德克萨斯州大停电表明,极端气候如何威胁整个美国的能源系统

德克萨斯州大停电表明,极端气候如何威胁整个美国的能源系统

 

权威人士和政客们很快就将矛头指向了 得克萨斯州的崩溃 在XNUMX月的严重冰冻天气中,数百万人口没有电力或净水。 许多人指责国家的 电力市场放松管制,他们认为德州州优先考虑廉价电源,而不是可靠性。

但是,极端气候正对全美国的能源系统造成越来越大的破坏,而与当地政治或区域电网的特点无关。 例如,保守派认为 过度监管导致加州大面积停电 在2020年夏季出现高温和野火。

作为一个 工程教授 研究 气候变化下的基础设施弹性,我担心上升的风险 全国气候触发的停机。 我认为,德克萨斯州发生的事件为全美的能源规划人员提供了三个重要的教训

对极端气候的关注不足

专家们普遍认为,得克萨斯州电力可靠性委员会或 ERCOT,该州大部分地区管理电网的非营利性公司,未能实现预期目标 需求将急剧上升 在二月份的寒潮之前。 ERCOT缺乏能力来满足冬季需求激增的记录。 国家电网 在2011年冬季暴风雨中险些倒塌 并经历了另一个 千钧一发 在2014年,几乎避免了连续停电。

但是其他地方的电网运营商也 低估了极端气候如何影响电力需求。 我发现两者之间有很多相似之处 加利福尼亚州2020年夏季电力危机 以及德克萨斯州的近期活动。

在这两种情况下,极端天气都会导致需求意外增加,同时发电量减少。 因为能源运营商没有预见到这些影响,所以他们不得不 采取停电措施 避免更大的灾难。

在研究实验室中与我合作进行的研究中 水文气候学家Rohini Kumar,我们发现美国许多地方的能源规划师 大大低估了 电力需求对气候因素的敏感程度。 这种趋势对 电力系统的安全性和可靠性.

例如,在2020年XNUMX月发布的一项研究中,我们分析了人工智能模型在能源预测中的使用, 占湿气的作用 除了气温。 我们发现,这样的模型可以使全美炎热天气下的空调能源需求预测更加准确,更准确的需求预测有助于能源规划人员了解在极端天气情况下满足高峰需求所需的电量。

电网运营商可以使用学术研究人员已经开发的预测模型和软件,更有效地应对气候变化对供求的影响。 这些新解决方案中有许多已经 在开放存取期刊上发表.

德克萨斯州大停电表明,极端气候如何威胁整个美国的能源系统该模型的结果发表在《气候变化》杂志上,该模型预测了2030年至2052年之间中西部城市由于气候变化而可能增加的夏季电力和用水量。这些预测仅考虑了气候影响,并未考虑其他因素,例如人口增长或技术转移。 格雷格·西蒙斯/普渡大学, CC BY-ND

连接水,电和天然气

电力,水和天然气是必不可少的资源,没有其他资源就很难拥有它们。 例如,钻探天然气会消耗电力和水。 许多发电厂燃烧天然气来发电。 运输水和天然气需要电力将其泵送通过管道。

由于这些紧密的连接,一个系统中的中断必然会在其他系统中泛滥成灾,并造成一系列服务中断。 例如,在德克萨斯州的寒潮期间,西德克萨斯州的抽气泵 无法操作 因为停电。 这将州气田产量削减了一半,从而又使燃气发电紧张。 停电也 抽水和处理受到阻碍,潜在地允许细菌 渗入水源.

在一个合作项目中,研究人员将 普渡大学中, 美国南加州大学,并 加州大学圣克鲁斯分校,我们正在分析防止这种级联中断的方法。 一种有前途的策略是在能源,水和天然气系统之间的关键互连点安装分布式发电源,例如太阳能电池板或带有电池的小型风力发电机。

对于消费者而言,他们还需要了解这些联系。 洗热水澡或运行洗碗机会消耗水,同时会用电或煤气加热。 这些危机时刻常常在危机期间引起麻烦。 例如,最近的咨询敦促德州人在使用水之前先将水烧开,这给已经稀缺的能源供应带来了额外的压力。

我们的研究表明,公用事业需要更加关注 天然气和电力和之间 水电。 这样,规划人员可以更准确地了解气候条件将如何影响需求,尤其是 在气候变化下。 德克萨斯州猖gas的天然气短缺以及电力和水的中断标志着基础设施运营商需要更清楚地了解这些资源之间的紧密联系,不仅在正常运行期间,而且在可能立即破坏所有资源的危机期间也是如此。

