickup现象◈◈★◈✿，但涉及到足球比赛这样的大型赛事及事件时◈◈★◈✿，TV pickup仍会发生◈◈★◈✿。

　　英国王室的重大事件对英国民众来说也是重大事件◈◈★◈✿。例如1981年◈◈★◈✿，当时查尔斯王子和黛安娜王妃的盛大婚礼引来了数百万电视观众◈◈★◈✿。当新婚夫妇在阳台上亲吻时◈◈★◈✿，英国民众选取了最英国的庆祝方式——烧水泡茶◈◈★◈✿，电网迎来了1800兆瓦的TV pickup◈◈★◈✿。

　　如果仅仅是TV pickup◈◈★◈✿，英国电网还能应对尊龙ag旗舰厅登录◈◈★◈✿。但近些年新能源的推广◈◈★◈✿，给英国◈◈★◈✿、乃至世界各国的电网都提出了新的挑战◈◈★◈✿，甚至引发了大型停电事故◈◈★◈✿。

　　传统电网中的电源是带有旋转结构（转子）的发电机◈◈★◈✿，它们直接输出交流电◈◈★◈✿。因为发电机们的转子本身质量较大◈◈★◈✿，当电力供需不平衡时◈◈★◈✿，本身就具有一定抵抗转速变化的能力尊龙ag旗舰厅登录◈◈★◈✿，这也被称为电网的转动惯量◈◈★◈✿。但对于光伏这样的新能源◈◈★◈✿，它直接产生的是直流电◈◈★◈✿，需要经过逆变器的转换才能形成交流电◈◈★◈✿。就算是旋转的风力发电机◈◈★◈✿，它通常也会将旋转产生的交流电先转换成直流电◈◈★◈✿，再由逆变器转换成交流电◈◈★◈✿，用这种方法降低风力不可控的影响◈◈★◈✿。逆变器本质上是通过快速开闭电路◈◈★◈✿，用频繁变化的调制波形拟合出交流电的正弦波形◈◈★◈✿，本身不具备转动惯量◈◈★◈✿。随着新能源占比提高◈◈★◈✿，电网整体的转动惯量也在快速下滑◈◈★◈✿，这对电网的稳定运行提出了更高的挑战◈◈★◈✿。

　　2019年英国的停电是一个典型的案例◈◈★◈✿。2019年8月9日下午◈◈★◈✿，英国部分电网遭受雷击◈◈★◈✿，雷击线路主动断开◈◈★◈✿，部分新能源电站执行保护动作◈◈★◈✿，英国电网电力供应损失了150兆瓦◈◈★◈✿。一般而言◈◈★◈✿，这对英国电网是可以接受的◈◈★◈✿，只要20秒后雷击线路自动重新连接◈◈★◈✿，一切都会恢复正常◈◈★◈✿。

　　此时◈◈★◈✿，英格兰东海外120千米处◈◈★◈✿，英国Hornsea海上风电场正在发电◈◈★◈✿，它整体的转动惯量比传统电站小得多◈◈★◈✿。雷击后0.3秒◈◈★◈✿，电网波动触发了它的保护程序◈◈★◈✿，英国电网又损失了737兆瓦的电力供应◈◈★◈✿，电力波动进一步扩大◈◈★◈✿。雷击后0.5秒◈◈★◈✿，电网频率急速下降◈◈★◈✿，触发了更多分布式电源的保护措施◈◈★◈✿。雷击后仅仅0.5秒◈◈★◈✿，英国电网就损失了1481兆瓦的能量供应◈◈★◈✿，大约相当于英国电网总功率的7%◈◈★◈✿，电网频率逐渐跌向崩溃的边缘◈◈★◈✿。

　　虽然英国电网很快就启动了应急程序◈◈★◈✿，但仍挡不住巨大的电力缺口◈◈★◈✿。电网频率最终在雷击76秒后击穿了48.8赫兹的安全底线◈◈★◈✿，触发了电网的主动保护动作——英国电网主动切断了全英国5%的电力供应◈◈★◈✿，保护剩余95%的电力供应◈◈★◈✿。这导致英格兰与威尔士大部分地区都出现了停电事故◈◈★◈✿。当时是周五晚高峰时段◈◈★◈✿，停电带来的列车停运芒果视频一二三2021.2021◈◈★◈✿、信号中断给社会整体运行带来了不小的影响◈◈★◈✿。

