eo實(shí)習(xí)記者 劉運(yùn)紅
編輯 姜黎
近日，紐約電力局（NYPA）委托Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了一項(xiàng)研究，重點(diǎn)是氣候變化和極端天氣對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的影響。Argonne將為紐約電力局制定氣候彈性計(jì)劃，以減輕氣候?qū)?6個(gè)發(fā)電廠和1400英里電力線路的影響。對(duì)于這項(xiàng)為期4年的研究，紐約電力局將在第一階段投入100萬(wàn)美元的預(yù)算。
紐約電力局以水力發(fā)電為主，然而，水力發(fā)電極易受到氣候變化的影響，尤其是當(dāng)降雨量和強(qiáng)度都發(fā)生變化時(shí)，影響更為明顯。因此，有效管理水位至關(guān)重要。對(duì)此，Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室希望采取行動(dòng)優(yōu)化水力發(fā)電廠對(duì)水資源的利用。
“用外行人的話說(shuō)，假設(shè)水池是滿的，如果所有的水同時(shí)匯聚在一起，那么水可能會(huì)溢出來(lái)。”紐約電力局首席風(fēng)險(xiǎn)官Adrienne Lotto表示，“我們水力發(fā)電廠提供的電力是有限的。”
與典型的氣候變化評(píng)估相比，Argonne的評(píng)估細(xì)致到了更小的區(qū)域范圍，主要聚焦于12公里×12公里網(wǎng)格內(nèi)的變化，而這類評(píng)估通常針對(duì)100公里或更大的電網(wǎng)。覆蓋了地形和地面信息后，Argonne在預(yù)測(cè)今后的洪水威脅時(shí)，能夠?qū)⒎秶s小到200米×200米的網(wǎng)格中。
“我們正在討論一個(gè)足球場(chǎng)級(jí)別的解決方案……洪水是一個(gè)巨大的困擾，這是我們的重要考量。”Argonne工程應(yīng)用修復(fù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Thomas Wall說(shuō)。
采用這種更加局域化的方法，將使紐約電力局關(guān)注單個(gè)發(fā)電廠和變電站等其他基礎(chǔ)設(shè)施的潛在變化。例如，如果計(jì)劃在沿海地區(qū)建立一個(gè)新的設(shè)施，Argonne的模型將根據(jù)洪水發(fā)生的可能性，確定應(yīng)該在公路的哪一邊建設(shè)。
實(shí)際上，Argonne的關(guān)注點(diǎn)不僅僅在于更極端的降雨和沿海洪水對(duì)發(fā)電廠的影響。據(jù)Adrienne Lotto稱，公用事業(yè)公司已經(jīng)連續(xù)多年搜集了大量有關(guān)冰對(duì)輸電線路影響的信息，但這項(xiàng)研究將關(guān)注氣候變化的另一種表現(xiàn)形式——極端高溫，考察它對(duì)輸電基礎(chǔ)設(shè)施的影響。
為了應(yīng)對(duì)未來(lái)的極端天氣，美國(guó)還做了諸多準(zhǔn)備：一方面提高美國(guó)能源市場(chǎng)和電力基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)對(duì)極端天氣的彈性；另一方面使電網(wǎng)脫碳，減輕未來(lái)的氣候風(fēng)險(xiǎn)。
2021年6月，美國(guó)電力研究所與北美電力可靠性公司宣布了一項(xiàng)“資源充足計(jì)劃”，來(lái)應(yīng)對(duì)類似得克薩斯州和加利福尼亞州電力中斷的風(fēng)險(xiǎn)。資源充足計(jì)劃的主要目標(biāo)包括：優(yōu)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)，指導(dǎo)公用事業(yè)公司的投資決策；對(duì)系統(tǒng)資源在所有條件下的操作進(jìn)行建模；加快創(chuàng)建新的資源充裕度評(píng)估工具等。
根據(jù)項(xiàng)目簡(jiǎn)介，他們計(jì)劃確定“低碳系統(tǒng)的充分評(píng)估指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)”，并制定一個(gè)“整合未來(lái)天氣、技術(shù)、政策和社會(huì)趨勢(shì)”的綜合性框架，為未來(lái)極端天氣情況建模。美國(guó)電力研究所在一份聲明中表示，兩家公司將致力于有效部署行業(yè)資源，在關(guān)鍵問(wèn)題上定期溝通合作，如電網(wǎng)的彈性和氣候影響。二者的合作將幫助公用事業(yè)公司應(yīng)對(duì)電力的供需變化，并為未來(lái)的氣候變化做好準(zhǔn)備。
2021年7月，得克薩斯州電力可靠性委員會(huì)（ERCOT）發(fā)布了一份涵蓋60個(gè)要點(diǎn)的路線圖，介紹了電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商在確保該州電網(wǎng)可靠性方面的進(jìn)展。該路線圖提出了幾大目標(biāo)：建立新的市場(chǎng)規(guī)則，與客戶和電力生產(chǎn)者有效溝通；在夏季之前，對(duì)發(fā)電廠進(jìn)行抽檢；改善對(duì)高影響、低概率天氣場(chǎng)景的評(píng)估等。
這個(gè)路線圖不僅回應(yīng)了2021年通過(guò)的關(guān)于提高地區(qū)電力可靠性的幾項(xiàng)法案，還積極響應(yīng)了州長(zhǎng)“立即采取行動(dòng)，確保電網(wǎng)可靠性”的指示。據(jù)前公用事業(yè)委員會(huì)官員稱，該計(jì)劃是“一個(gè)良好的開(kāi)端”，但該州仍需考慮如何改善需求響應(yīng)和能效項(xiàng)目，并對(duì)2021年2月份停電的原因進(jìn)行深入分析。
隨著太陽(yáng)能和風(fēng)能普及率的提高，美國(guó)的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商也正在為可再生能源的天氣預(yù)報(bào)做準(zhǔn)備，以提高可再生電源的可靠性。國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室NREL首席科學(xué)家Manajit Sengupta表示，由于可再生電源出力存在不穩(wěn)定性，聯(lián)邦政府將加大對(duì)天氣預(yù)報(bào)研究的投入。
追蹤天氣對(duì)可再生能源的影響對(duì)于提高電網(wǎng)的彈性至關(guān)重要。然而，預(yù)測(cè)天氣僅僅是挑戰(zhàn)的一部分。如何通過(guò)需求響應(yīng)、能源存儲(chǔ)或其他技術(shù)，滿足電力儲(chǔ)備的需求，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活性，讓電力在極端天氣事件中更加可靠，成為電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商不得不解決的重要難題。
參考鏈接
https://www.utilitydive.com/news/nypa-and-argonne-launch-hyper-localized-study-of-climate-change-impact-on-p/604672/
https://www.utilitydive.com/news/epri-nerc-partner-to-improve-resilience-resource-adequacy-after-texas-and/603831/
https://www.utilitydive.com/news/ercot-releases-plan-to-boost-reliability-after-blackouts-as-report-outline/603263/
https://www.utilitydive.com/news/how-grid-operators-forecast-weather-and-output-from-renewables/561038/
