气候线 | 靠太阳生存，也可能因太阳而亡。
德克萨斯州就是如此，太阳能发电量的激增正在帮助该州的主要电网运营商应对持续不断的酷热热浪。
然而，尽管有太阳能的助力，分析师表示，该州的电网仍然没有为气候变暖做好准备，在气候变暖的情况下，强热浪将变得更加频繁和严重。
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过去几天预示了更炎热的未来。当前的热浪打破了许多城市的气温记录，墨西哥边境沿线甚至高达 118 华氏度。预计酷热天气将持续本周。
“我们了解到气候变化不是在开玩笑，”位于德克萨斯州的能源顾问艾莉森·西尔弗斯坦说，她曾撰写了一份关于美国电力系统可靠性的 备受瞩目的能源部 报告，该报告于 2018 年发布。
“这种热穹顶和持续极端高温的情况在德克萨斯州是前所未有的，但它们却越来越频繁地发生，”西尔弗斯坦补充道。“我们无法足够快地改变我们已建成的基础设施。”
德克萨斯州的电网一直是全国关于国家向更清洁电力来源过渡的辩论中心，辩论的焦点在于减少地球变暖污染的必要性与保持电力照明的必要性之间的权衡。
2021 年一场强烈的冬季风暴导致德克萨斯州大部分地区大范围停电。共和党人和化石燃料利益集团试图将责任归咎于可再生能源。民主党人和环保主义者则指出天然气发电厂和为其供气的管道存在故障。
这场辩论常常未能反映停电的真正原因。 联邦能源监管委员会的一份报告发现，德克萨斯州的发电厂和天然气基础设施根本没有进行防寒改造以抵御极端严寒。 更北方的发电厂 表现好得多， 即使它们经历了更低的温度。
但这并没有平息政治辩论。今年，共和党议员通过了一项旨在鼓励建设天然气的法案，并推动了一项立法，该立法将使可再生能源设施更难获得许可和接入电网。该法案在参议院获得通过，但最终在众议院被否决。
最近的热浪正是在这种背景下袭来，随着全州气温升高，太阳能发挥了救援作用。德克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT），即为该州大部分地区提供电网运营的机构，于周二发布了今年首次自愿节能通知。
上周，ERCOT 没有达到紧急状态。
“在大多数日子里，我们的可再生能源发电量接近甚至超过 20%，尤其是在高峰时段，”西尔弗斯坦说。“这是大量的太阳能和风能，它们稳定了价格，并使我们免受对可调度资源的脆弱性影响，其中许多资源较旧，正在退出，并导致危险的电网可靠性事件。”
北美电力可靠性公司估计，自去年夏天以来，德克萨斯州增加了约 4.4 吉瓦的太阳能容量，从而在夏季热浪期间产生了更多的电力。
根据 Grid Status 的数据，在大多数下午时段，ERCOT 电力生产中约有 15% 来自太阳能，太阳能通常是仅次于天然气的第二大电力来源，Grid Status 是一个汇总来自全国各地电网运营商的电力数据的网站。
太阳能的助力非常重要，原因有二。 ERCOT 报告称，截至周六上午，有 10 吉瓦的发电厂停运，略低于电网运营商的 夏季规划情景 中描述的 11 吉瓦极端情景。 最新 ERCOT 数据显示，最大的停运发生在一家核电站和两家燃煤电厂，这些电厂在周三之前一直以较低的水平运行。
ERCOT 没有回应置评请求。
太阳能帮助填补了这一缺口，尤其是在一天中的关键时刻。 太阳能发电往往在一天中最热的时候达到最高峰，此时德克萨斯人寻求空调降温，电力需求也会随之上升。
“这成为了仅仅需要自愿节能呼吁与没有这些太阳能发电场和停电的紧急情况之间的区别，”休斯顿莱斯大学研究电力行业的教授丹·科汉说。“ERCOT 的缓冲空间比近年来更大。”
然而，热浪也凸显了太阳能能力的局限性。 美国能源信息署的数据显示，上周一，下午 5 点左右，电力需求达到峰值，超过 79 吉瓦，而此时太阳能输出正在下降。 EIA 数据显示，每周第二和第三高的峰值分别出现在周二下午 5 点和下午 6 点。
分析师表示，这种动态变化表明电网的运行方式正在发生变化。 电网运营商过去计划在白天早些时候满足峰值电力需求，现在他们需要为傍晚时分做计划，因为此时气温仍然很高，但太阳能输出却在减弱。 NERC 在其夏季可靠性评估中将晚上 8 点确定为 ERCOT 最危险的时刻。
分析师表示，其他清洁能源技术可以帮助填补这些时段的空白。 德克萨斯州的风力发电在白天最热的时候会下降，但在傍晚往往会上升。 短时锂电池也可以提供帮助。 EIA 数据显示，德克萨斯州已安装了 2.3 吉瓦的电池容量。 这在全国排名第二，但远低于加利福尼亚州安装的 4.9 吉瓦电池容量。
太阳能和电池的结合帮助加利福尼亚州度过了去年夏天末的残酷热浪。 但分析师表示，金州也受到了能源效率和需求管理措施的缓冲。 来自加利福尼亚州独立系统运营商的 一条短信 要求居民减少用电量，这被广泛认为是避免停电的原因。
德克萨斯州已寻求通过建设更多天然气来提高其电网的可靠性。 但一些分析师表示，该州实施更好的需求管理和能源效率战略将更便宜且更有效。
“我确信，如果我们不这样做，我们迟早会面临停电，”德克萨斯州能源顾问道格·莱温说，他 撰写了一份关于该州电网的通讯。 “我们需要更新我们对太阳能和储能以及它们对系统意味着什么的看法。 但更重要的是，我们需要更新我们对需求的看法，以及如何更有效地管理高峰期。”
德克萨斯州农工大学大气科学教授安德鲁·德斯勒说，该州可以预料到会遇到更多过去一周经历过的天气类型。
热穹顶是一种高压系统，它的作用 就像锅盖一样，烘烤着下面的大地。 许多科学家 指出 2021 年闷热的太平洋西北地区的热穹顶 是气候变化的证据。 那次事件中的温度远远超出历史记录和气候模型的计算，几乎在统计学上是不可能的。
德斯勒说，到目前为止，德克萨斯州今年夏天经历的温度按该州历史标准来看，还不是那么极端。 但他表示，这种闷热是该州未来可以预料到的迹象。
“一个教训是，这就是全球平均气温升高 1 摄氏度时正在发生的事情。 而我们正朝着升高 3 度的方向发展，”德斯勒说。“我告诉我的学生，你们将经历这一切。 如果我们不采取任何措施，未来将是升高 3 度。”
转载自 E&E 新闻，经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2023 年。E&E 新闻为能源和环境专业人士提供重要新闻。