Отключение электроэнергии в Техасе показало, как экстремальные климатические явления угрожают энергетическим системам в США

Отключение электроэнергии в Техасе показало, как экстремальные климатические явления угрожают энергетическим системам в США

 

Эксперты и политики поспешили указать пальцем на разгром в Техасе из-за чего миллионы людей остались без электричества и чистой воды во время февральских морозов. Многие обвиняют государство дерегулированный рынок электроэнергии, утверждая, что Техас отдает предпочтение дешевой власти над надежностью.

Но экстремальные климатические явления наносят все больший ущерб энергетическим системам США, независимо от местной политики или особенностей региональных сетей. Например, консерваторы утверждали, что чрезмерное регулирование вызвало массовые отключения в Калифорнии на фоне сильной жары и лесных пожаров летом 2020 года.

В качестве профессор инженерии изучение устойчивость инфраструктуры к изменению климата, Я беспокоюсь о возрастающем риске отключение по причине климатических условий по всей стране. На мой взгляд, события в Техасе предлагают три важных урока для специалистов по энергетическому планированию в США.

Недостаточное внимание к экстремальным климатическим явлениям

Эксперты широко соглашаются с тем, что Совет по надежности электроснабжения Техаса или ERCOTнекоммерческая корпорация, управляющая электросетью на большей части штата, не смогла предвидеть как резко возрастет спрос перед февральской волной холода. У ERCOT есть опыт нехватки мощностей для удовлетворения зимних скачков спроса. Государственная сетка чуть не рухнул во время зимнего шторма 2011 года и испытал еще один на волосок от в 2014 году, едва избежав веерных отключений.

Но сетевые операторы в других местах также недооценили, как экстремальные климатические явления могут повлиять на спрос на электроэнергию. Я вижу много общего между Энергетический кризис летом 2020 года в Калифорнии и недавние события в Техасе.

В обоих случаях экстремальные погодные условия вызвали неожиданный рост спроса и одновременно снижение генерирующих мощностей. Поскольку энергетические операторы не предвидели этих эффектов, им пришлось прибегать к веерным отключениям чтобы предотвратить еще большие бедствия.

В исследованиях, которые я провел в своей исследовательской лаборатории и в сотрудничестве с гидроклиматолог Рохини Кумар, мы обнаружили, что специалисты по энергетическому планированию во многих частях США существенно недооценивать насколько спрос на электроэнергию чувствителен к климатическим факторам. Эта тенденция имеет важные последствия для безопасность и надежность энергосистем.

Например, в исследовании, опубликованном в апреле 2020 года, мы проанализировали использование моделей искусственного интеллекта для прогнозирования энергопотребления. учитывала роль влажности помимо температуры воздуха. Мы обнаружили, что такие модели могут сделать прогнозы спроса на энергию для кондиционирования воздуха в жаркие дни значительно более точными в США. Более точные прогнозы спроса помогают специалистам по планированию энергии понять, сколько энергии им потребуется для удовлетворения пикового спроса во время экстремальных погодных условий.

Операторы сетей могут более эффективно подготовиться к воздействию изменения климата как на спрос, так и на предложение, используя модели прогнозирования и программное обеспечение, уже разработанное академическими исследователями. Многие из этих новых решений были опубликовано в журналах открытого доступа.

Отключение электроэнергии в Техасе показало, как экстремальные климатические явления угрожают энергетическим системам в СШАРезультаты, опубликованные в журнале Climactic Change, на основе модели, которая прогнозирует, сколько летнего потребления электроэнергии и воды в городах Среднего Запада может увеличиться из-за изменения климата в период с 2030 по 2052 год. Эти прогнозы учитывают только климатические эффекты, а не другие факторы, такие как рост населения или технологические сдвиги. . Грег Симмонс / Университет Пердью, CC BY-ND

Вода, электричество и природный газ подключены.

Электричество, вода и природный газ - важнейшие ресурсы, и трудно иметь какой-либо из них без других. Например, бурение на природный газ требует электричества и воды. Многие электростанции используют природный газ для выработки электроэнергии. А для транспортировки воды и газа требуется электричество, чтобы перекачивать их по трубопроводам.

Из-за этих тесных соединений сбои в одной системе неизбежно распространятся на другие и создадут каскад сбоев в обслуживании. Например, во время волны холода в Техасе насосы, используемые для добычи газа в Западном Техасе. не мог работать из-за перебоев с электричеством. Это сократило добычу на государственном газовом месторождении вдвое, что, в свою очередь, снизило производство электроэнергии на газе. Сбои питания также затруднена перекачка и очистка воды, потенциально позволяя бактериям просачиваться в воду.

