极地涡旋停电:关于供应、需求和我们电力未来的6件事

2021年2月16日下午4:11
climate.gov
约翰·罗杰斯
能源运动分析主管

极地漩涡袭击了美国大部分地区,不仅对公路和机场造成了严重破坏,还对我们的电力系统因为很多人现在正在亲身经历。整个地区的家庭、机构和社区——以及朋友和家人——都受到停电以及随之而来的一切的打击。在我们度过难关时,要记住以下六件事。

1.(安全)恢复电力是工作一。

首先:关于这一切的一些事情,我们只有在几天或几个月的后知后觉和数据的帮助下才能知道。但我们现在知道的一件事是,我们经常认为理所当然的电对我们生活的许多方面都至关重要。

对一些人来说,停电很不方便。对其他人来说,他们是威胁生命的.因此,保持电力流动,或尽快恢复电力,是关键。电网运营商在实施滚动停电时需要尽可能避免影响弱势群体和关键基础设施,并在恢复服务时需要优先考虑这些问题。

虽然所有遭遇停电或险些脱险的事故都要感谢那些夜以继日地工作以防止情况恶化的人,但保证船员的安全也是关键。像这样的天气,再加上目前的大流行,肯定不会带来最轻松的工作条件,所以公用事业和电网运营商需要做出真正可靠的判断,确定在哪里可以安全地集中人员,以及何时进行必要的维修。

2.停电是供需两方面的问题。

公用事业和电网运营商受到了前所未有的需求和供应方面的巨大挑战的双重打击。在需求方面,例如,德克萨斯州在情人节破碎的此前冬季的最高纪录下降了近5%。峰值比德克萨斯州电网运营商ERCOT预计和计划的11月发电量高出11000兆瓦,相当于15-20座大型发电厂的发电量。

在供电方面,如你所料,受天气影响的电线也是一部分。但事实证明,由于各种各样的原因,各种各样的发电厂都下线了。以天然气为例:

3.天然气工厂受到了严重打击。

天然气厂也面临着自身的供需问题。其中一个原因是,为他们供应天然气的同时,家庭和企业也需要取暖。如果一个发电厂在需要天然气的时候没有固定的合同来获得天然气,就像天然气公用事业公司那样,发电厂就输了。物理定律也可能开始发挥作用,例如,当天然气管道中的任何水分屈服于极端寒冷并堵塞工作阀时。

事实上,初步迹象表明,很多损失的产能都是天然气发电的。美国大平原大部分地区的电网运营商西南电力公司(SPP)的数据显示,显示70%的“废弃”兆瓦(MW)是天然气发电厂。

ERCOT主要由天然气和风能提供动力警告昨天,“极端天气条件导致许多燃料类型的发电机组下线,无法使用。”它澄清不过,在其他地方,一夜之间失去的大部分产能是“火力发电机,比如以天然气、煤炭或核能为燃料的发电”。总之,德州出局了超过三分之一它的总容量。

4.不要认为“以上所有”的策略就能挽救局面。

正如ERCOT的信息所表明的那样,这不仅仅是一个天然气问题,过去几天不应该成为没有事实依据的“上述所有”推文的素材青睐前任政府。

例如,许多发电厂,包括所有的核电站,几乎所有的煤电厂,以及许多天然气电厂,都依赖于用水来冷却蒸汽这驱动了发电涡轮机。任何依赖冷却水的发电厂都会遇到麻烦,如果冷却水实际上是冰冻的固体。在极端寒冷的天气下,它们也会遇到燃料不足的问题。

(当我们谈到化石燃料时,请注意,极端天气也已经发生了变化影响石油产量以美国的二叠纪盆地为例,其石油日产量估计减少了100万桶。)

5.风力涡轮机可以防冻(但是德克萨斯…?)

风力涡轮机也不能幸免于极端寒冷,初步报告显示,它们也受到了这一波的影响。在SPP中,风是# 1源昨日公布的初步数据显示,中国去年的发电量中有近五分之一来自这一领域。

ERCOT还提到风力涡轮机下线;一个源建议昨天上午,4000兆瓦的风力发电机组下线,相比之下,2.6万兆瓦的热电发电机组(主要是天然气)下线。风能是ERCOT的第二大电力供应商,去年占其电力的23%(来自全国领先水平)33000兆瓦).

但风力发电场的下线似乎是一个更小的一块比诋毁者所说的要多。在过去的极端寒冷事件中,风能在保持照明方面发挥了重要作用炸弹旋风吗?)通过强化控制系统,使用合适的流体,以及叶片除冰,它们至少可以部分地防寒。但如果你没有看到这样的天气到来……

6.我们需要为更极端的天气做好准备。

这是我们从这一事件中学到的教训之一,一旦我们超越了它的直接性:过去的表现并不能预示我们将会发生什么。我们知道,气候变化带来的不仅是全面变暖,而且还有更极端的是这两个结束.我们也知道有各种各样的方法气候变化影响了我们保持照明的能力

所以我们需要为这样的情况做好准备。事实证明是有的有很多方法我们可以做到。加强传播环节可以允许区域之间相互备份当他们不是同时面对同样的挑战时。(清洁)能源选择的多样性意味着有些可能可用,而有些则不可用。(ERCOT昨天上午预计,当天晚些时候能够重新连接客户,部分原因是“额外的风能和太阳能输出”。)

我们也不用带用电需求作为一个固定的,无能为力的数量。公用事业公司(包括我的公司,几天前)呼吁客户尽可能地提高效率帮我们度过最近的难关。提前制定的计划可以奖励推迟或改变用电的客户。

能源存储可以成为供需之间重要的中间人,从大规模的一直到我们车库和地下室的电池组。

度过难关,超越难关

现在的任务是恢复电力供应。从长远来看,目标不应该是确保100%的可靠性(因为消除停电可能性的最后一部分成本过高),而是尽可能减少停电的频率和缩短持续时间。但是,它应该是关于确保我们决定这在短期内对我们有利,在面对气候变化时,从长远来看也是如此。

停电会发生;这并不意味着我们对他们无能为力。需求是存在的,但工具也是存在的。

约翰·罗杰斯,忧思科学家联盟能源运动分析负责人,专长于清洁能源技术和政策,重点关注太阳能、风能和天然气。188金宝博他参与管理了ucs领导的“全球变暖中的能源和水”倡议,这是一个多年计划,旨在提高人们对能源-水联系的认识,特别是在气候变化的背景下,并激励和宣传有效的低碳和低水能源解决方案。