5秒損失7.6吉瓦發電！西班牙大停電原因找到了？

環球零碳

碳中和領域的《新青年》

首圖來源：Wind Europe

摘要：

一場變壓器的接連跳閘，竟在2分鐘內引發了整個伊比利亞半島電網崩潰，6000萬人陷入黑暗。這場由電壓失控引發的連鎖反應，正為全球能源轉型敲響警鐘。

撰文 | Bell

編輯 | 小雨

→這是《環球零碳》的第1705篇原創

今年4月28日，西班牙和葡萄牙的電力系統遭遇了近二十年來最嚴重的停電事故。

此次重大事故導致近一天的嚴重混亂：部分地區陷入黑暗，互聯網與電話通信中斷，交通系統停擺。

伊比利亞半島約6000萬人受到波及。上一次規模相當的停電，還要追溯到2003年的意大利停電事件。

來源：ENTSO-E

這場仿佛不應出現在2025年現代社會的事故，引發了關于原因的種種猜測。

有人懷疑是網絡攻擊，有人歸咎于惡劣天氣，也有人猜測是法國南部的火災損壞了高壓線路，還有觀點認為可再生能源的接入使電網變得更加脆弱。

不僅事故的源頭和成因在西班牙與葡萄牙之間引發爭議，西班牙政府大力推動的可再生能源政策也因此遭到反對者的批評。

為查明事故真相，西班牙首相桑切斯要求歐盟就停電事件提交一份“獨立報告”，除詳細說明具體原因外，還需提出建議，以防類似事件再次發生。

為此，歐洲輸電系統運營商（ENTSO-E）成立了專家組，并于5月12日啟動了對停電原因的調查。

目前，該報告的第一階段已于10月3日發布，其中詳細描述了停電前后的一系列事件。

報告指出，事故的起點是西班牙格拉納達一座輸變電站的變壓器跳閘，進而引發整個電網出現“級聯過電壓”。

所謂過電壓，是指電網電壓超過額定值10%以上，并持續超過一分鐘的電壓異常現象。

ENTSO-E主席達米安·科爾蒂納斯（Damian Cortinas）表示，這是已知的首例因過電壓引發的大規模停電。

01

驚心動魄2分鐘

不幸中的萬幸，得益于成熟的SCADA系統數據采集，這次停電也成為了歐洲歷次大停電調查中精度最高的一次。

根據專家小組收集到的數據，2025年4月28日12點32分，西班牙和葡萄牙電網的命運在不到兩分鐘的短暫時間里被徹底改寫。

最初的幾十秒內，系統記錄到配電層面出現約317兆瓦的凈負荷增加，同時，西班牙北部和南部多個大于1 MW的風電和光伏電站脫網，造成約208 MW的分布式發電損失。

報告顯示，凈負荷的增加可能源于配電網上大量小型嵌入式發電（主要是屋頂光伏）的脫網，也可能是負荷的實際增加，或兩者兼有。由于觀測性有限，確切原因未知。

關鍵節點發生在12點32分57秒：格拉納達地區一臺由第三方A擁有并由第三方B運行的400/220 kV發電升壓變壓器跳閘，瞬間損失355兆瓦的光伏、風電和光熱發電能力。

該變壓器負責將來自多個風電和太陽能電廠的電力輸送到西班牙輸電系統。

這是這場重大事故中首個已知由過電壓保護動作引發的大損失事件。跳閘時，220 kV側電壓記錄為242.9 kV（超過110%額定電壓），400 kV側電壓為417.9 kV。