德克萨斯州大停电表明,极端气候如何威胁整个美国的能源系统业主于16年2021月XNUMX日在休斯敦的一家艺廊家具店里放了电,因为店主是一家庇护所。 美联社照片/ David J. Phillip

未来会有所不同

关于德克萨斯州灾难的一些评论称其为“黑天鹅事件“这是无法预料的,​​甚至更糟的是, “流星罢工。” 实际上,国家发布了 减灾计划 在2018年,该警告明确警告严冬天气可能导致大范围停电的可能性。 它指出,与其他经历严冬的地区相比,这种事件在得克萨斯州的破坏性要大得多。

在2016年的一项研究中,我和几位同事警告说,美国目前的电网可靠性指标和标准 不足,尤其是在气候风险方面。 我们得出的结论是,这些标准“未能为公用事业提供足够的激励结构,从而无法充分确保最终用户的高度可靠性,尤其是在大规模气候事件期间。”

正如我所看到的那样,能源规划中“更快,更好,更便宜”的主导模式正在给我国老化的基础设施带来越来越大的压力。 我相信现在是时候让能源规划师们更加积极主动地对可帮助电力系统应对极端天气事件的措施进行明智的投资了。

关键步骤应包括利用 预测分析 通知灾难计划; 占 气候不确定性 在基础设施管理中; 升级输配电系统的可靠性标准; 并使所有国家用来发电的混合燃料多样化。 如果没有这样的步骤,关键服务的频繁中断可能会成为新的规范。 成本高 和严重的影响-特别是对 最脆弱的美国人.

关于作者

工业工程助理教授Roshanak(Roshi)Nateghi, 普渡大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

相关书籍

碳后生活:城市的下一次全球转型

by P约翰克利夫兰,约翰克利夫兰
1610918495我们城市的未来不再像过去那样。 在二十世纪全球占据的现代城市模式已经不再有用了。 它无法解决它有助于创造的问题 - 特别是全球变暖。 幸运的是,城市正在出现一种新的城市发展模式,以积极应对气候变化的现实。 它改变了城市设计和利用物理空间,产生经济财富,消耗和处置资源,开发和维持自然生态系统以及为未来做好准备的方式。 适用于亚马逊

第六次灭绝:一个不自然的历史

伊丽莎白科尔伯特
1250062187在过去的五十亿年中,当地球上的生命多样性突然大幅收缩时,已有五次大规模灭绝。 世界各地的科学家目前正在监测第六次灭绝,预计这是自小行星撞击以消灭恐龙以来最具毁灭性的灭绝事件。 这一次,大灾变就是我们。 在散文中,坦率,有趣和深刻的信息, 纽约客 作家伊丽莎白·科尔伯特(Elizabeth Kolbert)告诉我们为什么以及人类如何以一种以前没有物种的方式改变地球上的生命。 科尔伯特在六个学科中交织研究,描述了已经失去的迷人物种,以及灭绝作为一个概念的历史,提供了一个关于在我们眼前发生的失踪的动态和全面的描述。 她表明,第六次灭绝可能是人类最持久的遗产,迫使我们重新思考人类意义的根本问题。 适用于亚马逊

气候战争:世界过热时的生存斗争

作者:Gwynne Dyer
1851687181气候难民的浪潮。 数十个失败的州。 全面战争。 从世界上一位伟大的地缘政治分析家那里可以看到近期的战略现实,当时气候变化驱使世界的力量走向生存的残酷政治。 有先见之明,坚定不移 气候战争 将是未来几年最重要的书籍之一。 阅读它,找出我们的目标。 适用于亚马逊

来自出版商:
在亚马逊购买可以支付带给您的费用 InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com 免费且没有广告客户跟踪您的浏览习惯。 即使您点击链接但不购买这些选定的产品,您在亚马逊的同一次访问中购买的任何其他东西都会向我们支付少量佣金。 您无需支付额外费用,因此请为此付出努力。 你也可以 使用此链接 随时使用亚马逊,以便您可以帮助支持我们的工作。

