伊比利亚半岛停电事件凸显了现代社会对电力的依赖；此次停电是欧洲多年来规模最大的一次。
随着电力需求增长、清洁能源转型推进以及极端气候事件增多，此类中断可能会更加频繁。
值得庆幸的是，私营部门和公共部门都有一系列解决方案，可以避免未来代价高昂的能源中断，并增强电力韧性。
现代社会如何在没有电力的世界中运转？伊比利亚半岛最近直面了这一挑战的严峻现实，遭遇了欧洲二十年来最大规模的停电。
4月的停电导致西班牙和葡萄牙数千万人断电，并影响交通、银行和通信网络；医院则依靠备用发电机供电。
这并非欧洲今年首次发生造成严重影响的停电。3月，伦敦希思罗机场因火灾关闭；火灾发生在一座变电站，而该站是为全球最繁忙的交通枢纽之一供电的唯一设施。航班因此取消，数千户家庭断电。起火原因仍不明，但航空业因此蒙受的总体损失估计超过6000万英镑（7800万美元）。
这两起事件凸显出迫切需要提升电力系统的整体准备程度和韧性，以应对全球电力需求增长、清洁能源转型推进以及日益频繁的危险气候事件。
好消息是，私营部门和公共部门已有解决方案，可以避免未来代价高昂的能源中断。
伊比利亚停电事件的经过
4月28日伊比利亚半岛停电，成为电网的警钟。
在探讨当天发生的事情之前，首先要了解，安全可靠的电力系统必须在稳定的电压范围内运行，维持特定的频率阈值，并持续平衡供需。
此外，跨境连接各国电网通常有助于提升稳定性和安全性。在本例中，西班牙电网与法国相连，葡萄牙电网也与西班牙相连，以便开展电力交易并增强安全性。
根据EPRI和ENTSO-E的介绍，目前我们对该事件的了解如下：
中欧夏令时间中午12:30左右，发生了一起类似发电量损失的事件。此类事件通常会导致电力供需失衡，使电网频率下降。系统依靠惯量、备用发电以及切除负荷来应对。在本次事件中，系统作出了预期反应。
不久后，又发生了一起类似发电量损失的事件。为避免设备遭受物理损坏，发电机组有时会因过电压而跳闸或断开；过电压可能由频率波动或其他电网不稳定因素引起。
几秒后，西班牙与法国之间的互联线路因电网不稳定而中断。当时西班牙是电力出口国，因此线路中断意味着西班牙无法继续输出这部分多余电力，导致国内发电过剩。随后，西班牙电网崩溃，葡萄牙电网也随之崩溃。
当时有人提出多种关于事件起因或促成因素的理论，包括猜测可再生能源应对此负责。区域间振荡、网络攻击和罕见大气现象等理论则已被排除。
西班牙输电系统运营商Red Eléctrica和欧盟委员会已分别就该事件展开调查。但无论起因如何，这次停电都凸显出电网需要增强韧性，并为未来做好准备。
电力系统面临双重压力
在欧洲和北美等发达经济体，电力系统最初是为集中式发电和单向电力流动而设计的，适应的是如今已不复存在的稳定气候。这些系统需要升级，以应对当今的能源现实，包括：
人口需求增长带来的电力需求上升、终端用能电气化、支持人工智能的高能耗数据中心扩张、制冷需求增加（设备和人员都需要制冷），以及电动汽车普及。
分布式可再生能源，如太阳能和风能，使用称为逆变器的电子设备，而非发动机。与传统发电不同，这些能源不具备有助于维持电网稳定的惯量，也就是自然的“动量”。同步发电的惯量会通过释放动能即时作出响应。
气候灾害，尤其是极端高温和水资源压力，已在扰乱电力生产，并将成为电力系统损失和压力的主要来源。据一项估算，如果全球气温超过工业化前水平2ºC（预计到2045年将达到这一水平），美国核电站和欧盟火电厂的发电能力可能会下降4.5%。如果全球不立即快速转向可再生能源，气候灾害很快就会成为能源系统的长期压力。
这些压力并非无法克服。通过完善冗余配置和应急规划，可以确保现有基础设施持续运行。这些挑战也不应拖慢清洁能源转型；相反，增强韧性对于推动电力低碳转型至关重要，同时也能帮助系统抵御需求增长和气候威胁加剧的双重压力。
韧性成为能源政策的新前沿
伊比利亚停电等事件最终揭示了更深层的韧性缺口。电力系统在设计中已融入韧性理念，但在当前形势下仍需进一步增强。为此，可以采取一系列解决方案：
增加系统惯量
伊比利亚停电暴露出系统缺乏惯量。随着化石燃料被更便宜、更清洁的能源取代，电网必须适应新的可靠性和储能挑战；抽水蓄能、电池储能系统、飞轮和同步热能等技术可以应对这些挑战。
扩大可再生能源部署可以增强系统韧性，方法之一是分散发电。展望未来，不同司法管辖区还可能出现新型电网辅助服务，在需要时同时提供惯量和灵活的备用电力。
加强互联
为提高电网可靠性并防止停电，政策制定者应考虑连接跨国电网。互联可以成为多层次韧性战略的一部分，使各方能在紧急情况下共享电力资源，并带来市场竞争力提升等额外益处。
尽管在最近的停电事件中，互联线路更多是促成因素之一，葡萄牙也因此受到影响，但在其他情况下，例如2021年得克萨斯州遭遇飓风时，与其他地区共享电力本可以使每吉瓦互联容量对应的损失减少近1亿美元。此类战略需要跨境协作、协调统一电网规范，并建立健全的监管框架。
建设储能和智能基础设施
系统还必须部署储能解决方案，以补充可再生能源发电并提供稳定电力，或在电力供需失衡时快速响应。通过智能基础设施、需求侧管理和分布式微电网提高系统灵活性，有助于确保电网灵活且安全。
与此同时，电网运营商必须确保清洁能源既能获得，也能稳定电网，理想情况下应使用构网型逆变器。这些投资也可用于应对气候灾害。
应对气候灾害
可以采取多种措施应对气候灾害。预防措施包括可持续的植被管理、天气监测以及动态线路额定容量预测，这些措施有助于主动降低风险和损失。
据预计，上市公用事业公司将遭受气候导致的财产、厂房和设备损失，到2035年将达330亿至370亿美元，因此还需要耐热基础设施和制冷技术。
与此同时，人工智能和实时数据可用于开发技术驱动的解决方案，例如气候影响建模或能源预警系统。这些系统利用地球观测和物联网传感器，在电网基础设施受损之前，识别价值链各环节的气候灾害。
治理
还必须解决能源系统的运营需求。为维护能源安全，必须明确电力行业各环节的职责、激励措施和法规。
这可以通过制度化明确责任和激励机制来实现，同时系统地识别并降低风险，强化预防和恢复机制。
跨行业合作有助于分享最佳实践，推动各方共同推进气候适应和系统韧性建设；公私合作伙伴关系则能推动能源生产、转型和韧性的系统性发展，以避免大规模停电。
这些前瞻性战略能够增强电网韧性，并提供可靠的电力基础设施。缺少这些举措，社区和企业将继续面临伊比利亚停电那样造成严重影响且代价高昂的断电事件。通过携手合作，我们可以把当下的能源脆弱性转化为明日的适应优势。
作者谨向Marta Wilhelmi Corona（ECP 2025，气候韧性与适应）和Flora Mccrone（自然与气候中心沉浸式互动负责人）致谢，感谢她们作出的宝贵贡献并提供反馈。
