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评论：如何在发生之前解决下一次大停电问题

华盛顿：太平洋天然气和电力公司是一家美国主要公用事业公司，在野火肆虐加利福尼亚北部几个月后申请破产，造成86人死亡。该公司面临众多诉讼和超过500亿美元的债务，即使Camp Fire仍在接受调查。

公用事业公司面临的风险规模需要新的方式来规划未来的电力系统和应对弹性中国机械网okmao.com。气候变化威胁着对电力系统设计，市场和运营的深远影响。

这些可能包括频繁增加的风险和风暴严重程度造成的短期损害，以及温度升高和水电可用性下降等长期危机。

2015年的一项研究发现，“恶劣天气导致2003年至2012年大规模停电的约80％”。

电力系统的规划者和运营者历来通过各种可靠性指标（例如停电的持续时间和频率）来量化极端天气事件。

越来越多的证据表明，整个能源供应链，尤其是发电输电和配电，容易受到气候变化和灾害事件的影响。因此需要一种新的以弹性为重点的方法。

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极端天气

为了解决问题，2013年政府间气候变化专门委员会政策制定者第五次评估报告指出，1983年至2012年期间是北半球过去1400年来最温暖的时期。

土地和海洋表面的平均温度表现出全球几乎每个地区的变暖趋势，正如降水模式的变化以及冰川融化和冰川的融化也会影响特定地区的水文平衡。

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自1950年以来注意到的极端天气和气候事件包括高温极端事件的增加，极端低温的减少，强降雨事件频率的增加以及海平面上升。自然过程的变化会影响能源的生产，输送和分配。

一些影响，包括极端降水和洪水，可能需要立即响应，而其他影响如海平面上升则需要长期规划和响应。

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电力系统的这种脆弱性具有许多因素。例如，由于空气温度升高而对冷却的更高要求会加剧负担。

正如世界银行研究人员和其他人所详述的其他因素，包括提高水温; 不确定降水模式; 河流的变化伴随着冰川融化，降水等。

它还包括生物能源原料作物的供应; 海冰和永久冻土融化导致的化石燃料成本和可用性; 由于温度升高，光伏电池板，热电厂和输电线路的效率。

不要忘记由于极端干旱，热浪，风暴和洪水的频率和强度造成的技术停机; 海平面上升; 风力模式和强度的变化; 和日照的变化，或暴露在太阳光线下。

这些风险共同导致停电，电价上涨，维护和资本成本增加 - 以及破坏性的经济，环境和公共卫生后果。

改善基础设施设计

因此，现有的能源基础设施和新基础设施的未来规划必须考虑到设计，建造，运营和维护方面的新兴气候和灾害风险。

还需要对该部门的技术，监管和财务标准进行系统性更改。

鉴于大多数发展中国家正处于新能源系统规划和开发的某个阶段，因此有机会避免未来对不具备弹性的基础设施的锁定。还强烈需要加强现有的基础设施。

最近的一个例子是飓风艾尔玛和玛丽亚对加勒比群岛的电网造成的广泛破坏，特别是巴布达，多米尼加和波多黎各，那里的电力基础设施基本遭到破坏，几个月来岛上没有电力供应。

即使在发达国家，学习似乎也是通过危机发生的。随着澳大利亚的热浪不断增加，2009年森林大火夺走了173人的生命，然后实施了监管改革，迫使在敏感地区使用地下电缆。同样，风力涡轮机设计为仅在发生损坏后才能抵御风暴。

能源部门明显缺乏解决复原力的明显需要。相反，该部门更好地应对和从错误中吸取教训，而不是智能地适应极端天气事件，尽管对这些事件的概率，频率，强度和影响的增加几乎没有疑问。

例如，在2012年超级风暴桑迪罢工之后，纽约煞费苦心地制定了数十亿计划强化其系统的方案。该州的电力部门损失接近700亿美元，导致部分地区的配电线路被置于地下。

从2013年开始，纽约市的公用事业公司Con Edison花费了近10亿美元用于其强化未来风暴计划，不久之后就开始对基础设施进行漏洞评估，以确定适当的投资，以加强现有资产和开发新资产的抵御能力措施。

该公司声称这是一项明智的投资，在过去四年中减少了250,000次中断。波多黎各电力管理局最近宣布在未来10年内实施一项价值176亿美元的计划，以帮助其电力系统承受每小时155英里（每小时250公里）的风和严重的洪水。

措施包括“用于架空和地下配电线路的53亿美元;用于架空和地下输电线路的49亿美元;用于变电站升级的17亿美元;用于发电资产的31亿美元;用于分配能源的近15亿美元”。

脆弱的国家

最有可能受到气候变化事件伤害的发展中国家往往无力承担此类投资。

例如，拥有世界上人口密度最高的三角洲的孟加拉国极易受到气候变化的影响。与现在相比，区域气候模式模拟始终显示到2100年年平均温度上升，介于2.7摄氏度和4.7摄氏度之间。

此外，所有模型模拟显示，到2100年年降水量增加8％至28％，并表明本世纪末强降水事件的频率将增加 - 该国的电力部门容易受到环境温度升高，海平面上升的影响，增加了水资源的盐度，干旱和频繁的洪水。

孟加拉国儿童

在季节性季风降雨期间，孟加拉国的儿童穿过老达卡的洪水。（照片：AFP / Munir uz ZAMAN）

研究人员敦促采用改进的国家标准进行监测，总体规划中概述的基础设施设计将有助于改善决策，特别是在像孟加拉国这样的国家。

由于环境问题，发电站的位置面临公众反对，如果气候因素表明重新考虑选址决策，规划者可能会建议供应替代品，如可再生能源和电力进口。

适应措施

建立对电力部门当前和不确定的未来气候风险的抵御能力需要在多个方面做出努力。

首先，公用事业必须提高认识和能力，以确定电力系统的短期和长期气候变化压力因素。另一个步骤是确定和评估抵御能力建设方法的技术适用性和相关性，以及如何将其纳入机构贷款，以确定风险如何影响电力系统链中的不同点。

在规划新基础设施与改善现有运营方面，适应措施也会有所不同。适应可以是：1）技术包括物理保护，通过改进标准更好地设计，部署新技术，2）行为，是否投资改善气候信息或重新考虑资产选址，或3）结构，如采用全部门政策框架和激励措施，使能源结构多样化和发展保险计划。

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特别是智能电网，微电网，广域监测应用和电池存储等一些尖端技术可以提高灾害的可预测性和态势感知能力，并加快系统恢复速度。

适应措施与公共话语，国际谈判或国家政策和监管设计中的缓解措施几乎没有相同的关注。因此，适应要么被边缘化为当地问题，要么被视为孤立的破坏。

然而，对于技术部门而言，需要进行适应调整，这些部门主要通过广泛的分销区域进行私有化，从监管和组

Debabrata Chattopadhyay是澳大利亚昆士兰大学的兼职教授，目前是华盛顿世界银行电力系统规划小组的负责人。Morgan Bazilian是科罗拉多矿业学院公共政策教授兼佩恩研究所所长。

Mohar Chattopadhyay是NASA戈达德太空飞行中心，GSFC / GMAO和科学系统与应用公司（SSAI），以及SSAI的首席研究科学家，专门研究卫星数据同化和气候建模。这篇评论首次出现在耶鲁全球在线。

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