八月十四日大停电揭示了中亚共享电力系统的哪些问题。八月十四日当地时间约14:37,阿拉木图地铁停运,交通信号灯熄灭。事故触发点位于吉尔吉斯斯坦的托克托古尔水电站,两台发电机组跳闸,在全年用电高峰期间使中亚电网损失约600兆瓦电力。
数分钟内,哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦的消费者均陷入停电。路透社当日下午报道了全区域同时停电事件,调查人员随后追溯触发原因为托克托古尔电站两台300兆瓦机组的故障。吉尔吉斯斯坦能源部于8月17日承认了这起技术故障,但否认对邻国发生的后续情况承担责任。
此时,紧急保护系统已将哈萨克斯坦南部地区从中亚统一电力系统中隔离,以防止更大范围的崩溃,代价是区域内最大城市均发生停电。单点基础设施故障本身并不重要,重要的是它所揭示的深层问题。
一个国家一家电站的跳闸,通过老化的电力系统波及四个国家的数百万消费者,而该系统已因气候压力、快速增长的需求和微弱的区域协调而承压。与此同时,中亚正将自己定位为数字基础设施的目的地,包括耗电数百兆瓦持续电力的超大规模人工智能数据中心,其用电量相当于一整座城市的需求。
昨日的电网运行今日的中亚中亚继承了为一个不同年代设计的互联电网。在苏联时期,这五个加盟共和国被设计为单一综合电力系统运行,而非独立的全国电网,依靠精心平衡的季节性电力交换。
夏季,吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦依靠融雪和水库泄洪出口水电。冬季,哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和土库曼斯坦供应煤炭和天然气发电,以便上游国家蓄水。1991年解体后,由于商业纠纷、投资不足以及土库曼斯坦2003年断开连接并与伊朗同步运行的决定,协调机制被削弱。
后果在2007年和2008年冬季显现,极寒天气、低水位和邻国暂停供电导致塔吉克斯坦在零度以下挨冻。随后乌兹别克斯坦于2009年12月完全退出区域系统,暴露了跨境紧急事件应对规划的缺失。
此后乌兹别克斯坦重返电网,合作也有了相当大的改善,但大部分现有基础设施并未得到更新。尽管冰川融化和河流流量变化侵蚀着水电供应能力,但水并非今年的问题。吉尔吉斯斯坦能源部估计,托克托古尔水库有足够的水量支撑涡轮机正常运转至秋季和冬季。
故障源于超出系统设计承受范围的气温压力。极端夏季高温同时推高了多国用电需求,使其趋近季节性峰值,并降低了变压器冷却效率。当设备温度逼近安全限值时,保护系统断开发电机以防止损坏。
高温加上高能耗导致高压导线膨胀下垂,增加了线路故障风险。当托克托古尔突然损失600兆瓦电力时,电力缺口通过电网传播,使网络其他部分过载。让吉尔吉斯斯坦水电点亮哈萨克斯坦灯光的同一套系统,也会让一次吉尔吉斯斯坦故障熄灭这些灯光。