电力安全分析框架 电力安全 2021 国际能源署IEA 全面审查能源问题，包括石油、天然气和煤炭供需、可再生能源技术、电力市场、能源效率、能源获取、需求侧管理等等。通过其工作，IEA 倡导将提高其能源可靠性、可负担性和可持续性的政策。30个成员国，8个协会国家及以上。请注意，本出版物受到限制其使用和分发的特定限制。条款和条件可在 www.iea.org/t&c/ 上在线获取本出版物和此处包含的任何地图均不影响任何领土的地位或主权、国际边界和边界的划定以及任何领土、城市或地区的名称。资料来源：国际能源署。版权所有。国际能源署网站：www.iea.org国际能源署成员国：澳大利亚 奥地利 比利时 加拿大捷克共和国丹麦爱沙尼亚芬兰 法国 德国 希腊 匈牙利 爱尔兰 意大利 日本 韩国卢森堡 墨西哥 荷兰 新西兰 挪威 波兰 葡萄牙斯洛伐克共和国 西班牙瑞典 瑞士 土耳其英国 美国欧盟委员会也参与了 IEA 的工作IEA 协会国家：巴西 中国 印度 印度尼西亚 摩洛哥 新加坡南非 泰国 电力安全电力安全分析框架抽象的磷年龄|抽象的鉴于电力在现代经济中发挥的重要作用，确保电力安全是政策制定者的首要任务。该过程是一个广泛而复杂的过程，需要仔细考虑成本和收益。本章总结了制定电力安全框架所涉及的步骤。它定义了中断，描述了评估其成本的方法，并概述了预防和/或应对它们的机构责任。在此过程中，它列出了政策制定者可用的现有方法以及他们在创建电力安全框架时面临的挑战，包括明确成本和收益、建立可靠性规划结构以及为各种任务分配机构责任。然后，它预览了政策制定者和其他利益相关者在面对影响该行业的主要趋势（即清洁能源转型、网络威胁和气候变化）时需要如何调整电力安全框架。国际能源署。版权所有。 电力安全电力行业的安全能源转型致谢磷年龄|致谢、贡献者和致谢来自能源市场和安全局的跨机构专家组；可持续发展、技术和展望局；国际能源署 (IEA) 战略倡议办公室编写了这份报告。可再生能源系统集成 (SIR) 部门前负责人 Edwin Haesen 和可再生能源集成与安全电力 (RISE) 部门负责人 César Alejandro Hernández Alva 领导并协调了这项研究。能源市场和安全总监 Keisuke Sadamori 提供了专家指导和建议。Keith Everhart、Craig Hart、Zoe Hungerford、Divya Reddy 和 Peerapat Vithayasrichareon 是本报告的主要作者。 IEA 的同事 Enrique Gutierrez Tavarez、Stefan Lorenczik 和 Gergely Molnar 也为分析做出了贡献。 Anna Kalista 提供了必要的支持。IEA 的同事，包括 Dave Turk、Laszlo Varro、Paolo Frankl、Laura Cozzi、Peter Fraser、Tom Howes、 Brian Motherway、 Aad van Bohemen、 Brent Wanner、 Nicole Thomas、Randi Kristiansen、 Sylvia Elisabeth Beyer、 Edith Bayer、 Michael Waldron、 Kathleen Gaffney、 Sara Moarif、Vanessa Koh 和 Clémence Lizé 提供了宝贵的意见、评论和反馈。Justin French-Brooks 是这份报告的编辑。感谢通信和数字办公室 (CDO) 的同事在制作报告和网站材料方面的帮助，特别是 CDO 负责人 Jad Mouawad 和 Tanya Dyhin、Astrid Dumond、Christopher Gully、Jethro Mullen、Isabelle Nonain-Semelin 、朱莉·皮奇和特蕾丝·沃尔什。