這一事件如同推倒了第一張多米諾骨牌，系統電壓因此失去了一個重要的無功功率吸收源，開始顯著攀升。

來源：ENTSO-E

緊接著，在12點33分16秒至18秒這短短兩秒內，災難性的連鎖反應全面爆發。

巴達霍斯地區的兩個關鍵光伏發電站接連跳閘，損失了約725兆瓦的太陽能發電。跳閘后，相關數據記錄的電壓已升至436.1 kV并繼續攀升，觸發更多逆變器保護。

隨后在塞戈維亞、塞維利亞、休埃爾瓦和卡塞雷斯等地，近千兆瓦的風電和光伏發電在極短時間內從電網上消失。其中部分脫網確系過電壓保護動作所致，但多數原因至今未明。

在不到一分鐘的時間里，累計超過2.5吉瓦的發電容量從系統中被抹去。

這些發電單元許多在脫網前正在吸收無功功率以幫助抑制電壓，它們的脫網導致系統電壓進一步失控上升。

在南部某些節點甚至超過了455千伏。與此同時，巨大的發電缺額導致系統頻率開始不可逆轉地下降。

從12點33分19秒起，系統進入了徹底的崩潰階段。

電壓的飆升和頻率的驟降形成了致命的惡性循環，觸發了更多發電機的保護性跳閘，系統迅速失去了穩定。12點33分20秒，與摩洛哥的互聯線路因頻率過低而率先斷開。

盡管系統防御計劃（基于頻率的負荷削減）被激活，西班牙和葡萄牙抽水蓄能設施相繼斷開，但未能阻止系統最終崩潰，發電損失的速度和規模遠遠超過了防御計劃的響應能力。

隨后，最致命的一擊到來，伊比利亞電網與歐洲大陸主網之間的同步聯系因失步保護動作在12點33分21秒被切斷，這意味著伊比利亞半島已成為一個 “電力孤島”。

在這個孤島內，功率缺額有增無減，頻率以每秒超過1赫茲的速度暴跌。

最終，在12點33分24秒，連接法國與西班牙的最后一條高壓直流線路跳閘，伊比利亞半島的電氣隔離徹底完成，整個系統隨之陷入全黑。

報告顯示，12點33分20秒-12點33分25秒之間累計7.6吉瓦的發電能力與電網斷開，其中包括3.4吉瓦的核電與3.2吉瓦的光伏發電能力。

來源：ENTSO-E

這場停電事故始于局部過電壓的擾動，在短短兩分鐘內，便演變為歐洲二十多年來最嚴重的電網崩潰事件。

幸運的是，得益于鄰近電力系統的支持，特別是西班牙與法國和摩洛哥的互聯互通，西班牙電力供應的恢復速度比預期的更快。

這種“互聯互通”連接了不同國家電力系統的高壓輸電線路，允許跨境電力交換，在西班牙電力系統“黑啟動”的恢復過程中發揮了重要作用。

02

初步結論：

電壓上升與級聯解列共同構成停電

不過，由于本次報告是一份“事實報告”，專家組有意未在根本原因層面給出結論，也未提出具體應對建議。

報告將自身定位為最終報告的透明事實基礎，根因判定與建議制定留待最終報告完成。

與此同時，報告提出了若干高層次發現與觀察。其中強調，這是歐洲大陸同步區內首次出現“因電壓上升與級聯解列共同導致停電序列”的事件。

此次事件始于格拉納達、巴達霍斯和塞維利亞的三座變電站在短短20秒內連續跳閘。緊接著，級聯過電壓關閉階段開始，導致整個伊比利亞電網陷入癱瘓。

來源：ENTSO-E

科爾蒂納斯指出：“電壓控制對每個發電廠（包括可再生能源）都至關重要。” 他進一步表示，目前電網系統尚缺乏完善的自動調節電壓的機制。

專家組還指出，事前安全評估并未提示存在重大風險，事故前電網被認為符合N-1安全標準，這說明現有安全評估機制本身存在隱患。

此外，該團隊還表示，報告的撰寫過程充滿挑戰，因為需要從多個相關組織收集大量數據。

部分西班牙發電企業——共計八家——拒絕共享信息，導致一些關鍵數據（如停電前若干發電機組的解列記錄）至今缺失。

此次停電發生時，西班牙約69%的電力來自可再生能源——其中約59%來自太陽能，10%來自風能。

不過，此前關于高比例可再生能源導致停電的猜測被駁斥。工作組表示，通過逆變器連接的太陽能和風機并非此次停電的直接原因。

報告發布后，SolarPower Europe、西班牙光伏協會（UNEF）及葡萄牙可再生能源協會（APREN）均指出，報告揭示的核心問題是電壓控制的缺失。

來源：SolarPower Europe

三家機構聯合發布聲明，再次呼吁加快對電網韌性、穩定性和系統靈活性的投資，特別是允許可再生能源提供動態電壓控制，并推動電池儲能與電網形成逆變器的集成。

這些技術目前已經成熟，可加強應用以進一步穩定電壓水平、管理波動性，并提升可再生能源并網的安全性。

上述協會還提到，事故發生時，法律并未允許可再生能源參與電網電壓控制。

2025年6月12日，西班牙更新了《運行程序7.4》，允許可再生能源參與電壓調節。盡管該程序的全面實施仍需數月，但有望增強系統魯棒性，更好地預防類似事件。

“當前的核心問題是如何改進系統，以避免此類事件再次發生，”專家組技術調查聯合負責人卡什尼茨表示。

報告指出，未來四個月內將深入分析根本原因，涵蓋電壓/無功控制、各類參與主體（包括接入配電網的發電單元與系統防御方案）的響應表現、高壓直流運行，以及其他補充評估。正式建議將在與利益相關方協商后提出。

Reference：

[1]https://www.entsoe.eu/publications/blackout/28-april-2025-iberian-blackout/_&_Documents

[2]https://www.entsoe.eu/network_codes/esc/

[3]https://www.bbc.com/news/articles/cg7d4vjdlrmo

[4]https://windeurope.org/news/iberian-blackout-entso-e-report-puts-spotlight-on-grid-resilience-and-voltage-control-not-on-renewables/

[5]https://www.euronews.com/my-europe/2025/10/03/obsolete-electricity-grid-triggered-blackout-in-portugal-and-spain-experts-reveal

[6]https://www.solarpowereurope.org/press-releases/joint-statement-entso-e-factual-report-on-the-iberian-blackout

[7]https://www.heise.de/en/news/Report-Blackout-in-Spain-and-Portugal-followed-unusual-fluctuations-10725919.html

[8]https://wattclarity.com.au/articles/2025/10/03oct-entso-e-factualreport/

[9]https://www.bakerinstitute.org/research/iberian-peninsula-blackout-causes-consequences-and-challenges-ahead

[10]https://elpais.com/espana/2025-04-29/el-gran-apagon-se-cobra-la-vida-de-al-menos-cinco-personas.html

[11]https://mp.weixin.qq.com/s/KJVQ3U1qnLpeYjdz0FfsdA?token=1389071056&lang=zh_CN

[12]https://mp.weixin.qq.com/s/k4X_I_HQ6laa_XVfyMT3cw?token=1389071056&lang=zh_CN

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