美国过度依赖天然气发电厂,而极端天气正导致它们以惊人的速度倒闭.
我们分析了美国最近发生的五起大规模电力故障, 包括2021年“尤里”冬季风暴造成的轮流停电. 我们发现,在这五个事件中,天然气厂的产能损失占了大部分.
随着617888九五至尊娱乐变化影响的加剧, 极端天气事件正变得越来越频繁和严重, 对天然气厂的威胁越来越大, 反过来, 电网的可靠性. 一些更现代的解决方案, 包括清洁能源和电池存储, 能否帮助决策者提高电网可靠性, 同时减少我们对天然气的依赖.
气体故障
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美国电力行业在向风能转型方面取得了重大进展, 太阳能, 以及其他清洁的电力来源. 然而, 天然气发电厂(“燃气电厂”)仍然在电网中扮演着重要角色, 提供40%的发电量,占发电量的43%. 对天然气工厂的过度依赖, 再加上对它们可靠性的错误假设, 电网是否存在重大漏洞. 在极端天气事件中,天然气厂的运营特别容易受到破坏和中断, 随着617888九五至尊娱乐变化,哪些正变得越来越频繁和严重. 极端天气下天然气厂的故障威胁到电网的可靠性, 在人们最需要电力的时候,它们会导致轮流停电. 在快速变化的617888九五至尊娱乐和日益频繁的天然气工厂故障中, 我们必须重新评估这种资源在确保电网可靠性方面的作用.
![一份名为“五次极端冬季风暴期间富尔斯类型的发电故障”的数据显示,在最近的五次极端冬季天气事件中,天然气发电厂的故障占了大部分.](/sites/default/files/styles/original/public/2024-01/Fig1_web-01.jpg?itok=-Gx45Atg)
问题:极端天气下天然气厂的故障
天然气厂容易受到一系列极端天气事件的影响, 包括热浪, 寒流, 和干旱, 最具灾难性的故障发生在冬季. 联邦官员已经确定了过去十年中威胁电网可靠性的五次冬季风暴. 在每种情况下, 远远超出预期水平的天然气厂故障是可靠性挑战的主要原因(见图1)。.
天然气厂被迫减少发电量或完全关闭的主要原因有两个. 一种是天然气厂自身故障,通常是设备在冰冻温度下故障. 燃料供应问题, 第二个原因, 例如,当运输和生产中断导致天然气厂无法获得足够的燃料时,就会出现这种情况, 当冰冻温度影响气井生产时.
这些问题导致天然气厂大面积故障,多次出现轮流停电. 最具破坏性的例子发生在2021年,当时冬季风暴乌里袭击了美国中部. 在最糟糕的时候, 这场风暴使受影响地区近四分之一的发电厂无法发电. 天然气厂占了损失产能的大部分. 很大程度上是由于这些发电厂的故障, 德克萨斯州的电网运营商实施了70多个小时的轮流停电. 加起来,超过4个.该州有500万用户断电,有些断电时间长达4天. 在德克萨斯州246例死亡病例中,体温过低导致了大约三分之二的人死亡.
清洁能源可靠性解决方案
公用事业公司可以通过在供需双方寻求清洁能源解决方案来提高电网的可靠性. 供应解决方案, 比如可再生能源, 能量储存, 和传输, 能有效提高电网可靠性吗, 特别是当它们包括各种地理分布的可再生能源技术时. 需求解决方案, 包括能源效率, 灵活的需求, 分布式能源, 在电力需求通常急剧增加的时候,如何减少对电力的需求, 比如在热浪来袭时使用空调,在寒潮来袭时使用暖气.
采用清洁能源替代化石燃料不仅可以减少全球变暖排放,还可以减少危害公众健康的有毒空气污染物, 特别是在有色人种社区,那里的天然气工厂分布得不成比例. 进一步, 需求方解决方案可以减少对新基础设施的需求,并减少大型项目带来的土地使用影响.
政策建议
电网规划, 监管机构, 政策制定者必须用减少对天然气工厂依赖的解决方案来更新美国的能源体系, 提高电网可靠性, 减轻617888九五至尊娱乐变化的影响.
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联邦能源管理委员会(联邦能源管理委员会)应要求电网运营商在评估这些资源的可靠性时,考虑到在极端天气下天然气厂大面积故障的风险.
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国家监管机构不应该批准新建天然气工厂,除非在极其有限的情况下,即没有可行的清洁能源解决方案来提高电网的可靠性. 这样的决定应该依赖于改进的建模工具,以解释极端天气对天然气厂性能的影响. 不应该在环境正义社区建造新的天然气工厂.
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联邦能源管理委员会, 电网运营商, 各州公用事业委员会应继续减少清洁能源的市场和监管障碍.
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电网运营商, 以及联邦和州监管机构, 是否应向公众提供详细资料, 易于获取有关发电厂停电的信息. 这将有助于让工厂所有者负责准备, 并回应, 电网可靠性面临的威胁.
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政策制定者应该加强对天然气系统的监管审查,以减少在极端天气下发生故障的风险, 万一失败发生了, 确保它们不会导致天然气厂大面积停电.
引用
阿尔巴耶,保罗,斯佩克特,马克. 2024. 燃气故障:对燃气发电厂可靠性的质疑. 剑桥,马萨诸塞州:忧思617888九五至尊娱乐家联盟. http://6v9q.mogrenlandscape.com/resources/gas-malfunction http://doi.org/10.47923/2024.15312