当气温飙升时，空调的使用量也会随之飙升，电力需求也随之增加。异常高的用电量会给电网带来压力，有时迫使电网运营商实施轮流停电，以避免全系统崩溃。停电不仅令人不愉快，而且在极端高温下还可能危及生命。在9月初席卷美国人口最多的州加利福尼亚州的破纪录热浪期间，停电的可能性是一个主要担忧。
2020年8月较温和的热浪曾导致加州的电力需求超过供应，该州电网运营商不得不采取计划停电措施。大约80万户家庭和企业的电力被切断，停电时间从15分钟到数小时不等。就在今年9月加州热浪来袭之前，气温和电力需求预计都将高于两年前。
但令人印象深刻的是，加州电网经受住了这次热浪。《大众科学》采访了斯坦福大学可持续发展加速器政策主任迈克尔·沃拉，了解帮助电网维持运转的战略改进和非常规策略，以及电力系统如何在脱碳的同时应对极端气候。
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[以下是采访的编辑稿。]
这次热浪期间加州发生了什么？
全州各地都创下了历史纪录。运行空调所需的电力需求将非常高。大约下午2点到2点半，电网运营商CAISO（加州独立系统运营商）表示，三级紧急状态将于下午5点半开始。三级意味着可能需要减负荷——这意味着[可能]轮流停电，以防止电网本身崩溃。
电网崩溃意味着什么？
要避免的事情是去年二月在德克萨斯州发生的事情，当时发生了某种失控的电网故障。当需求超过供应时，电压会下降，发电厂会与电网失去同步。涡轮机可能会失去同步旋转，[造成损坏]。发电厂将断开连接[以保护自身并防止这种情况发生]。需求和供应进一步分歧，然后更多的发电厂断开连接，等等，等等。然后，您最终会遇到整个电力系统的全面停电，这可能需要数天或数周才能修复。这是要不惜一切代价避免的事情。
CAISO宣布三级紧急状态生效后发生了什么？
我们都有些准备迎接轮流停电的开始。预计停电将在下午6点左右开始，这时一年中的这个时候太阳开始在地平线上降低，因此太阳能发电厂开始产生的能量减少。
相反，与2020年相比，我们有数千兆瓦的电池存储开始提供能量并帮助稳定局势。然后，电网运营商调用了所有需求响应资源[运营商付费以减少用电量的大型用户]，并进一步降低了需求。它在下午5点或5点半左右减少了大约1000兆瓦的需求。
然后发生了一件非常有趣的事情：CAISO向加州人民发送了一条短信，他们说，听着，你们现在需要减少需求，否则我们将不得不开始轮流停电。基本上，在发送短信的那一刻，加州的需求下降了大约[3000兆瓦]。目前尚不完全清楚这是否是短信的结果。但值得注意的是，与短信同时，需求大幅下降——这使得系统能够度过傍晚时分。
让我们暂时假设需求下降是短信的结果。拯救电网的草根努力令人鼓舞和印象深刻，但要求个人调高恒温器并关灯可能不是运行系统的可持续方式，对吗？
我们不应该把这件事留给人们。如果他们不在家怎么办？如果他们没有收到短信怎么办？这些热浪将变得越来越普遍。这就是未来。志愿服务行不通。如果你要求人们做一次，他们会去做。但如果你要求他们在夏天做五次，每个夏天都做？这不是你想依赖的东西。
2020年的热浪确实导致了轮流停电，而这次热浪却没有，这两次热浪之间发生了什么变化？
政府真正参与了一项深思熟虑的活动，试图找出错误所在，从那时起我们看到了实质性的变化。而且，这种变化确实得到了回报，因为如果我们还停留在2020年8月的位置，我们不仅会[一天]停电——我们会整个周末都停电。2020年，我们在45吉瓦峰值需求时遇到了系统问题。[9月6日和7日]，电网的需求约为51吉瓦多一点。两年内需求增加了10%以上。我们迎接了这一挑战并保持了电力供应。
我认为真正的原因是，加州能源监管领域的每个人和各公司都愿意就哪里出了问题进行诚实的对话——然后解决它。我们能够解决这个问题，是因为清洁技术的选址争议远小于污染技术。现实情况是：没有人真正在意你在哪里选址公用事业规模的电池设施，而且如果你正在拆除一座污染发电厂并用电池取而代之，他们会非常高兴。这就是我们在过去两年一直在做的事情。我认为2020年有40到50兆瓦的电池在运行。而[在9月6日]，我们有接近3000兆瓦的电池。
还有一个新的推动力，以便在危机期间获得更多的需求响应。需求响应只是一些计划，在电网压力大的时候，向人们[主要是大型工业和商业用户]付费，让他们停止用电。他们做的最后一件事——这引起了争议——是在夏季期间制定一项计划，基本上在电网紧急情况下豁免大型商用柴油发电机组的环境法规。建筑物可以在电网紧急情况下切换到柴油发电机组，这是另一种减少需求的方法。
燃烧化石燃料对于应对这次热浪非常重要。完全脱碳的电网如何应对这样的事件？
如果我们保持目前的电池部署速度，这些事情将变得越来越不必要。如果我们能够保持下去，用不了几年，这就会成为过去的事情。这将具有挑战性，因为由于供应链问题和电动汽车的增长，电池的价格正在变得稍微昂贵一些。但即使我们每年只部署1000兆瓦，持续五到六年，我们也能摆脱困境，走上依赖太阳能和风能的非常清洁的电网之路。
加州如何在可再生能源方面为美国其他地区铺平道路？
我认为加州创建的电池存储行业将使其他所有人在走上这条道路时更加轻松。它将使其更便宜、更可靠、更易于管理。我认为加州正在气候变化方面做它应该做的事情。我们有点像一个4000万人口的试点规模实验，研究如何成为一个繁荣、能源丰富的地区。我们正在规划这条道路。这并不总是容易的。也并非总是没有坎坷。但我认为，因为我们率先行动，其他州和国家更容易效仿。