氣候線 | 靠太陽生存，也可能因太陽而亡。
德克薩斯州就是如此，太陽能發電量的激增正在幫助該州的主要電網運營商應對持續不斷的酷熱熱浪。
然而，儘管有太陽能的助力，分析師表示，該州的電網仍然沒有為氣候變暖做好準備，在氣候變暖的情況下，強熱浪將變得更加頻繁和嚴重。
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過去幾天預示了更炎熱的未來。當前的熱浪打破了許多城市的氣溫記錄，墨西哥邊境沿線甚至高達 118 華氏度。預計酷熱天氣將持續本週。
“我們瞭解到氣候變化不是在開玩笑，”位於德克薩斯州的能源顧問艾莉森·西爾弗斯坦說，她曾撰寫了一份關於美國電力系統可靠性的 備受矚目的能源部 報告，該報告於 2018 年釋出。
“這種熱穹頂和持續極端高溫的情況在德克薩斯州是前所未有的，但它們卻越來越頻繁地發生，”西爾弗斯坦補充道。“我們無法足夠快地改變我們已建成的基礎設施。”
德克薩斯州的電網一直是全國關於國家向更清潔電力來源過渡的辯論中心，辯論的焦點在於減少地球變暖汙染的必要性與保持電力照明的必要性之間的權衡。
2021 年一場強烈的冬季風暴導致德克薩斯州大部分地區大範圍停電。共和黨人和化石燃料利益集團試圖將責任歸咎於可再生能源。民主黨人和環保主義者則指出天然氣發電廠和為其供氣的管道存在故障。
這場辯論常常未能反映停電的真正原因。 聯邦能源監管委員會的一份報告發現，德克薩斯州的發電廠和天然氣基礎設施根本沒有進行防寒改造以抵禦極端嚴寒。 更北方的發電廠 表現好得多， 即使它們經歷了更低的溫度。
但這並沒有平息政治辯論。今年，共和黨議員通過了一項旨在鼓勵建設天然氣的法案，並推動了一項立法，該立法將使可再生能源設施更難獲得許可和接入電網。該法案在參議院獲得透過，但最終在眾議院被否決。
最近的熱浪正是在這種背景下襲來，隨著全州氣溫升高，太陽能發揮了救援作用。德克薩斯州電力可靠性委員會（ERCOT），即為該州大部分地區提供電網運營的機構，於週二釋出了今年首次自願節能通知。
上週，ERCOT 沒有達到緊急狀態。
“在大多數日子裡，我們的可再生能源發電量接近甚至超過 20%，尤其是在高峰時段，”西爾弗斯坦說。“這是大量的太陽能和風能，它們穩定了價格，並使我們免受對可排程資源的脆弱性影響，其中許多資源較舊，正在退出，並導致危險的電網可靠性事件。”
北美電力可靠性公司估計，自去年夏天以來，德克薩斯州增加了約 4.4 吉瓦的太陽能容量，從而在夏季熱浪期間產生了更多的電力。
根據 Grid Status 的資料，在大多數下午時段，ERCOT 電力生產中約有 15% 來自太陽能，太陽能通常是僅次於天然氣的第二大電力來源，Grid Status 是一個彙總來自全國各地電網運營商的電力資料的網站。
太陽能的助力非常重要，原因有二。 ERCOT 報告稱，截至週六上午，有 10 吉瓦的發電廠停運，略低於電網運營商的 夏季規劃情景 中描述的 11 吉瓦極端情景。 最新 ERCOT 資料顯示，最大的停運發生在一家核電站和兩家燃煤電廠，這些電廠在週三之前一直以較低的水平執行。
ERCOT 沒有回應置評請求。
太陽能幫助填補了這一缺口，尤其是在一天中的關鍵時刻。 太陽能發電往往在一天中最熱的時候達到最高峰，此時德克薩斯人尋求空調降溫，電力需求也會隨之上升。
“這成為了僅僅需要自願節能呼籲與沒有這些太陽能發電場和停電的緊急情況之間的區別，”休斯頓萊斯大學研究電力行業的教授丹·科漢說。“ERCOT 的緩衝空間比近年來更大。”
然而，熱浪也凸顯了太陽能能力的侷限性。 美國能源資訊署的資料顯示，上週一，下午 5 點左右，電力需求達到峰值，超過 79 吉瓦，而此時太陽能輸出正在下降。 EIA 資料顯示，每週第二和第三高的峰值分別出現在週二下午 5 點和下午 6 點。
分析師表示，這種動態變化表明電網的執行方式正在發生變化。 電網運營商過去計劃在白天早些時候滿足峰值電力需求，現在他們需要為傍晚時分做計劃，因為此時氣溫仍然很高，但太陽能輸出卻在減弱。 NERC 在其夏季可靠性評估中將晚上 8 點確定為 ERCOT 最危險的時刻。
分析師表示，其他清潔能源技術可以幫助填補這些時段的空白。 德克薩斯州的風力發電在白天最熱的時候會下降，但在傍晚往往會上升。 短時鋰電池也可以提供幫助。 EIA 資料顯示，德克薩斯州已安裝了 2.3 吉瓦的電池容量。 這在全國排名第二，但遠低於加利福尼亞州安裝的 4.9 吉瓦電池容量。
太陽能和電池的結合幫助加利福尼亞州度過了去年夏天末的殘酷熱浪。 但分析師表示，金州也受到了能源效率和需求管理措施的緩衝。 來自加利福尼亞州獨立系統運營商的 一條簡訊 要求居民減少用電量，這被廣泛認為是避免停電的原因。
德克薩斯州已尋求透過建設更多天然氣來提高其電網的可靠性。 但一些分析師表示，該州實施更好的需求管理和能源效率戰略將更便宜且更有效。
“我確信，如果我們不這樣做，我們遲早會面臨停電，”德克薩斯州能源顧問道格·萊溫說，他 撰寫了一份關於該州電網的通訊。 “我們需要更新我們對太陽能和儲能以及它們對系統意味著什麼的看法。 但更重要的是，我們需要更新我們對需求的看法，以及如何更有效地管理高峰期。”
德克薩斯州農工大學大氣科學教授安德魯·德斯勒說，該州可以預料到會遇到更多過去一週經歷過的天氣型別。
熱穹頂是一種高壓系統，它的作用 就像鍋蓋一樣，烘烤著下面的大地。 許多科學家 指出 2021 年悶熱的太平洋西北地區的熱穹頂 是氣候變化的證據。 那次事件中的溫度遠遠超出歷史記錄和氣候模型的計算，幾乎在統計學上是不可能的。
德斯勒說，到目前為止，德克薩斯州今年夏天經歷的溫度按該州歷史標準來看，還不是那麼極端。 但他表示，這種悶熱是該州未來可以預料到的跡象。
“一個教訓是，這就是全球平均氣溫升高 1 攝氏度時正在發生的事情。 而我們正朝著升高 3 度的方向發展，”德斯勒說。“我告訴我的學生，你們將經歷這一切。 如果我們不採取任何措施，未來將是升高 3 度。”
轉載自 E&E 新聞，經 POLITICO, LLC 許可。版權所有 2023 年。E&E 新聞為能源和環境專業人士提供重要新聞。