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早些時候席卷半(ban)個美國的極寒(han)天氣(qi)導致整個中(zhong)部地區(qu)遭遇前所未有的大范(fan)圍(wei)停電(dian)，得(de)克薩斯州(zhou)尤為嚴重。該州(zhou)電(dian)網運營商得(de)州(zhou)電(dian)力可靠性委員(yuan)會(hui)（Electric Reliability Council of Texas，簡稱ERCOT）掙扎(zha)著滿足歷史性的高用(yong)電(dian)需求，而電(dian)廠——主要是燃(ran)氣(qi)電(dian)廠——卻因冰凍(dong)天氣(qi)而發(fa)生(sheng)故障(zhang)或無法獲得(de)足夠的燃(ran)料，這讓數百萬人(ren)無電(dian)可用(yong)。

極(ji)寒(han)天(tian)氣導致得州多(duo)處停水斷電(dian)，當地(di)居民排隊領取飲用水。圖(tu)片(pian)來(lai)源(yuan)：Mario Cantu/CSM/Sipa USA

與去年夏天(tian)加州的停電(dian)(dian)相(xiang)似(si)，此次緊急事件的根(gen)源是復雜的，需要幾個月(yue)才能(neng)做(zuo)(zuo)出(chu)全面的評估。但很(hen)快，大量不實或誤導性言論就已出(chu)現，聲稱得克薩斯(si)州風電(dian)(dian)占比太大是導致此次停電(dian)(dian)的主(zhu)要因素，并稱只有化石(shi)燃(ran)料電(dian)(dian)力(li)才能(neng)確保電(dian)(dian)網(wang)的可(ke)靠性和韌性。這些說法不僅不對，而(er)且把(ba)公眾(zhong)的注意(yi)力(li)從(cong)為了避(bi)免(mian)重(zhong)蹈(dao)覆轍(che)而(er)真正要做(zuo)(zuo)的工(gong)作轉移開。

正(zheng)如一再被證(zheng)實的(de)(de)(de)那(nei)樣，過(guo)(guo)去(qu)一百年來建立(li)的(de)(de)(de)化石燃料電廠以及圍(wei)繞其建立(li)的(de)(de)(de)電力(li)(li)系統(tong)格外容易受(shou)極端(duan)天氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)影響(xiang)，而氣(qi)(qi)(qi)候(hou)變(bian)化正(zheng)導(dao)致極端(duan)天氣(qi)(qi)(qi)愈發常見。危(wei)機當前，應該針對(dui)問題的(de)(de)(de)根源采(cai)取前瞻(zhan)性的(de)(de)(de)解決(jue)方法，而不(bu)是(shi)基于過(guo)(guo)去(qu)的(de)(de)(de)錯誤解決(jue)方案，即一味堅持既昂貴又不(bu)安全的(de)(de)(de)依賴化石燃料的(de)(de)(de)集(ji)中式電力(li)(li)系統(tong)。

導致停電的是系統性挑戰而不是可再生能源

得(de)州當前(qian)的(de)電力(li)危(wei)機和去年(nian)加(jia)(jia)州停電背后的(de)根本驅動力(li)都是氣(qi)候(hou)變化。氣(qi)候(hou)變化讓極熱和極寒天(tian)氣(qi)都更加(jia)(jia)常見，這給(gei)根據上世紀天(tian)氣(qi)條(tiao)件(jian)設(she)計的(de)電力(li)系(xi)統(tong)，包括電站和電網，都帶來了超出設(she)計條(tiao)件(jian)的(de)壓力(li)。

目前得州極(ji)寒天(tian)氣帶來的(de)后果同時(shi)揭示出電力系統需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)側和供給側的(de)問(wen)題(ti)。在需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)側，60%的(de)得州居(ju)民用電取暖，而且(qie)其中絕(jue)大(da)多數家(jia)庭(ting)使(shi)用的(de)是(shi)低效的(de)電阻加熱，而非現代(dai)而高效的(de)熱泵。因(yin)此(ci)，當該州大(da)部(bu)分地區的(de)溫度降至接(jie)近(jin)歷(li)史最低點時(shi)，電力需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)飆升，遠遠超出了應(ying)急計劃所能覆蓋的(de)水平。簡言(yan)之，得州電力可靠性委員會沒(mei)有料(liao)到(dao)氣候變化會造成如此(ci)高的(de)電力需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)。

