如何减轻脱碳的风险

在我们面临化石燃料温室气体排放造成的气候变化危机之际，能源部门的脱碳是当务之急。在大多数住宅、商业、运输甚至工业能源供应系统中，脱碳意味着依赖使用无碳资源生产的电力。

在安大略省，独立电力系统运营商(IESO)在2022年12月发布了一份题为“脱碳之路”的报告，该报告估计，到2050年，该省冬季月份的高峰需求将增加一倍以上。在这种情况下，安大略省的能源供应将在很大程度上脱碳，使其更加依赖电力。

但是，在我们努力减少化石燃料的使用的同时，我们继续受到气候变化的影响，包括严重天气事件的大量增加、极端高温和导致野火的干旱。如果我们要更加依赖电力，我们必须问这样一个问题:电网是否有足够的弹性在预期条件下提供高度可靠的服务?在安大略省的案例中，IESO在其报告中承认，它没有关于如何实现这一目标的信息可以分享[“脱碳之路”，第30页]:

“正如本报告所讨论的那样，确保可靠性至关重要。对于一个可靠的系统，它必须具有对突发变化和极端条件作出反应的灵活性。未来的供应组合将没有目前提供这些服务的一些传统资源，并且在没有这些资源的情况下确保可靠性存在许多未知因素。这将需要详细的规划研究，包括新的方法、工具和对单个资源的位置和技术特征的透彻理解，因为它们被整合到电网中。因此，IESO没有对该场景进行可操作性评估。未来几年，IESO将与同行和行业专家合作，应对这一挑战。”

安大略省在2022年经历了一段极其恶劣的冬季天气。人们不禁会想，如果电网失灵或无法满足需求，脱碳可能会带来什么样的危险后果:

加热:

没有电网供电，基于电加热的供暖系统就无法运行。大多数天然气和丙烷加热系统都需要电力来驱动风扇。在壁炉里烧柴取暖是不环保的，可能会导致安全风险。绝望的人们可能尝试的其他短期供暖解决方案也是如此。目前，专业安装的辐射天然气和丙烷系统以及基于汽油的应急发电机用于在没有电的情况下提供热量。但在能源部门脱碳的情况下，这些能源将不受鼓励，或者可能不再可用。供暖的完全脱碳将使冬季停电的风险更大。

电动汽车:

汽车制造商正致力于生产100%电动汽车，这就带来了以下问题:如果电网停电将会发生什么?人们将如何给他们的汽车充电?如果没有电力供应，他们将如何在紧急情况下撤离家园?司机可能会冒险在低电量下驾驶电池驱动的汽车，这可能会导致他们被困在高速公路上。

照明:

由于停电，我们的家庭、建筑物和街道照明不足，可能会增加事故、蜡烛和灯笼引发火灾的风险，并增加犯罪活动。

通讯:

在电网中断期间，大多数标准Wi-Fi服务将无法运行。在一些地区，手机服务在停电期间也不可用，或者非常有限。许多人已经放弃了固定电话，转而使用移动电话，这可能导致在生病时完全无法拨打紧急求助电话，也无法获得有关天气状况或其他风险因素(例如野火、山洪暴发、火山爆发、海啸)的信息。等等)。即使你有固定电话，电力公司也建议在停电期间不要使用固定电话，因为有触电的风险。

冷却:

同样，在热浪期间，严重的夏季风暴造成的停电可能会破坏空调，对那些有疾病和行动不便的人造成威胁生命的情况，使他们无法前往可用的冷却中心。

所以，我们还剩下一些关键的问题。电力公司能否提高其系统的弹性，以显著减少在恶劣天气事件中停电的可能性?储能和微电网的能力能产生显著影响吗?或者，是否每个家庭和建筑物都需要专业安装的应急发电机，在需要这种备用能源的时候使用化石燃料?

评估电力公司提高弹性能力的第一步是对其过去五年的停电进行详细分析。这种分析应该针对对特定中断因素或多或少具有预期脆弱性的局部区域进行。它不应该仅仅确定停电的主要原因(例如，与天气有关，与车辆或动物接触，设备故障等)。相反，分析应该确定故障机制和公用事业系统中被确定为直接导致中断的部分或部分。如果公用事业有地下配电，停电的水平和原因是否有显著差异?在地上配电的地区，在一系列事件下造成停电的主要原因是什么?在一个几乎完全依赖电力供应的社会，在一个完整的能源系统脱碳途径下，需要从目前的可靠性水平提高到接近100%的可靠性水平，设备或操作实践需要做出哪些改变?与通用应急发电机备用的替代方案相比，成本将是多少?这种备用能源的碳排放和安全损失可能是什么?

Hatch为这些问题提供了创新的、具有成本效益的解决方案和答案。我们热情地致力于解决气候变化问题，帮助客户实现更清洁、低碳的能源生产。