　　梳理2019年英国停电事故的过程芒果视频一二三2021.2021◈◈★◈✿，可以提炼出以下过程◈◈★◈✿：电网中新能源占比提高后◈◈★◈✿，电网整体转动惯量下降◈◈★◈✿，临时电力波动更容易引发频率的大幅波动——而这又会触发电站自身的保护策略◈◈★◈✿，让电站主动脱网◈◈★◈✿，这样的连锁反应会导致电网电力供应急速下滑◈◈★◈✿，从而引发大停电◈◈★◈✿。随着新能源装机占比的提高◈◈★◈✿，电网稳定性的挑战会越来越大◈◈★◈✿。

　　最近欧洲西班牙◈◈★◈✿、葡萄牙的大停电虽然仍没有最终的调查结果◈◈★◈✿，但初步报告已经让人不得不怀疑它与英国停电事故源于相似的流程◈◈★◈✿。

　　2025年4月28日◈◈★◈✿，欧洲伊比利亚半岛遭遇大规模停电事故◈◈★◈✿。在西班牙马德里等主要城市尊龙ag旗舰厅登录◈◈★◈✿，停电导致交通信号灯失灵◈◈★◈✿、火车停运◈◈★◈✿、机场停飞◈◈★◈✿，企业和学校也不得不关闭◈◈★◈✿，约有6000万人受到波及◈◈★◈✿。西班牙和葡萄牙宣布进入国家紧急状态◈◈★◈✿。事故发生后尊龙ag旗舰厅登录◈◈★◈✿，西班牙和葡萄牙紧急展开联合调查◈◈★◈✿。初步报告显示◈◈★◈✿，此次大规模停电由电力供应的突然大幅下降引发◈◈★◈✿。事故发生当天中午◈◈★◈✿，电网在短短5秒内失去了15吉瓦（1吉瓦=1000兆瓦）的电力供应◈◈★◈✿，相当于当时西班牙全国电力需求的60%◈◈★◈✿。这超出了欧洲电网设计的应对范围◈◈★◈✿，直接导致西班牙和法国的跨境电力联络线跳闸◈◈★◈✿，伊比利亚半岛电力系统因此与欧洲主网脱离◈◈★◈✿，西班牙—葡萄牙电网内部出现严重的供需失衡◈◈★◈✿，进而发生电压崩溃并全面停电◈◈★◈✿。

　　而在停电前的6天◈◈★◈✿，西班牙才刚刚庆祝其国家电网“首次在工作日实现100%可再生能源供电”◈◈★◈✿。而可再生能源芒果视频一二三2021.2021◈◈★◈✿，尤其是风能和太阳能的转动惯量很低◈◈★◈✿，西班牙电网又没有足够的调节能力◈◈★◈✿，抽水蓄能电站和化学电池储能仅占总装机量的2.65%◈◈★◈✿。电网微小的波动很容易在这种条件下引发大规模的事故◈◈★◈✿。面对新能源的挑战◈◈★◈✿，逆变器等发电设备自身的工作逻辑◈◈★◈✿，以及整个电网的运行控制逻辑◈◈★◈✿，都有待升级◈◈★◈✿。（详细可参考《环球科学》2024年8月刊P75-P77《中国电网转型之路》）

　　所以◈◈★◈✿，对于英国电网来说◈◈★◈✿，事态的发展实在令人难以接受——流媒体刚能满足英国人奇特的爱好◈◈★◈✿，缓解了TV pickup带来的冲击◈◈★◈✿，但新能源转型却马上给了他们结实的一记重拳◈◈★◈✿。尊龙凯时人生就是博◈◈★◈✿！交通安全◈◈★◈✿，尊龙凯时◈◈★◈✿。新材料燃气管路尊龙凯时人生就是博·(中国)官网◈◈★◈✿。