該州少數依靠燃氣(qi)(qi)(qi)取暖(nuan)的(de)家庭的(de)用氣(qi)(qi)(qi)需求也(ye)給(gei)電(dian)網帶(dai)來(lai)了問(wen)題。首先(xian)，低溫導(dao)致(zhi)天然(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)道流量(liang)受(shou)到限(xian)制，這使天然(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)總(zong)體供應受(shou)限(xian)。其(qi)次，可用的(de)天然(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)供應量(liang)被用于優先(xian)照顧建筑(zhu)供暖(nuan)，進一步導(dao)致(zhi)電(dian)站燃料供應不足。而且即使天然(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)被輸送進了燃氣(qi)(qi)(qi)電(dian)站，它們(men)也(ye)往往不起作(zuo)用：寒(han)冷的(de)天氣(qi)(qi)(qi)還導(dao)致(zhi)燃氣(qi)(qi)(qi)發電(dian)機(ji)本身(shen)出現機(ji)械故障。

盡管冰(bing)凍確實讓(rang)風力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)出(chu)現(xian)了一些(xie)故障，但重(zhong)要的是要分(fen)清得(de)州電(dian)(dian)力(li)可靠性(xing)委員(yuan)會期待風電(dian)(dian)在(zai)此類緊急事件中(zhong)做出(chu)的次要貢(gong)獻，以及它期待燃氣電(dian)(dian)站在(zai)滿足高峰用(yong)電(dian)(dian)需求方面所扮演的主導角(jiao)色。得(de)州電(dian)(dian)力(li)可靠性(xing)委員(yuan)會的一位發(fa)(fa)言人(ren)表示，風力(li)渦(wo)輪機結(jie)冰(bing)此次停電(dian)(dian)中(zhong)“最不重(zhong)要的因素”。此外(wai)，值得(de)注意(yi)的是，這個問題解決起來相對(dui)簡單。例如，加拿大的“嚴寒天氣工具(ju)包”讓(rang)風機能在(zai)非(fei)常低的溫(wen)度(du)中(zhong)工作。

此(ci)外，電(dian)網規劃者也明白用電(dian)高峰(feng)期(qi)常常無風(feng)力可(ke)用，他們看重的(de)恰(qia)恰(qia)是風(feng)力發(fa)(fa)電(dian)的(de)主要優點：只要刮風(feng)就能(neng)獲(huo)得廉價、無污染的(de)電(dian)力。另一方面，采用燃料(liao)發(fa)(fa)電(dian)的(de)一個主要理由(you)是其理論上可(ke)以在任何天氣條件下發(fa)(fa)電(dian)，但這(zhe)卻恰(qia)恰(qia)未能(neng)在上周的(de)得州得以實現，那(nei)里(li)40%以上的(de)煤炭、天然氣和核電(dian)站都因寒(han)冷而停轉。

系統性解決方案是唯一的出路

為了應對(dui)氣候變化(hua)這(zhe)類(lei)(lei)對(dui)電網和能(neng)源經濟整體都會(hui)產生(sheng)影響的(de)(de)(de)根本性干擾因素，我們(men)需(xu)要(yao)超越源于上世紀的(de)(de)(de)技術的(de)(de)(de)尋常(chang)策略。此(ci)類(lei)(lei)舊式方案通常(chang)注重的(de)(de)(de)是(shi)“強(qiang)化(hua)”電網的(de)(de)(de)各個組成(cheng)(cheng)部(bu)分(fen)，而無(wu)法(fa)應對(dui)這(zhe)些組成(cheng)(cheng)部(bu)分(fen)之間的(de)(de)(de)相互(hu)依(yi)賴性，以及能(neng)夠(gou)導致大范圍災難性停電的(de)(de)(de)新型風險(xian)。

有三類超越守(shou)舊經驗(yan)的(de)方案有助于開始(shi)降低這(zhe)些風險(xian)。首先(xian)，電(dian)網規劃者(zhe)(zhe)和(he)決(jue)策者(zhe)(zhe)必須考慮(lv)電(dian)網面臨的(de)“新常態”，尤其(qi)是氣候變化導致(zhi)的(de)極(ji)(ji)端(duan)天氣事件（包括高溫、火災或者(zhe)(zhe)眼下這(zhe)種(zhong)驟寒）在規劃中必須被考慮(lv)到(dao)，此(ci)外還有這(zhe)些極(ji)(ji)端(duan)天氣與汽車和(he)建筑等領域的(de)新興電(dian)氣化趨勢之間的(de)相(xiang)互作用——這(zhe)些趨勢讓電(dian)力變得愈發關鍵。