В совместном проекте, объединяющем исследователей из университет Пердью, Университет Южной Калифорнии, А Университет Калифорнии - Санта-Крус, мы анализируем способы предотвращения такого рода каскадных сбоев. Одной из многообещающих стратегий является установка источников распределенной генерации, таких как солнечные панели или небольшие ветряные турбины с батареями, в критических точках соединения между системами энергетики, воды и природного газа.

Со своей стороны, потребители также должны понимать эти связи. Принятие горячего душа или использование посудомоечной машины потребляет воду, а также электричество или газ для ее нагрева. Эти критические моменты часто вызывают проблемы во время кризисов. Например, недавние рекомендации, призывающие техасцев кипятить воду перед ее использованием, оказали дополнительное давление на и без того дефицитные источники энергии.

Наше исследование показывает, что коммунальным предприятиям необходимо уделять больше внимания связям между природный газ и электричествои между вода и электричество. Таким образом, специалисты по планированию могут более точно увидеть, как климатические условия повлияют на спрос, особенно в условиях изменения климата. Безудержная нехватка газа и отключение электричества и воды в Техасе являются признаком того, что операторы инфраструктуры должны более четко понимать, насколько тесно связаны эти ресурсы, не только во время нормальной работы, но и во время кризисов, которые могут нарушить их все сразу.

Отключение электроэнергии в Техасе показало, как экстремальные климатические явления угрожают энергетическим системам в СШАЛюди, у которых нет электричества в своих домах, отдыхают в магазине мебели Gallery в Хьюстоне после того, как его владелец открыл бизнес в качестве приюта 16 февраля 2021 года. AP Photo / David J. Phillip

Будущее будет другим

Некоторые комментарии к техасской катастрофе называют это «черный лебедь», Что невозможно было предсказать - или, что еще хуже, «удар метеорита». » Фактически, государство опубликовало план уменьшения опасности в 2018 году, что четко предупредило о том, что суровая зимняя погода может привести к повсеместным отключениям. И он отметил, что такие события будут гораздо более разрушительными в Техасе, чем в других регионах с более суровыми зимами.

В исследовании 2016 года я и несколько коллег предупредили, что текущие показатели и стандарты надежности сетей в США были неадекватными, особенно в отношении климатических рисков. Мы пришли к выводу, что эти стандарты «не обеспечивают достаточной структуры стимулов для коммунальных предприятий, чтобы должным образом обеспечивать высокий уровень надежности для конечных пользователей, особенно во время крупномасштабных климатических явлений».

На мой взгляд, доминирующая парадигма «быстрее, лучше, дешевле» в энергетическом планировании оказывает все большее давление на стареющую инфраструктуру нашей страны. Я считаю, что пора для специалистов по энергетическому планированию быть более активными и делать разумные инвестиции в меры, которые помогут энергетическим системам справиться с экстремальными погодными явлениями.

Ключевые шаги должны включать использование прогнозного анализа информировать планирование стихийных бедствий; с учетом климатическая неопределенность в управлении инфраструктурой; повышение стандартов надежности систем передачи и распределения электроэнергии; и диверсификация набора видов топлива, которые все государства используют для производства электроэнергии. Без таких шагов частые сбои в работе критически важных служб могут стать новой нормой. высокие затраты и сильные удары - особенно на самые уязвимые американцы.

Об авторе

Рошанак (Роши) Натеги, доцент кафедры промышленной инженерии, университет Пердью

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Жизнь после углерода: следующая глобальная трансформация городов

by PЭт Пластрик, Джон Кливленд
1610918495Будущее наших городов не такое, как раньше. Модель современного города, которая получила широкое распространение в двадцатом веке, изжила себя. Он не может решить проблемы, которые он помог создать, особенно глобальное потепление. К счастью, в городах появляется новая модель развития городов, которая активно занимается реалиями изменения климата. Он трансформирует способы, которыми города проектируют и используют физическое пространство, генерируют экономическое богатство, потребляют и распоряжаются ресурсами, эксплуатируют и поддерживают природные экосистемы и готовятся к будущему. Доступно на Amazon

Шестое вымирание: неестественная история

Элизабет Колберт
1250062187За последние полмиллиарда лет произошло пять массовых вымираний, когда разнообразие жизни на земле внезапно и резко сократилось. Ученые всего мира в настоящее время отслеживают шестое вымирание, которое, согласно прогнозам, является самым разрушительным событием исчезновения со времени удара астероида, уничтожившего динозавров. На этот раз катаклизм - это мы. В прозе, которая одновременно откровенна, интересна и глубоко информирована, Житель Нью-Йорка писательница Элизабет Колберт рассказывает нам, почему и как люди изменили жизнь на планете так, как ни один вид не имел раньше. Переплетая исследования в полдюжине дисциплин, описания увлекательных видов, которые уже были утеряны, и историю вымирания как концепцию, Кольберт предоставляет движущий и всеобъемлющий отчет об исчезновениях, происходящих на наших глазах. Она показывает, что шестое вымирание, вероятно, будет самым длительным наследием человечества, заставляя нас переосмыслить фундаментальный вопрос о том, что значит быть человеком. Доступно на Amazon

