四个问题回答对天气状况的停电

编者按:在创纪录的低温和飞涨的能源需求,公用事业在美国中部已经命令轮流限电拉闸限电,留下数以百万计的人没有权力。能源专家迈克尔·e·韦伯解释了为什么极端天气可能需要这种极端的步骤。

1。平原州有很多恶劣天气。为什么这个寒潮等公用事业公司的问题吗?

美国中部已经冻结,热浪、暴风雨、干旱和洪水。所有这些事件压力电网,管道网络,公路、铁路和水路。现在我在德克萨斯州,ERCOT,一个非营利组织管理电网对大多数国家来说,实施轮流停电是因为电热需求非常高。所以是西南电力池,客户在14个州从北达科他州到俄克拉何马州。

大约有60%的家庭在德克萨斯州有电热,剩下的大部分使用天然气或丙烷。通常我们的电力需求高峰是空调在夏天的午后。但在这种持续的寒冷,电力需求飙升防止房屋舒适和管道冻结。这场风暴是更极端的比最严重的冬天通常ERCOT计划的条件。

在每年的这个时候,电厂运行在煤炭或天然气经常关闭计划保养前的夏天制冷季节。这意味着我们现在有能力可以比平时少。

为了满足高需求和低容量之间的区别,工具是自行车上电和去不同的社区或地区有条不紊的德克萨斯保持事物的平衡。如果他们不这样做,将会有更大范围的停电的风险,这将是灾难性的,危及生命。

2。公用事业计划如何这种极端天气吗?

工具到处都跟着天气非常密切。温度变化影响需要加热和冷却,使电力和天然气的需求。气象条件影响风能和太阳能的可用性。

火力发电厂燃煤、天然气或生物质——也需要大量的水用于冷却高效运行,核电站。如果气候变化变暖河流或降低水位,这可能迫使发电厂关闭或减少他们的输出。

天气预报已经改善卫星变得更丰富和计算机模型变得更加复杂。公用事业主要风暴可以提前采取措施,如要求客户预热家园。对于纳税人谁会这样做,该实用程序可能调整恒温器,以减少功率流当需求很高。

电力供应商也可以问大工业客户暂时关闭工厂,以减少电力需求。他们可以给每小时或分钟更新客户关于停电的轮流停电和提供实时地图。

公用事业公司全年工作,强化对极端天气的网格。他们可能建造堤坝保护发电厂对洪水、填补水库在准备干旱、替换设备,可以在夏季过热或使适应气候条件发电厂冷条件。

差不多十年前,2011年2月,德州了轮流停电的重要系列当寒冷的天气迫使许多煤和天然气发电厂离线。这寒流正在测试升级工具后,事件。

3所示。并拥有一个多样化的混合燃料防止能源仰卧起坐?

德州拥有多个能源。这是当地生产,包括天然气、风能和太阳能。在过去的15年里,国家多元化的混合燃料:煤使用下降,风能和太阳能发展,核能和天然气使用保持稳定。

每一个选项都有优缺点。风能和太阳能不需要水冷,所以他们可以在干旱和洪水。但他们随风,云层和每天的时间。

核电站核电是可靠的,但有时不得不减少他们的输出在热浪和干旱期间,如果冷却水太热或稀缺。

天然气是一个高水平的测试人员,但在2011年的德州寒流,燃气电厂难以跟上需求,因为许多家庭和企业使用的燃料热量。那减少了天然气管道的压力身体,这使得很难移动气体涡轮机需要燃料来发电。

大部分的煤燃烧在德州电厂来自怀俄明在一个庞大的铁路网络,可以破坏如果桥或部分跟踪维修委员会。公用事业30天或更多的煤炭存储在堆电厂附近,但这些桩可以冻结或被淹没,时发生在2017年飓风哈维淹没了休斯顿。

因为所有这些选项以不同的方式失败,多样化的组合为一个健壮的系统是最好的基础。今天德州三倍风力发电能力为2011年,这可能有助于避免最糟糕的全州停电的风险。

这种额外的风将尤其重要,因为ERCOT约30%的发电能力是现在离线,据报道,由于天然气短缺。一些西德克萨斯风力涡轮机也关闭由于结冰,但涡轮机其他地区的国家部分抵消这些损失。ERCOT会调查所有功率损耗这场风暴过后并利用它学习新的改善其系统。

4所示。加州最近已经轮流停电。这是一个国家的风险吗?

加州是一个大型国有能源在很多地方,这依赖于一个庞大的网络线和波兰将电子从一个地方到另一个地方。很热时,这些电线可以凹陷和失败当大风吹树木到电线上。

老化的输电和配电网络也可以引发森林火灾,这是一个日益增长的风险作为气候变化的影响在西方恶化干旱。为了管理这些风险,加州电网运营商先发制人关掉电源防止森林火灾。2020年8月他们也这么做配给电力在热浪。

天气停电在美国正在增加随着气候变化产生更极端的风暴和温度波动。指出,为炎热的天气设计他们的建筑和基础设施可能需要更大的计划发冷、和气候寒冷的国家可以期待更多的热浪。在德克萨斯的条件,没有时间浪费在越来越weather-ready。

迈克尔·e·韦伯Josey纪念教授的能源资源,德克萨斯大学奥斯汀分校

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