Mit freundlicher Genehmigung von Union besorgter Wissenschaftler.
Durch John Rogers
Das Polarwirbel Ein Großteil der USA hat nicht nur auf Straßen und Flughäfen, sondern auch auf unseren USA Chaos angerichtet Elektrizitätssysteme, wie viele gerade aus erster Hand erleben. Haushalte, Institutionen und Gemeinden in der Region – sowie Freunde und Familienmitglieder – sind von Stromausfällen und allem, was damit verbunden ist, betroffen. Hier sind sechs Dinge zu beachten, wenn wir dies schaffen.
Bild mit freundlicher Genehmigung des NASA Earth Observatory, NASA
1. Die Wiederherstellung der Stromversorgung (sicher) ist Aufgabe 1.
Erstens: Einige Dinge über all das werden wir erst wissen, wenn wir einige Tage – oder Monate – Rückblick und Daten haben. Eine Sache, die wir derzeit wissen, ist, dass Elektrizität, die wir so oft für selbstverständlich halten, für so viele Aspekte unseres Lebens von entscheidender Bedeutung ist.
Für einige sind Stromausfälle eine Unannehmlichkeit. Für andere sind sie es lebensbedrohlich. Daher ist es wichtig, den Strom fließen zu lassen oder ihn so schnell wie möglich wieder aufzubauen. Netzbetreiber müssen vermeiden, dass gefährdete Bevölkerungsgruppen und kritische Infrastrukturen so weit wie möglich beeinträchtigt werden, wenn sie fortlaufende Stromausfälle implementieren, und sie müssen Prioritäten setzen, wenn sie den Dienst wiederherstellen.
Während alle Stromausfälle oder Beinaheunfälle denjenigen zu verdanken sind, die rund um die Uhr arbeiten, um eine Verschlechterung der Situation zu verhindern, ist die Sicherheit der Besatzungen ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Das Wetter wie dieses in Kombination mit der anhaltenden Pandemie ist sicher nicht die einfachste Arbeitsbedingung. Daher müssen Energieversorger und Netzbetreiber wirklich solide Entscheidungen darüber treffen, wo und wann sie Menschen sicher fokussieren können, wenn Reparaturen erforderlich sind.
2. Bei den Stromausfällen geht es sowohl um Angebot als auch um Nachfrage.
Versorger und Netzbetreiber wurden von den Doppelschlägen beispielloser Nachfrage und großer Herausforderungen auf der Angebotsseite getroffen. Auf der Nachfrageseite zum Beispiel Texas am Valentinstag zerschlagen sein bisheriger Winter-Spitzenrekord um fast 5%. Der Höchstwert lag 11.000 MW über dem, was ERCOT, der texanische Stromnetzbetreiber, ab November prognostizierte und plante – etwa 15 bis 20 große Kraftwerke.
Und auf der Angebotsseite sind vom Wetter herausgenommene Stromleitungen ein Teil davon, wie Sie es erwarten würden. Es stellt sich aber auch heraus, dass alle Arten von Kraftwerken aus verschiedenen Gründen außer Betrieb sind. Nehmen Sie zum Beispiel Erdgas:
3. Erdgasanlagen wurden schwer getroffen.
Gasanlagen leiden unter ihren eigenen Angebots- und Nachfrageproblemen. Ein Teil davon ist die Tatsache, dass das gleiche Gas, das sie liefert, auch zum Heizen von Häusern und Unternehmen benötigt wird. Und wenn ein Kraftwerk keine festen Verträge hat, um Gas zu bekommen, wenn es benötigt wird, wie es die Gasversorger tun würden, verliert das Kraftwerk. Möglicherweise spielen auch die Gesetze der Physik eine Rolle, da Feuchtigkeit in den Gasleitungen der extremen Kälte erliegt und die Werksventile verklebt.
Erste Anzeichen deuten darauf hin, dass ein Großteil der verlorenen Kapazität mit Erdgas betrieben wird. Daten vom Southwest Power Pool (SPP), dem Netzbetreiber für einen Großteil der Great Plains, Show dass 70% der „ausgefallenen“ Megawatt (MW) Erdgasanlagen waren.
ERCOT, das hauptsächlich mit Erdgas und Wind betrieben wird, war Warnung gestern, dass "extreme Wetterbedingungen dazu führten, dass viele Erzeugungseinheiten – über verschiedene Kraftstofftypen hinweg – offline auslösten und nicht mehr verfügbar waren." Es geklärt an anderer Stelle war der größte Teil der Kapazität, die es über Nacht verloren hatte, „thermische Generatoren, wie die Erzeugung von Gas, Kohle oder Atomkraft“. Insgesamt war Texas draußen mehr als ein Drittel seiner Gesamtkapazität.
4. Denken Sie nicht, dass eine der oben genannten Strategien den Tag gerettet hätte.
Wie aus den Nachrichten von ERCOT hervorgeht, handelt es sich nicht nur um ein Gasproblem, und diese letzten Tage sollten in keiner Weise ein Futter für die Art von faktenfreien „all den oben genannten“ Vorstößen sein bevorzugt durch die vorherige Verabreichung.