IEA 于 2020 年 1 月 28 日在巴黎举办了一场关于电力安全的高级别研讨会。与会者为本次分析提供了宝贵的见解和反馈。如需更多详细信息，请访问 www.iea.org/events/iea-electricity-security-workshop。作者要感谢许多提供宝贵意见的外部专家，他们对分析发表评论并审阅了报告的初稿。他们包括：Enrique De Las Morenas Moneo、Francesca Gostinelli 和 Viviana Vitto (Enel)； Hans Martin Füssel、Mihai Tomescu 和 Stephane Quefelec（欧洲环境署）； Hannele Holttinen (IEA 风能技术国际能源署。版权所有。 电力安全电力行业的安全能源转型致谢磷年龄|页2协作计划任务 25)； Jochen Kreusel 和 Alexandre Oudalov (ABB)； Manuel Baritaud（欧洲投资银行）； Patrik Buijs（埃利亚集团）；斯蒂芬伍德豪斯（AFRY）； Michael Hogan（监管援助项目）； Lwandle Mqadi（Eskom）； Laurens de Vries（代尔夫特大学）； Doug Arent 和 Martha Symko-Davies（国家可再生能源实验室）； Takashi Hongo（全球战略研究所）； Sushil Kumar Soonee（电力系统运营有限公司）； Jean-Michel Glacant（佛罗伦萨监管学院）； Masato Yamada 和 Tusitha Abeyasekera (MHI Vestas)； Kerry Schott（澳大利亚能源安全委员会）；和 Russ Conklin、Fowad Muneer 和 Carolyn Gay（美国能源部）。欢迎对本报告提出意见和问题，并应发送至 EMS-RISE@iea.org国际能源署。版权所有。 电力安全电力安全分析框架执行摘要磷年龄|页3执行摘要以可靠性为目标鉴于电力在现代经济中发挥的重要作用，确保电力安全是政策制定者的首要任务。在电力供应和电气化增加的推动下，电力需求不仅增长速度快于全球整体能源需求，而且电力还与能源部门的其他部分有着重要的联系，支撑着住宅、商业和工业部门的基本活动。本章定义了中断，描述了评估其成本的方法，并概述了防止它们的机构责任。在此过程中，它列出了政策制定者可用的现有方法以及他们在创建电力安全框架时面临的挑战，包括明确成本和收益、建立可靠性规划结构以及为各种任务分配机构责任。电力在我们的经济中具有基础性和日益重要的作用，这意味着停电的影响远远超出了电力系统。电力中断可能引发许多事故，从不方便到危及生命，例如人们被困在电梯、火车和地下交通工具中，因空调失效而导致的高温死亡和疾病，以及备用电源时医院的死亡率更高失败。此外，电力供应中断的潜在间接影响也是巨大的：交通中断、食品安全问题、犯罪和骚乱以及经济活动的损失等等。建立电力安全的基本定义很重要并了解该概念是如何随着该行业的发展趋势而演变的。 IEA 将电力安全定义为电力系统通过承受干扰和突发事件并从中恢复来确保不间断供电的能力。随着政府寻求具有成本效益的低碳电力组合，以及更多需求响应的巨大潜力，许多系统的可变可再生能源在电力供应中的份额越来越大。从传统电厂到分布式光伏、电动汽车和综合需求响应，电力系统的所有部分都面临着与网络安全相关的新挑战。而从气候变化的角度国际能源署。版权所有。 电力安全电力安全分析框架执行摘要和极端天气事件，所有电力基础设施将变得更容易受到破坏。这些主题很少通过同一个镜头以综合方式解决。停电的影响取决于一系列因素，包括时间、损害程度、地点、受影响的消费者和消费者群体的数量、持续时间和发生频率。在基本层面上，停电可分为： 1) 级联停电或黑色系统事件； 2) 减载； 3) 长时间的电力配给。