其次，電(dian)(dian)(dian)(dian)力行業應從舊式韌(ren)性(xing)方案(an)過渡到認識到21世(shi)紀的(de)風險并(bing)利用適(shi)當的(de)技(ji)(ji)術去應對(dui)它(ta)們的(de)新(xin)方案(an)。若(ruo)將包括(kuo)定向能(neng)(neng)(neng)源效率（targeted energy efficiency）、需求彈性(xing)（demand flexibility）、社區尺度屋頂太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)光伏(fu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)儲能(neng)(neng)(neng)系統，以及先進(jin)的(de)配電(dian)(dian)(dian)(dian)系統控(kong)制在內的(de)技(ji)(ji)術部(bu)署在靠近終端用戶的(de)地(di)方，就(jiu)可(ke)以在電(dian)(dian)(dian)(dian)網大范圍停(ting)電(dian)(dian)(dian)(dian)期間繼(ji)續為關鍵設(she)施(shi)和荷載服務。此類技(ji)(ji)術在電(dian)(dian)(dian)(dian)網正常運作期間同樣能(neng)(neng)(neng)夠創造經濟(ji)價值，并(bing)且能(neng)(neng)(neng)夠支持社區能(neng)(neng)(neng)源目標，相比重金(jin)投資冗(rong)余化石燃料發電(dian)(dian)(dian)(dian)設(she)施(shi)，它(ta)所創造的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)網韌(ren)性(xing)成本更(geng)低、價值更(geng)高。

第三，電(dian)(dian)(dian)力(li)行業應(ying)繼續優(you)先投資于(yu)老(lao)舊電(dian)(dian)(dian)網(wang)基礎(chu)設施的(de)(de)(de)現代化改(gai)造。為(wei)(wei)了(le)減少碳排放從而避免氣候變化帶來(lai)最壞的(de)(de)(de)影響，從而真正解決(jue)電(dian)(dian)(dian)網(wang)不穩定(ding)的(de)(de)(de)根本原因，我們(men)必須(xu)擴大(da)電(dian)(dian)(dian)網(wang)，使之(zhi)為(wei)(wei)更大(da)比(bi)重的(de)(de)(de)經濟活動供(gong)電(dian)(dian)(dian)。在這個過程(cheng)中(zhong)，從一開始就將電(dian)(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)(de)韌(ren)性考慮在內，就可以降(jiang)低轉(zhuan)型包含的(de)(de)(de)成本和(he)風險(xian)。例如(ru)，通(tong)過擴大(da)輸電(dian)(dian)(dian)網(wang)絡接入低成本的(de)(de)(de)可再生(sheng)能源也可以促進(jin)電(dian)(dian)(dian)力(li)供(gong)應(ying)的(de)(de)(de)多樣化，提高(gao)電(dian)(dian)(dian)網(wang)可靠性，以及電(dian)(dian)(dian)網(wang)抵御極端天氣導致供(gong)電(dian)(dian)(dian)中(zhong)斷(duan)的(de)(de)(de)韌(ren)性。

大大小(xiao)小(xiao)的(de)(de)公共事業(ye)公司已經證明，這些(xie)方案能夠在(zai)氣候和(he)能源系統快速變(bian)化的(de)(de)過(guo)(guo)程中提(ti)高電網的(de)(de)可靠性(xing)和(he)韌性(xing)。盡管有些(xie)必要的(de)(de)變(bian)革可能看起來陌(mo)生，但不作為的(de)(de)代價是高昂的(de)(de)。重新想(xiang)象(xiang)電網韌性(xing)從而有效地應對新的(de)(de)風險的(de)(de)機(ji)會(hui)轉瞬即逝。通過(guo)(guo)預先設計(ji)以經濟的(de)(de)方式實現(xian)電網韌性(xing)，而非在(zai)氣候變(bian)化的(de)(de)影響變(bian)得(de)更(geng)(geng)加可怕之后用更(geng)(geng)加昂貴的(de)(de)方式亡羊補牢(lao)，這樣(yang)的(de)(de)機(ji)會(hui)更(geng)(geng)加稀缺，值得(de)牢(lao)牢(lao)把握(wo)。

作者簡介

馬克·戴森（Mark Dyson）是落(luo)基山研究所無碳電力實(shi)踐（Carbon-Free Electricity Practice）項(xiang)目負責人。

李夕璐是落基(ji)山研究所無碳電力(li)實踐（Carbon-Free Electricity Practice）項(xiang)目經理。