Климатические войны: борьба за выживание в условиях перегрева мира

Гвинн Дайер
1851687181Волны климата беженцев. Десятки несостоявшихся государств. Тотальная война. От одного из величайших геополитических аналитиков мира исходит ужасающий взгляд на стратегические реалии ближайшего будущего, когда изменение климата подталкивает мировые державы к сквозной политике выживания. Пресный и непоколебимый, Климатические войны будет одной из самых важных книг в ближайшие годы. Прочитайте это и узнайте, к чему мы идем. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

Следуйте за InnerSelf

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeзначок Instagramпиктограммазначок rss

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Последние видео

Великая миграция климата началась
Великая миграция климата началась
by Супер Пользователь
Климатический кризис вынуждает тысячи людей по всему миру бежать, поскольку их дома становятся все более непригодными для жилья.
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
by Алан Н. Уильямс и др.
В последнем докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) говорится, что без существенного снижения…
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
by Тоби Тиррелл
Эволюции потребовалось 3-4 миллиарда лет, чтобы произвести Homo sapiens. Если бы климат хоть раз в этом ...
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
by Брайс Ри
Конец последнего ледникового периода, около 12,000 лет назад, характеризовался заключительной холодной фазой, называемой младшим дриасом.
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
by Франк Весселинг и Маттео Латтуада
Представьте, что вы находитесь на берегу и смотрите на море. Перед вами 100 метров бесплодного песка, который выглядит как…
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
by Ричард Эрнст
Мы можем многое узнать об изменении климата с Венеры, нашей сестринской планеты. В настоящее время температура поверхности Венеры составляет…
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
by Джон Кук
Это видео представляет собой ускоренный курс дезинформации о климате, в котором резюмируются ключевые аргументы, используемые для того, чтобы поставить под сомнение реальность ...
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
by Джули Бригам-Гретт и Стив Петч
Ежегодно в середине сентября морской ледяной покров в Северном Ледовитом океане сжимается до минимума. В этом году он составляет всего 1.44…

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

зеленая энергия2 3
Четыре возможности использования зеленого водорода для Среднего Запада
by Кристиан Тэ
Чтобы предотвратить климатический кризис, Среднему Западу, как и остальной части страны, необходимо будет полностью обезуглерожить свою экономику путем…
ug83qrfw
Основное препятствие для реагирования на спрос должно быть устранено
by Джон Мур, На Земле
Если федеральные регулирующие органы поступят правильно, потребители электроэнергии на Среднем Западе вскоре смогут зарабатывать деньги, в то время как…
деревья для посадки для климата2
Посадите эти деревья, чтобы улучшить жизнь в городе
by Майк Уильямс-Райс
Новое исследование утверждает, что живые дубы и американские платаны чемпионы среди 17 «супер-деревьев», которые помогут сделать города…
дно северного моря
Почему мы должны понимать геологию морского дна, чтобы справляться с ветрами
by Наташа Барлоу, доцент кафедры четвертичных экологических изменений, Университет Лидса
Для любой страны, имеющей легкий доступ к мелководному и ветреному Северному морю, морской ветер будет ключом к встрече с сетью ...
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
by Барт Джонсон, профессор ландшафтной архитектуры, Орегонский университет
Пожар, пылающий в жарком, сухом горном лесу, прокатился по городу Золотой лихорадки в Гринвилле, штат Калифорния, 4 августа…
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
by Элвин Лин
На апрельском саммите лидера по климату Си Цзиньпин пообещал, что Китай будет «строго контролировать угольную энергетику ...
Голубая вода в окружении мертвой белой травы
Карта отслеживает 30 лет сильного таяния снегов в США
by Микайла Мейс-Аризона
Новая карта экстремальных снеготаяний за последние 30 лет проясняет процессы, которые вызывают быстрое таяние.
Самолет сбрасывает красный огнезащитный состав на лесной пожар, когда пожарные, припаркованные вдоль дороги, смотрят в оранжевое небо.
Модель предсказывает 10-летнюю вспышку лесных пожаров, а затем постепенное снижение
by Ханна Хики-Ю. Вашингтон
Взгляд на долгосрочное будущее лесных пожаров предсказывает начальную примерно десятилетнюю вспышку лесных пожаров,…

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Новое отношение - новые возможности

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholistPolitics.com | Рынок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Публикации. Все права защищены.