美国寒潮重创德州油井和电网,暴露可再生能源一大缺陷?

位于美国南部的德克萨斯州对极端严寒天气较为陌生,因此在本轮寒潮中损失惨重。美国邮政服务公司关闭了德克萨斯州、阿拉巴马州和密西西比州的邮局和处理中心;然而风力涡轮机叶片在寒潮中结冰而停止运营后,风能和太阳能等间歇性可再生能源供电的可靠性也遭到质疑。

编辑:能源小编

记者 | 田思奇

自上周末以来,由极地涡旋引发的历史性寒流袭击了美国中部和南部大片地区,带来创纪录的极端低温天气,数百万人遭遇断电和无法取暖的困境,多个州宣布进入紧急状态。

据《纽约时报》报道,本轮寒潮已在美国造成23人死亡,主要受寒冷本身影响,或在躲避恶劣冰雪天气途中发生交通事故。

0华氏度约为零下18摄氏度,32华氏度约为0摄氏度;来源:纽约时报

位于美国南部的德克萨斯州对极端严寒天气较为陌生,因此在本轮寒潮中损失惨重。风雪迫使当地电力设施关闭,但人们的用电用暖需求也迎来井喷。截至当地时间周二,数百万人仍处于断电状态。

停电、结冰和天然气短缺也导致美国中部和南部的汽车制造厂、零售商和邮政快递几近停摆。通用、福特、丰田、日产等车企关闭美国多州工厂;美国邮政服务公司关闭了德克萨斯州、阿拉巴马州和密西西比州的邮局和处理中心;沃尔玛被迫关闭500家门店;不少药店也宣布关门,对当地新冠疫苗接种产生不利影响。

据彭博新闻社援引匿名人士报道,前所未有的暴风雪天气还令美国中部的油井作业中断,目前美国单日原油产量下降近三分之一,减少约350万桶,其中德克萨斯州二叠纪油田产量暴跌65%。

2月16日,美国WTI原油3月期货上涨1.14%,报60.15美元/桶,收于13个月高位附近。

同时受寒潮影响,本土48州天然气产量暴跌至三年来的最低点。而取暖需求飙升,春季前库存可能收紧,进一步推高涨势。俄克拉荷马州现货天然气价格在2月16日一度飙升至999美元/百万英热,而一周前的价格仅为4.19美元。

作为石油大省的德州也正处于向可再生能源转型的关键阶段。然而风力涡轮机叶片在寒潮中结冰而停止运营后,风能和太阳能等间歇性可再生能源供电的可靠性也遭到质疑。传统能源行业的游说者认为,这意味着煤炭对支撑电网运转发挥着不可替代的作用。

德州州长格雷格·阿博特呼吁对德州电力可靠性委员会(ERCOT)进行紧急改革。他在周二表示,这一电网运营商“在过去48小时里一点也不可靠”。

电网面临长远风险

每当寒潮来袭,气候变化的反对者都会指出,这意味着全球变暖是无稽之谈。

但多家机构监测表明,2020年是有气象记录以来最热的一年,与2016年创下的高温纪录基本持平。同时北极的变暖速度要领先于地球上其他地区,让急流变得更加不稳定——后者通常可以阻挡极地涡旋南下。而在急流削弱后,冷空气更容易向南逃逸,让极端寒冷天气变得更加频繁。

在寒潮肆虐下,德克萨斯州电网中风力发电被迫砍断一半,这些支撑着德州四分之一电力供应的风力发电系统并没有在极端严寒下运行的设计,因为这种情况在德克萨斯州很罕见。

然而当气候变化带来更多极端天气后,可再生能源供电的可靠性被打上一个问号。

2020年8月,加利福尼亚州也在热浪中经历19年来首次滚动停电。当时加州州长纽森就将电力短缺归因于加州从传统能源过渡到太阳能、风力发电等“清洁”能源的结果,暴露出后者的间歇性对电力系统的稳定性形成阻碍。

《华尔街日报》社论认为,发生停电之前,政客们并不关心电网的可靠性。过去10年里,足以为6000万户美国家庭供电的煤炭设施停止运营,还有许多核电站计划关闭。民主党和共和党政客都在推动对可再生能源的补贴,然而德州正在发生的一切暴露出可再生能源的局限性。

另一方面,电网也可以选择提高可再生能源的弹性,例如为风力涡轮机配备加热器以便在寒冷天气中运转,或设置更大规模的备用发电站。但这些解决方案都需要电网运营商要求消费者支付额外的费用。

莱斯大学土木与环境工程副教授丹尼尔·科汉(Daniel Cohan)说:“增强弹性往往要付出代价,可能额外的付出不足,也有付出过多的风险。这是一个艰难的平衡之举。”

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