Beispielsweise hängen viele Kraftwerke ab, einschließlich aller Kernkraftwerke, praktisch aller Kohlekraftwerke und vieler Erdgasanlagen Wasser, um den Dampf abzukühlen das treibt die Strom erzeugenden Turbinen an. Jedes Kraftwerk, das auf Kühlwasser angewiesen ist, gerät in Schwierigkeiten, wenn dieses Kühlwasser tatsächlich fest gefroren ist. Und sie können bei extremer Kälte ihre eigenen Probleme mit der Kraftstoffverfügbarkeit haben.
(Während wir uns mit fossilen Brennstoffen befassen: Beachten Sie, dass das extreme Wetter dies auch getan hat traf die Ölproduktionmit dem Perm-Becken zum Beispiel um geschätzte 1 Million Barrel pro Tag.)
5. Windkraftanlagen können winterfest gemacht werden (aber Texas…?).
Windkraftanlagen sind nicht immun gegen extreme Kälte, und erste Berichte zeigen, dass auch sie von dieser Welle getroffen wurden. In SPP war Wind der # 1 Quelle Strom aus dem letzten Jahr, und erste Daten von gestern deuteten darauf hin, dass fast ein Fünftel der Kapazität offline geschaltet wurde.
ERCOT erwähnt auch Windkraftanlagen, die offline gehen. eine Quelle schlägt vor 4.000 MW Wind waren gestern Morgen offline, verglichen mit 26.000 MW reduzierter Wärmekapazität (hauptsächlich Gas). Wind ist ERCOTs zweitgrößter Stromversorger und machte im vergangenen Jahr 23% seines Stroms aus (von einem landesweit führenden Unternehmen) 33.000 MW).
Aber Windparks, die offline gehen, scheinen eine zu sein viel kleineres Stück des Bildes als Kritiker vorschlagen. Und Windkraft hat eine wichtige Rolle dabei gespielt, das Licht bei vergangenen extrem kalten Ereignissen anzuschalten (denken Sie an die Bombenzyklon?). Sie können auch zumindest teilweise winterfest gemacht werden – durch Härten der Steuerungssysteme, Verwenden der richtigen Flüssigkeiten und Enteisen der Schaufeln. Aber wenn Sie kein solches Wetter sehen …
6. Wir müssen auf extremeres Wetter vorbereitet sein.
Und das ist eine der Lektionen, die wir aus dieser Episode lernen können, wenn wir die Unmittelbarkeit des Ganzen überwunden haben: Die Leistung in der Vergangenheit ist kein Hinweis darauf, was auf uns zukommen wird. Wir wissen, dass der Klimawandel nicht nur eine allgemeine Erwärmung mit sich bringt, sondern auch mehr Extreme bei beide endet. Wir wissen auch, dass es viele Möglichkeiten gibt, dies zu tun Der Klimawandel beeinflusst unsere Fähigkeit, das Licht an zu halten.
Wir müssen also für solche Situationen bereit oder bereit sein. Und es stellt sich heraus, dass es gibt viele Möglichkeiten wir können sein. Stärkere Übertragungsstrecken können Regionen erlauben, sich gegenseitig zu sichern wenn sie nicht alle gleichzeitig vor denselben Herausforderungen stehen. Eine Vielzahl von (sauberen) Energieoptionen kann bedeuten, dass einige verfügbar sind, auch wenn andere nicht verfügbar sind. (ERCOT rechnete gestern Morgen damit, Kunden später am Tag wieder verbinden zu können, was teilweise auf die „zusätzliche Wind- und Solarleistung“ zurückzuführen ist.)
Wir … auch Sie müssen den Strombedarf nicht decken als feste Menge kann ich nichts dagegen tun. Die Versorgungsunternehmen (einschließlich meiner vor einigen Tagen) haben die Kunden dazu aufgefordert so effizient wie möglich sein um uns an den neuesten Crunches vorbei zu bringen. Vorab eingerichtete Programme können Kunden für die Verzögerung oder Verlagerung ihres Stromverbrauchs belohnen.
Und Energiespeicher können eine wichtige Rolle zwischen Angebot und Nachfrage spielen, vom großen Maßstab bis hin zu Batteriepacks in unseren Garagen und Kellern.
Durchkommen und darüber hinaus
Im Moment besteht die Aufgabe darin, die Stromversorgung wieder herzustellen. Langfristig sollte das Ziel nicht darin bestehen, eine 100% ige Zuverlässigkeit zu gewährleisten (aufgrund der unerschwinglichen Kosten für das Entfernen des letzten Bruchteils eines Bruchteils der Möglichkeit eines Stromausfalls), sondern sie so selten und in ihrer Dauer so begrenzt wie möglich zu gestalten. Es sollte jedoch darum gehen, sicherzustellen, dass wir machen Entscheidungen das kommt uns kurzfristig und angesichts des Klimawandels langfristig zugute.
Stromausfälle werden auftreten; Das bedeutet nicht, dass wir gegen sie machtlos sind. Der Bedarf ist da, aber auch die Werkzeuge.
Bilder mit freundlicher Genehmigung des NASA Earth Observatory, NASA.
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