分类
加州大学洛杉矶分校新闻

野火告诉了我们加州电网的缺陷

除了造成巨大的破坏之外,最近几周席卷加州的野火也暴露出人们对该州电网的严重担忧。

在一次电子邮件采访中,加州大学洛杉矶分校的埃里克·福涅尔解释了为什么加州的电网结构不适合这种极端的条件,以及如何改善它。自2018年以来,福涅尔一直担任加州大学洛杉矶分校环境与可持续性研究所加州可持续社区中心的研究主任。2016年加入加州大学洛杉矶分校,担任博士后研究员;他的研究包括分析能源系统和电力系统的力学。

森林大火暴露了我们电网的核心问题是什么?

森林大火暴露了目前电网结构的一些固有弱点,这种结构依赖于高度集中的发电来源。传统上,电网的设计是为了支持从几个大型发电站向许多小型用户输送的电力。这种架构寻求利用发电生产的规模经济,这种经济来自于建造尽可能大的发电站。然而,在这种方法下会发生的一件事是,这些大型发电站往往建在离用户很远的地方。对于以化石燃料为基础的发电厂来说,这是因为它们的运作会产生大量有害空气排放,对公众健康产生负面影响。对于可再生发电厂来说,这是因为它们需要在可再生能源流动的现场。例如,无论是风能、太阳能还是水力潜力;这些地方通常都很偏远。因此,电网的运行在很大程度上依赖传输基础设施来输送电力。如果此基础设施由于老化或其他外部危险而受损。如极高的温度或野火;电网运营商很难维持可靠的服务。为了应对森林火灾和其他高风险天气状况而关闭公共安全电源,是试图减少电网受到这些危险的影响。然而,这些措施显然不是理想的,因为断电会严重破坏许多人的生活。理想的情况是,我们应该从长远的角度考虑如何减轻这些潜在的危险以及电网暴露在这些危险下的程度。加州有哪些切实可行的方法来解决这些问题呢?

采用分布式可再生能源发电和储存在减少危险和减少暴露方面有许多潜在的好处。
在前一种情况下,再生能源的产生避免了温室气体的排放。这将有助于减缓气候变化的速度,并减少未来发生更严重野火的可能性。在后一种情况下,以分布式方式发电有助于减少我们对传输基础设施的依赖,并且在传输基础设施发生故障时,它将提供一定的能力继续向消费者提供电力。需要什么才能使这些事情发生?

要实现一个更可再生、更分散化的能源未来,有许多障碍。有些是技术性的,有些是法律和行政的。在技术方面,电网将需要广泛的现代化升级,以支持更高水平的分布式能源渗透,甚至进一步支持完全的双向电力流。在支持这些努力的同时,还需要大力扩大电网储存和分享可再生能源所产生的能源的能力。比如电池。这对于解决与多种类型的可再生能源有关的问题是必要的。只有间歇才能产生电力。

在法律和行政方面,必须认识到分散能源解决办法所带来的好处。这些效益应在长期能源系统规划中加以考虑。

公用事业公司在建设、运营和维护现有电网方面有着丰富的经验。拟议的替代方案代表了该部门的范式转变,必须得到强有力的政策授权的支持。否则,很有可能在未来,我们将简单地用新的、大规模的、远程的可再生发电设施取代现有的、大规模的、远程的化石燃料发电设施。这将意味着我们将保留现有系统固有的对气候变化和野火的系统脆弱性。

最后,关于我们应该促进更大的权力下放的想法:在这一进程中审议公平问题是至关重要的。如果这些解决方案只是针对富人的,那么它们从根本上是行不通的。因此,我们需要强有力地确保弱势社区的居民不会因为采用这类新技术的成本或其他困难而被抛在后面。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:http://newsroom.ucla.edu/releases/wildfires-california-electrical-grid-eric-fournier