忽視電網將是最終的電力故障——彭博社
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備份它。
攝影師:安吉爾·加西亞/彭博社
值得慶幸的是,電網故障很少見。但當它們發生時——比如3月份導致希思羅機場關閉的火災,或者4月份導致伊比利亞半島5000萬人斷電的停電——它們引發了一個更廣泛的問題:我們的電網是否在以足夠快的速度適應一個需求增長、新威脅和更清潔能源的世界?
當然,考慮到作用於這些複雜系統的變量,故障是不可避免的。儘管如此,政府可以而且應該採取更多措施,以經濟高效的方式減少故障的可能性。
雖然最近的兩起事件仍在調查中,但一些問題已經顯而易見。基礎設施正在老化:導致世界上最繁忙機場之一運營中斷的變電站火災摧毀了已有近60年曆史的設備。老舊的設備還被歸咎於5月12日高峯時段導致倫敦交通網絡癱瘓的變電站故障。
與此同時,需求正在增長。根據能源部的數據,到2035年,僅美國就需要增加57%的輸電基礎設施。歐洲需要比目前計劃多三分之一的互聯電纜——連接歐洲批發電力市場的電纜——以便在2030年前優化其電網。
風能和太陽能在發電量中佔比不斷上升——伊比利亞停電當天超過70%——既帶來了明顯益處,也帶來了挑戰。傳統的化石燃料和核電站提供了內置穩定器:旋轉渦輪機儲存動能,充當減震器,平衡供需的突然變化。太陽能和風能本身並不提供這種應對波動的緩衝;如果沒有額外的保障措施,尤其是更大的電池存儲,頻率波動可能會升級為全面崩潰。
能源結構如何分佈
隨着世界逐漸遠離化石燃料,電網需要變得更加靈活
來源:國際能源署
注:2024年數據。
最後,當今的電網系統複雜,必須處理數以百萬計的分散資產——比如屋頂太陽能板、電動汽車充電器和可以同時從電網獲取和貢獻能源的聯網電器。運營商需要更全面地瞭解整個系統,以便更好地即時協調供需。
那麼,政府應該做些什麼?
首先,他們必須找到升級設備和擴大電網的方法,以滿足日益增長的需求。雖然這需要一些額外的投資,但減少繁文縟節可以加快已經在計劃中的項目。減少需求的政策——比如要求房屋更好地隔熱——也可以緩解過度緊張的電網壓力。
其次,他們應該採取更多措施來管理從化石燃料的過渡。西班牙計劃逐步淘汰其核電站;實際上,全球範圍內需要更多的“可調度”備用電源——當可變能源減少時,可以迅速增加的待命電力。電池技術的進步應有助於各國儲存更多的可再生能源,以便在無陽光和無風時使用。
第三,應激勵供應商將安全置於首位並在危機中通力合作。如今高度分散化、數字化的電網更易遭受網絡攻擊與蓄意破壞,必須定期進行壓力測試。正如得州在2021年大停電事件中所汲取的教訓——嚴寒中450萬用户斷電數日,若供應商不重視如防寒處理等可靠性基礎,多重供應源也將形同虛設。
第四,運營商需開發工具來管理日益複雜系統中接入與消耗電力的新來源。可參考部分轄區的積極實踐:通過自動註冊太陽能板等發電資產來清晰掌握負荷情況。像加州那樣利用短信提醒直接與用户溝通,有助於高峯時段的需求管理。
現代電網堪稱工程奇蹟,每分每秒都在平衡供需。合理投資並化解新風險,才能確保那些登上頭條的故障始終是例外而非常態。
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