专家和政客们很快就指指点点的失败在德克萨斯州造成数百万断电或干净的水在2月的深度冻结。许多人指责的放松管制的电力市场在可靠性,认为德州优先廉价电力。

但极端气候给增加破坏能源系统在美国,无论当地政治或区域电网的细节。例如,保守派认为在加州监管过度引起了普遍的中断在极端高温和森林大火在2020年的夏天。

作为一个工程学教授研究基础设施弹性下气候变化,我担心上升的风险全国climate-triggered中断。在我看来,在德克萨斯州的事件提供能源规划者在美国的三个重要的教训

不够关注极端气候。专家们普遍认为,德州电力可靠性协会,或ERCOT非营利性公司,管理电网对大多数国家来说,失败的预测需求大幅飙升前2月寒潮。ERCOT有记录缺乏产能,以满足冬季需求激增。国家电网近2011年冬季风暴中倒塌了和有经验的另一个千钧一发2014年,勉强避开轮流停电。

但其他地方电网运营商也低估了极端气候如何影响电力需求。我看到许多相似之处加州2020年夏季电力危机在德克萨斯州和最近的事件。

在这两种情况下,极端天气造成意外的需求增加,同时减少发电量。因为能源运营商没有预见到这些影响,他们不得不采取轮流停电为避免更大的灾难。

我在实验室进行了研究和合作水文气候学家罗西尼库马尔,我们发现能源规划者在美国的许多地方大大低估了气候因素是多么敏感的电力需求。这种倾向具有显著的影响电力系统的安全性和可靠性。

例如,2020年4月发表的一项研究中,我们分析了人工智能的使用对能源预测模型占湿度的作用除了空气温度。我们发现这样的模型可以预测空调的能源需求在炎热的天更准确的在美国更准确的需求预测帮助能源规划者了解他们需要多大的权力满足高峰需求在极端天气。

电网运营商可以准备更有效地对气候变化的影响供给和需求通过使用预测模型和学术研究人员已经开发出的软件。许多这些新的解决方案发表在开放获取期刊上。

水、电、天然气相连。电、水和天然气资源至关重要,很难有任何没有其他人。例如,钻探天然气消耗电力和水。许多发电厂燃烧天然气发电。和运输电力和天然气需要水泵通过管道。

因为这些紧密联系,中断在一个系统中必然会波及其他人和创建一个级联的服务中断。例如,在德克萨斯州的寒潮,泵用于提取气体在西德克萨斯州不能操作由于电力中断。这个国家气田生产切成两半,进而紧张燃气电力生产。停电还阻碍了抽水和治疗,有可能使细菌渗入水的供应。

在一个连接的研究人员合作项目普渡大学,南加州大学,大学圣克鲁兹分校,我们正在分析的方法来防止这种级联故障。一个很有前景的策略是安装分布式发电来源,如与电池,太阳能电池板或小型风力涡轮机在关键互连点之间的能源、水和天然气系统。

从消费者的角度来看,他们也需要理解这些联系。采取一个热水澡或者运行一个洗碗机消耗水、电力或天然气加热。这些危机点通常在危机期间制造麻烦。例如,最近的报告敦促德克萨斯人煮水使用前给本已短缺的能源供应带来了额外的压力。

我们的研究表明,公用事业需要更加注意之间的联系天然气和电力之间,水和电。通过这样做,规划者可以看到更准确的气候条件如何影响需求,特别是气候变化下。猖獗的天然气短缺和电力和供水中断在德克萨斯是一个迹象表明,基础设施运营商需要更清楚地了解这些资源是紧密相关,在危机期间不仅在正常操作期间,也可以破坏它们。

未来将是不同的。一些评论在德州灾难称之为“黑天鹅事件”,无法预测——或者更糟的是,“流星罢工”。事实上,政府发表了一份风险缓解计划2018年,显然警告潜在的严重的冬天的天气造成广泛的中断。它指出,此类事件将更具破坏性在德克萨斯州冬天比其他地区的经验。

在2016年的一项研究中,我和几个同事警告称,当前电网可靠性指标和标准在美国是不够的,特别是对气候风险。我们得出的结论是,这些标准”未能提供足够的激励结构的实用工具来充分保证高水平的可靠性对于终端用户来说,特别是在大尺度气候事件。”

在我看来,一个主导范式“更快、更好、更便宜”的能源规划将增加我们国家的老化的基础设施的压力。我认为是时候让能源规划者应该更加积极主动,让聪明的投资措施将有助于电力系统处理极端天气事件。

关键步骤应包括利用预测分析告知灾难计划;占气候不确定性在基础设施管理;电力传输和分配系统升级可靠性标准;和多元化的混合燃料,所有国家用来发电。没有这样的步骤,频繁中断的关键服务可能成为新规范高成本和沉重的影响——特别是在最脆弱的美国人。

这篇文章是转载的谈话基于知识共享许可协议。读了原文关于极端气候由Roshanak Nateghi。谈话是一个非营利性新闻来源,致力于传播思想和专业知识从学术界到公共话语。