能源和氣候變化是相互關聯的，奧巴馬政府最近承認了這一事實，並計劃監管發電機排放的溫室氣體。 然而，專家指出，降雨變化、熱浪和風暴也會對能源部門造成嚴重後果。
能源部昨天釋出了一份報告，明確地將某些能源基礎設施中斷（如發電廠關閉、停電和輸電中斷）與氣候變化聯絡起來，並預測這些威脅可能會惡化併產生連鎖反應（Greenwire，7月11日）。
這份新報告彙集了過去十年中與乾旱、極端高溫和洪水等氣候變數相關的能源生產問題，描繪了美國脆弱性的圖景。“從來沒有人想到要彙編這些並將它們放在一起審視，”能源部負責氣候變化政策和能源的副助理部長喬納森·珀興說，他負責監督這份報告的製作。
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雖然美國環保署正在推動化石燃料發電機碳排放限制的工作，但珀興解釋說，能源部在這份報告中說明了這些發電廠已經給自己帶來了哪些問題，以及管理者現在可以做些什麼來減輕這些風險。“這明確地是關於適應，”他說。
氣候變化可能仍然是能源領域的一個敏感話題，尤其是在涉及化石燃料時，但電廠管理者越來越關注環境因素可能如何影響他們的盈虧底線。“很多擔憂是由極端天氣事件而非長期氣候驅動的，”橡樹嶺國家實驗室的企業研究員兼報告的共同作者托馬斯·威爾班克斯說。
許多提供電力的發電廠、輸電線路、變壓器和變電站都是幾十年前在燃料廉價且對氣候變化一無所知的時代建造的。在氣候的極端推動下——無論是數百萬臺空調在熱浪期間同時執行，還是水溫過高無法冷卻蒸汽柱，還是創紀錄的降雪——這些系統開始出現裂縫。
能源部表示，從燃料開採到發電機再到輸電硬體，美國能源基礎設施的每個環節都面臨著氣候的影響。
不雨則已，一雨傾盆
今年早些時候，東北部地區有 66 萬客戶在冬季風暴後因輸電損壞而斷電。密西西比河上的駁船運輸，包括煤炭和石油運輸，由於水位低而放緩（ClimateWire，3月22日）。去年夏天，伊利諾伊州的八家發電廠申請並獲准排放高於聯邦《清潔水法》許可證允許溫度的水。該報告強調了 30 個此類異常示例，這些示例可能成為常態。
雖然像風暴這樣的突發事件對電力基礎設施（如擊倒電線）具有顯而易見且易於理解的影響，但兩個關鍵的氣候變數：高溫和水，帶來了更不祥的威脅。
“如果你考慮溫度，在較高溫度下，你的發電效率會下降，”桑迪亞國家實驗室的技術人員傑出成員兼報告的共同作者文森特·蒂德威爾說。“你也會在輸電線路上損失容量。”
在需求方面，製冷需求在一天中最熱的時候會產生負荷高峰。與此同時，高溫增加了野火的風險，野火可能會燒燬穿過草原和森林的輸電線路。“任何單獨的部分可能不是一個巨大的因素，但當你把所有這些因素放在一起時，它就變得非常重要，”蒂德威爾說。
水，無論是過多還是過少，也給電力生產帶來了重大障礙。
2011 年，三位數的酷熱和創紀錄的乾旱導致德克薩斯州的電網管理者德克薩斯州電力可靠性委員會 (ERCOT) 宣佈電力緊急狀態。該州今年再次經歷乾旱 conditions（ClimateWire，6月21日）。
ERCOT 執行長的執行顧問肯特·薩托夫解釋說，水對於煤炭和核能發電機等火力發電廠至關重要，這些發電廠依靠熱量產生蒸汽來旋轉渦輪機。發電廠也用水進行冷卻。“它需要低於一定的溫度才能有效地冷凝蒸汽，”他說。
在乾旱條件下，發電廠必須利用其他來源來獲取適當調節的水，例如地下蓄水層，或者它們必須從水庫深處抽取冷水。否則，發電廠必須關閉。
重建基礎設施的挑戰
官員們正在尋找應對日益嚴重的高溫的方法，從透過提高客戶效率來遏制能源需求，到發電廠避免用水的“乾式”冷卻等技術。“這將是一個技術解決方案，”薩托夫說。“任何需要電廠減少執行的東西都將有助於緩解乾旱問題。”
德克薩斯州的發電廠有很多同伴：能源部的報告指出，美國 60% 的燃煤電廠位於缺水地區。“這引發了我們一段時間以來一直擔心的擔憂，”薩托夫在談到這份報告時說。
在紐約，官員們正在努力吸取超級風暴桑迪的教訓。“我們在桑迪之後必須處理的最關鍵的事情是洪水水位，”紐約州智慧電網聯盟執行董事吉姆·加拉格爾說，該聯盟是一個旨在促進該州電網穩定性的非營利組織。
他解釋說，在像紐約市這樣的城市地區，許多輸送電力的基礎設施都位於地下，包括輸電線路、變壓器和備用發電機。“最脆弱的部分是那些位於洪水區的部分，”加拉格爾說，並補充說由於氣候變化，這些洪水區正在擴大。
解決方案是在更高的地方重建這些基礎設施，建造海堤或使硬體防水，但這本身就是一個挑戰。“電網改進可能很昂貴。我們需要確保我們明智地進行投資，”加拉格爾說，並指出該州已經擁有美國最高的電價之一。
然而，這是一個在前期高價標籤和下一次災難來臨時更高的賬單之間做出的選擇。“桑迪向我們表明，當你失去電網時，對經濟造成的損失是巨大的，”他補充說。“我們需要研究如何分析收益和成本，以及如何將分析結果傳達給決策者和公眾。”
能源部的珀興認為，下一步是制定更詳細的氣候戰略，在州與州的基礎上建立基礎設施模型和最佳實踐。該部門還在調查融資和投資機制，以推動公用事業公司和電網運營商在提高彈性的投資方面採取行動。
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