上周末，加州经历了连续两天的停电，未来几天可能还会有更多的停电。在上周之前，这个停电类型自近20年前的加州电力危机以来，该州从未发生过这种情况。
在全球大流行和席卷西部的热浪中，轮流停电——专家们称之为轮流停电——正是加州人现在最不需要的东西。对一些人来说，停电只是一个小小的不便，但对另一些人来说，停电可能是致命的．
我们设计了具有大量内置冗余的电网，以确保电网的高可靠性，但根本不可能为每一种可能的意外事件做好计划。有时一些罕见的事件会导致停电。
不存在永远不会断电的电网。一个无限可靠的电网将花费无限多的钱，电网规划者不得不在可靠性和可承受性之间做出艰难的权衡。
不幸的是，在过去的一年里，加州人已经习惯了有计划的停电来预防野火，但加州上周末经历的停电是一种非常罕见的由电力供应短缺引起的停电。根据国家电网规划标准，这种类型的停电应该只发生十年中的一天．在现实中，这些类型的中断会导致不到所有停机时间的0.01%在全国范围内。
目前还不清楚加州最近的停电是由电网规划失败引起的，还是一系列不幸的情况共同导致了这一极其罕见的事件。接下来的几天将有助于回答这个问题，这取决于加州还会经历多少停电。
与此同时，以下是一些推动加州电网濒临崩溃的驱动因素，以及一些可以防止这种情况再次发生的解决方案。
是什么因素导致了轮流停电?
很明显，一系列因素共同导致了上周末的轮流停电。能源行业的人(比如我自己)无疑会在未来一段时间内研究加州最近的停电事件。但以下是一些将电网推向边缘的因素:
- 天气:毫无疑问，席卷美国西部的热浪是历史性的。虽然还没有结束，但它已经与2006年致命的热浪和国家气象局相提并论气象学家说导致这种热浪的强烈天气模式每十年才发生一次。当然，这很复杂气候变化它已经使全球变暖，并改变了天气模式。因此，即使这种强度的热浪在过去每十年才发生一次，它们也会发生更有可能在未来，电网应该做好更好的准备。电力基础设施和电网规划必须考虑到气候变化。
- 进口:导致加州轮流停电的另一个重要因素是缺乏从其他州进口的电力。加州独立系统运营商(CAISO)运营着加州80%的电网，有能力从邻国进口超过10,000兆瓦的电力。然而，由于美国西部其他地区也遭受了同样的热浪，加州的邻居们没有太多额外的电力可以输送到加州。虽然这一因素与天气和不断变化的气候影响密切相关，但加州从邻国接收的进口电量可能是电网运营商是否必须采取轮流停电的决定因素。
- 停机:发电厂和输电线路中断是导致电力供应短缺的另一个重要因素。例如，8月15日的停电，至少在一定程度上是由于意外的损失一个大型发电厂。高热也可以使电网设备，如变压器，更容易失败，并在我们最需要输电线路的时候减少它们的容量。回顾这些轮流停电，我们需要检查所有其他停电，以及停电在多大程度上造成了或没有造成电力短缺。
2020年8月14日，CAISO于下午6点36分开始轮流停电，当时电力进口量仅为7100兆瓦(CAISO进口能力超过10,000兆瓦)。
这绝不是一个详尽的清单。在过去的几天里，业内专家也一直在表达对过于谨慎的网格操作而且能源市场问题但在没有进一步调查的情况下，现在说这些其他因素有多重要还为时过早。
你不能责怪什么停机
其中一个因素是没有贡献对于这些停电:可再生能源。无论天然气行业的利益集团多么频繁地宣称这一点可再生能源正在打破电网，这是不正确的。
让我再说一遍:可再生能源不是问题所在。
可再生能源，尤其是太阳能，在确保加州白天电网可靠性方面发挥着关键作用。加州人最近经历的两次轮流停电都是在下午6:30左右开始的，那时太阳已经落山，太阳能基本上已经逐渐消失。没有人认为太阳能能在太阳下山后以某种方式确保电网的可靠性，所以将这些电网可靠性问题归咎于太阳能是不诚实的。相反，太阳能一直在支撑加州电网，防止一天早些时候停电。
然而，这些电网可靠性问题在晚上发生的事实确实表明，需要其他形式的清洁能源，以保持太阳落山后电网的可靠性，这将把我带到下一个部分。
加州如何防止类似的停电再次发生?
有两类解决方案可以防止此类停电再次发生:政策变化和电网资源，但这两者是相辅相成的。政策变化会影响网格资源的开发，因此在现实中，我们几乎肯定需要这两种解决方案。
在政策方面，最重要的解决方案之一可能是以改革的形式出现加州资源充足计划．这个项目创建为了应对21世纪初加州的电力供应短缺，这是确保CAISO有足够的电力供应来满足需求的主要工具。然而，这个程序的一个重要盲点是它专注于峰但加州的大部分可靠性问题都发生在更接近净峰需求，即需求减去可再生能源发电量达到最大值的时间。简而言之，资源充足计划可能需要改进，以便在太阳能发电在晚上逐渐减少，电网达到净需求峰值时更好地确保充足的电力供应。虽然这一过程还处于早期阶段，但好消息是，加州资源充足计划的重组已经在进行中。
2020年8月14日，CAISO需求峰值发生在下午5点，但净需求峰值发生在下午6点55分。
就其本身而言，改变资源充分性规则并不能阻止轮流停电的再次发生——我们还需要新的网格资源。这些电网资源既可以增加电力供应，也可以减少可靠性挑战最可能发生的夜间电力需求。加州已经在这方面取得了一些进展。
例如，该州的电力供应商将增加数千兆瓦的电力能量储存在接下来的几年里，这将有助于在电网最需要的时候提供电力。然而，大部分能源储存是为了取代一些非常老旧且对环境有害的天然气发电厂，因此加州可能需要加快在能源储存和其他形式的可再生能源方面的投资。
在等式的另一边，对减少负荷的电网资源的投资也是迫切需要的。这包括从能源效率到需求响应分布式能源。加州将需要采取所有这些方法来建立一个现代化的电网，以确保向清洁电力过渡期间的可靠性。
它会变得更热，所以我们需要变得更干净
随着气候变化的加剧可怕的热浪整个西部，还有一个事实发电仍占15%很明显，我们需要减少电力行业的全188金宝搏手机版球变暖排放，并迅速过渡到清洁电力来源。我们所有人——那些有幸拥有空调、工作、安全住房、健康的人，以及那些处境更脆弱的人——在未来几十年将面临日益恶化的气候影响。值得庆幸的是，加州立法机构在2018年设定了一个目标100%清洁电力到2045年。在我们进行这一转变的过程中，我们必须学会如何用更高水平的可再生能源保持电网的可靠性，因为继续严重依赖正在危险地使世界变暖的化石燃料是行不通的。