Yan 2024-09-09 0 Comments

能源的脆弱性:不止是一场台风

2024-09-09

9月6日,超强台风“摩羯”以17级风力(62米/秒)的速度在海南文昌登陆,造成全省83万户居民用电受到影响,10千伏及以上线路跳闸134条。这场台风不仅刷新了多项气象记录,还重创了当地的风电设施,位于文昌玉兰湾附近的多台风机在台风中轰然倒下。

“摩羯”造成的电力故障、能源设施损坏并非孤立事件。近年来,极端天气频发,全球80%以上的停电事故由极端天气引起,包括飓风、台风、暴风雪、干旱、洪水等。当然,除了极端天气外,还有火山、地震、海啸这些自然灾害在虎视眈眈。

人类在自然面前有多渺小,由人类所创造的能源系统就有多脆弱。

2011年,日本福岛核电站因自然灾害导致的泄漏事故,是迄今为止能源危机事件中影响最为深远的一个案例。这场灾难由里氏9.0级的大地震和随之而来的海啸引发,造成了数千人死亡,还带来了全球核能的安全危机。

核电站作为高能效、低碳的能源形式,曾被视为清洁能源的未来方向之一。然而,福岛事故后,日本紧急停运几乎所有的核电站,导致全国电力供应紧张,不得不重启火电厂来填补核电的缺口。长期依赖核能的日本在事故后迅速调整能源政策,大幅增加太阳能、风能等可再生能源的比例,同时提高了对能源系统弹性和韧性的重视。

福岛事件不仅在日本引发了巨大的能源危机,也对全球能源政策产生了深远影响。许多国家重新审视核能的安全性,德国更是在2011年之后宣布逐步淘汰核能,转向发展可再生能源。事件引发了全球对核电站抗震防灾能力的重新评估和提升,也促使各国加快推动更安全、更稳定的清洁能源系统建设。

一年后,美国东北部遭遇了飓风“桑迪”的袭击。这场 “超级风暴”引发的狂风暴雨和洪水造成了至少159人死亡,850万户家庭和企业停电。纽约市的地铁系统中断,主要的电力设施被淹没,导致部分地区长时间处于无电状态。

此次事件不仅让我们看到了飓风的破坏力,也揭示了现代电力系统在面对极端天气时的脆弱性。大量电力设备暴露在风暴潮和洪水的袭击之下,而电网的恢复需要长时间的重建和修复。

除了地震台风,寒潮和冰雪灾害也对能源系统构成了巨大的挑战。2021年2月,美国德克萨斯州遭遇极端寒潮袭击,气温骤降至历史低位。低温和冰雪使得德州的天然气管道冻结,大量发电设备无法正常运行,风电场和太阳能发电设备因积雪覆盖和结冰停止发电。极端低温带来的电力需求激增和供应短缺导致了大规模停电,数百万居民在寒冷中没有电力可用。

此次寒潮暴露了德州能源系统在应对极端天气时的脆弱性,尤其是在气候变暖背景下极端天气事件变得更加频繁,如何保障能源供应的连续性和安全性成为了亟待解决的问题

极端天气带来的不仅仅是电力中断,还可能引发更严重的连锁反应。在2019年,加州因干旱和高温天气引发了大规模山火,山火摧毁了大量电力设施,导致成千上万的居民断电。

为了防止火灾进一步蔓延和引发更多灾害,加州电力公司被迫进行大规模的预防性断电。预防性断电虽然在一定程度上防止了火灾,但也让居民和企业在停电中面临严重的不便和经济损失。在应对极端天气时,电力系统不仅要考虑设备的韧性,还需要有效的灾害预警和应急响应机制。

面对这些案例,人类对于能源的依赖和能源系统的脆弱性愈发显而易见。虽然科技在进步,但自然的力量不可小觑,如何让能源系统具备足够的弹性和应对能力成为全球各国和企业亟需解决的问题。

发展储能技术是提升能源系统韧性的重要手段。储能系统能够在电力过剩时储存能量,在需求高峰或供应不足时释放能量,平抑风能、太阳能等间歇性能源的波动性,保障电网的稳定性。智能电网的建设也在逐步推进,通过实时监控能源供应与需求,快速调整电力调度,减少因自然灾害带来的停电时间和范围。

极端天气和自然灾害频发的背景下,能源系统的脆弱性不容忽视。我们不仅需要提高能源设备的抗灾能力,还要通过技术创新、智能化管理和多样化能源组合,提升能源系统的弹性和稳定性。只有这样,才能在未来的挑战中,为人类社会的可持续发展提供更可靠的能源保障。