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

按照InnerSelf

Facebook的图标Twitter图标YouTube图标instagram图标pintrest图标rss图标

 通过电子邮件获取最新的

每周杂志 每天的启示

最新的影片

大气候迁移已经开始
大气候迁移已经开始
by 超级用户
气候危机正迫使全球成千上万的人逃离家园。
上一个冰河时代告诉我们为什么我们需要关心温度2℃的变化
上一个冰河时代告诉我们为什么我们需要关心温度2℃的变化
by 艾伦·威廉姆斯(Alan N Williams)等
政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新报告指出,在没有实质性减少的情况下……
地球已经居住了数十亿年-究竟我们有多幸运?
地球已经居住了数十亿年-究竟我们有多幸运?
by 托比·泰瑞尔
生产智人花了3到4亿年的进化。 如果气候完全失败了一次……
如何绘制12,000年的天气图可以帮助预测未来的气候变化
如何绘制12,000年的天气图可以帮助预测未来的气候变化
by 布莱斯·瑞
在大约12,000年前的最后一个冰河时代结束时,其特征是最终的寒冷阶段称为年轻树。
本世纪里海将下降9米或更多
本世纪里海将下降9米或更多
by 弗兰克·韦瑟林格和马特奥·拉图亚
想象您在海岸上,望向大海。 在您的面前躺着100米长的荒芜沙子,看上去像是一片枯萎的沙丘。
金星再次像地球,但气候变化使它无法居住
金星再次像地球,但气候变化使它无法居住
by 理查德恩斯特
我们可以从我们的姊妹星球金星那里学到很多有关气候变化的知识。 金星目前的表面温度为……
五个气候怀疑:气候错误信息的速成课程
五个气候怀疑:气候错误信息速成课程
by 约翰库克
该视频是关于气候错误信息的速成课程,总结了用来质疑现实的主要论点...
北极已经3万年没有变暖了,这意味着地球发生了巨大变化
北极已经3万年没有变暖了,这意味着地球发生了巨大变化
by 朱莉·布里格姆-格雷特和史蒂夫·佩奇
Every year, sea ice cover in the Arctic Ocean shrinks to a low point in mid-September.每年1.44月中旬,北冰洋的海冰覆盖面积都缩小到最低点。 This year it measures just XNUMX…今年,它的测量值仅为XNUMX…

最新文章

绿色能源2 3
中西部的四个绿色氢气机会
by 克里斯汀·泰(Christian Tae)
为了避免气候危机,中西部和美国其他地区一样,需要通过以下方式使其经济完全脱碳……
ug83qrfw
需要消除需求响应的主要障碍
by 约翰摩尔,在地球上
如果联邦监管机构做对了,中西部的电力客户可能很快就能赚钱,同时……
为气候种植的树木2
种植这些树木以改善城市生活
by 迈克·威廉姆斯-赖斯
一项新研究将活橡树和美国梧桐确立为 17 种“超级树”中的冠军,这将有助于使城市……
北海海床
为什么我们必须了解海底地质才能驾驭风
by Natasha Barlow,利兹大学第四纪环境变化副教授
对于任何能够轻松进入浅海多风的北海的国家来说,海上风将是满足网络需求的关键……
迪克西大火摧毁了加利福尼亚州历史悠久的格林维尔,为森林小镇提供了 3 场野火课程
迪克西大火摧毁了加利福尼亚州历史悠久的格林维尔,为森林小镇提供了 3 场野火课程
by Bart Johnson,俄勒冈大学景观建筑学教授
4 月 XNUMX 日,一场在炎热干燥的山林中燃烧的野火席卷了加利福尼亚州格林维尔的淘金热镇……
中国可以实现限制煤电的能源和气候目标
中国可以实现限制煤电的能源和气候目标
by 艾文林
在 XNUMX 月的领导人气候峰会上,习近平承诺中国将“严格控制燃煤发电……
死白草包围的蓝色水
地图追踪了美国 30 年的极端融雪
by 米凯拉·梅斯-亚利桑那
过去 30 年极端融雪事件的新地图阐明了推动快速融雪的过程。
停在路边的消防员抬头望向橙色的天空时,一架飞机将红色阻燃剂洒向森林火灾
模型预测 10 年的野火爆发,然后逐渐下降
by 汉娜·希基-U。 华盛顿
看看野火的长期未来预测,最初大约十年之久的野火活动爆发,……

 通过电子邮件获取最新的

每周杂志 每天的启示

新的态度 - 新的可能性

InnerSelf.com气候影响新闻网 | 内力网
MightyNatural.com | WholeisticPolitics.com | InnerSelf市场
版权所有©1985 - 2021心灵有所出版物。 版权所有。