政策制定者可以使用不同的方法将这些影响货币化.单位电力的经济价值与家庭和企业在特定时期内从电力消耗中获得的福利和收益相关联。一个有用的指标是负载损失 (VolL) 的值，它通过测量由此产生的经济输出损失来评估电力供应中断的经济影响。经济影响将取决于许多因素，例如受影响的消费者群体以及中断的时间、持续时间、频率和季节。 VoLL 可用于评估与未供应的有限能源相关的直接成本，但不能完全反映中断的所有成本，特别是对于高影响事件。各种机构参与提供电力安全并指导众多利益相关者之间的复杂互动，以维持一个运转良好且可靠的电力系统。电力系统的运行涉及不同的参与者，并且在国家内部和国家之间存在很大差异。此外，机构角色越来越需要转变，以应对电力部门不断变化的趋势，包括能源转型、网络安全和气候变化。电力对我们的社会变得越来越重要在全球范围内，电力需求的增长速度超过了整体能源需求.在过去十年中，电力部门占全球能源需求增长的一半左右。在 IEA 既定政策情景中，电力在最终能源消费中的份额预计将从目前的 19% 上升到 2040 年的 24%。由于收入水平的提高以及工业和服务业的增长，大部分增长来自发展中经济体。先进经济体因电气化而实现的增长在一定程度上受到能源效率提高的影响。在 IEA 的可持续发展情景中，电力的作用变得更加强大，达到最终能源消耗的 31%磷年龄|国际能源署。版权所有。 电力安全电力安全分析框架执行摘要术语定义充分性电力系统在正常运行条件下始终供应一个区域内总电力需求的能力。准确定义什么是正常情况以及了解系统如何应对其他情况是政策决策的关键。到 2040 年。虽然电力在最终消费中的份额不到当今石油的一半，但在可持续发展情景下，到 2040 年将超过石油。电力在最终能源需求中所占的份额越来越大，甚至没有充分体现其重要性.电力与能源部门的其他部分有着重要的联系。它还支持住宅、商业和工业部门的基本活动。随着电力在供暖、制冷、运输和通信、金融、医疗保健等许多数字领域的份额越来越大，未来几年对电力安全的需求将更加强烈。电力安全包括许多要素电力安全通常被称为“供应安全”，或者更直接的短语“保持照明”。最终目标是为消费者提供可靠的电力。实现这一目标面临许多威胁，从设备故障、燃料供应短缺和运营计划失败，到人为错误和蓄意攻击。IEA 采用以下定义：“电力安全是电力系统通过承受干扰和突发事件并从中恢复来确保不间断供电的能力。”这个定义涵盖了几个属性，特别是操作安全性、充分性和弹性。虽然这是一个涵盖许多属性的广泛定义，但它也排除了一些元素。电力安全并不直接包括可负担性或可持续性，尽管它们应该与它一起进行探索。表 1. 关键电力安全术语和定义操作安全电力系统在任何类型的事件发生后尽快保持正常状态或恢复正常状态的能力。弹力系统及其组成部分从短期冲击和长期变化中吸收、适应和恢复的能力。这些冲击可能超出标准充分性评估所涵盖的条件。磷年龄|国际能源署。版权所有。 电力安全电力安全分析框架执行摘要术语定义可靠性衡量一个地区在所有条件下的历史或预计电力供应可用性的指标。鲁棒性电力系统避免极端不利影响的能力。注意：这与弹性不同。稳健性是关于避免影响，但不一定是通过适应。弹性可以指具有重大负面影响的情况，但系统可以通过适应来克服这一点。稳定电力系统维持运行平衡状态并在极短时间尺度（几秒或更短）内从干扰中恢复的特性。注意：与操作安全性的区别在于稳定性始终是指纯电气干扰和恢复平衡。安全性更为普遍，可以涵盖设备故障，并不一定意味着恢复平衡，而是在可接受的范围内。资料来源：欧盟委员会 JRC、CIGRE、IEA 电力安全。电力系统的持续变化将对电力安全的所有要素产生深远的影响。随着政府寻求具有成本效益的低碳电力组合，以及更多需求响应的巨大潜力，许多系统的可变可再生能源供应份额正在增加。这对系统的运营安全、未来容量和灵活性投资需求都有影响。电力系统的所有部分，从传统电厂到分布式光伏、电动汽车和综合需求响应的份额不断增长，都面临着与网络安全相