严重风暴导致我们频繁断电。微电网可以提供帮助。

严重风暴导致我们频繁断电。微电网可以提供帮助。

飓风劳拉周四早上登陆路易斯安那州东南部后不久,该地区数十万人断电,而且尚不清楚飓风何时会再次来袭。

停电并不是这场风暴特有的问题。每当大型飓风、野火或热浪袭击一个电网脆弱老化的地区时,停电都是可以预料到的后果。就在今年夏初,飓风伊萨亚斯导致东海岸 200 多万人断电。两周前,中西部的一场飓风级德雷科风暴导致 25 万多人断电。大约在同一时间,加州在热浪中经历了历史性的轮流停电。

最明显的例子可能是飓风玛丽亚。2017 年,风暴袭击波多黎各后,该岛绝大部分地区陷入停电,直到 11 个月后,该岛才完全恢复供电。这是美国历史上最严重的停电事件,也是一场长期的公共卫生危机,导致人们争相获取基本药品,卫生系统也陷入瘫痪。这场灾难暴露了集中式、依赖化石燃料的电力系统在重大气候冲击面前的脆弱性。

然而,飓风玛丽亚不仅仅是一个教训,它还展示了灾难恢复能源模式是什么样的,特别是在波多黎各的山区小镇阿洪塔斯。当社区在风暴过后陷入黑暗时,除了一个电源外,其余的都还保留着:由环境非营利组织和社区中心 Casa Pueblo 运营的太阳能微电网。微电网是一个拥有自己电源的小型电力系统,能够与主电网断开连接,它使社区在接下来的几个月里更容易恢复。

“我们成为了社区的能源绿洲,”Casa Pueblo 的执行董事 Arturo Massol-Deyá 说道。这个空间还拥有一个广播电台和一家咖啡店,提供庇护、社区和电力。人们可以给基本电子设备充电、领取食物和医疗用品、使用卫星电话给亲人打电话,并在灾难发生后团聚在一起。Casa Pueblo 还向附近停电的人们分发了 14,000 个太阳能灯。

显然,这也可以为未来的灾难提供一条出路。“自从飓风玛丽亚来袭以来,我们一直在更积极地推动向清洁能源的过渡,这不仅仅是一个机会,更是岛上的必需品,”马索尔-德亚说。到目前为止,他们已经安装了 150 多个太阳能项目,包括消防站、杂货店、养老院、五金店、披萨店,以及需要依赖能源进行医疗(如透析)的人的家中。

这些运营已经经过了测试。马索尔-德亚表示,太阳能运营顺利度过了长达一年的一系列地震,以及上个月的其他中断。“过去 10 天内,波多黎各遭遇了两次风暴,还发生了两次停电,但我们的系统和我们完成的所有项目(超过 150 个)都很有弹性,”马索尔-德亚说。此外,如果某个装置发生故障,他说很容易修复,整个系统不会受到影响。

与此同时,该国电网持续不稳定,即使在飓风玛丽亚过后重建。《纽约时报》一月报道称:“这一次,波多黎各岌岌可危的电力系统面临着完全不同的问题:风暴过后重建的线路和电线杆经受住了考验,但一些老化的发电厂却没有,这表明破产的电力局又面临另一个迫切需要。”

除了更稳定的电力来源之外,马索尔-德亚还认为微电网是建立当地人民能够控制的能源系统的更广阔愿景的一部分。“我们希望波多黎各的能源民主化,我们希望人们成为生产者而不是消费者,”马索尔-德亚说。“与能源生产相关的财富可以分配给民众,以此来解决贫困问题。”

微电网在灾难期间表现更好并不奇怪。“一般来说,建造微电网的原因是,当大型输电系统出现故障时,它将为关键负载(你不想失去的东西)提供电力,”桑迪亚国家实验室研究微电网和能源系统的系统研究员罗伯特·杰弗斯说,“在飓风期间,它们的表现比输电系统更好是很自然的,因为它们就是为此而设计的。”

尽管如此,杰弗斯表示,“如果你见过一个微电网,你就见过一个微电网。”微电网的设计和用途可能存在很大差异。例如,在阿拉斯加偏远地区,输电线路无法到达的地方会使用微电网。

除了波多黎各,其他易受飓风影响的地区也开始使用微电网,以增强抵御下一次(可能更严重的)飓风的能力。“在我们地区,每年有六个月的时间都容易受到强风的影响,因为我们的飓风季节从六月初开始,到十一月结束,”住在圣卢西亚和格林纳丁斯群岛、落基山研究所岛屿能源项目项目经理菲德尔·内弗森 (Fidel Neverson) 说道。

该项目已在加勒比海各岛屿安装微电网、太阳能电池板和电池,其中包括巴哈马群岛的九个微电网,以应对未来飓风季节的恶化。Neverson 说,这也是岛屿实现“能源独立”的一种方式,不再依赖昂贵的进口化石燃料。“当你在一个小岛上时,你依靠从某个地方运来的燃料来为你的发电机提供所需的燃料。”

它还可以为最终支付这些进口燃料费用的客户节省开支。“在巴哈马,你可能会看到电费每千瓦时 30 美分,”Neverson 说。这是美国每千瓦时 13.19 美分平均成本的两倍。因此,他说,“从节省成本的角度来看,将这些小岛电网转变为微电网非常有意义。”

目前,岛屿能源计划已接近完成,在巴哈马群岛南部的拉格德岛建造了可再生微电网。在巴哈马群岛北部,他们还在建设可再生微电网,为阿巴科群岛上的关键设施提供备用电力。2019 年,阿巴科群岛遭受了多里安飓风的重创。“那里的电力系统基本上被摧毁了。所有的电线都被摧毁了,”内弗森说。“在这种情况下,你会看到微电网的价值,因为这两个发电站负责为整个岛屿供电。”

虽然飓风通常被认为是岛屿和沿海地区的问题,但更多的内陆地区和内陆州也转向了微电网。在佛蒙特州拉特兰县,斯塔福德山太阳能农场和微电网建在一个垃圾填埋场上,此前该地区在 2011 年遭受了飓风艾琳的袭击,洪水淹没了该地区。“当时降雨量达 11 英寸。由于道路和桥梁被冲毁,某些地区被孤立,”该项目背后的能源存储技术进步伙伴关系主任托德·奥林克西-保罗 (Todd Olinksy-Paul) 说。“该州大约六分之一的地区没有电网供电。”

托德·奥林斯基-保罗说:“该项目的部分动力是想办法在电网断电的情况下为社区避难所提供备用电力。”目前,除了为当地一所高中供电外,它还能为 2,000 户家庭供电,而这所高中在紧急情况下可充当避难所。

奥林斯基-保罗解释说,该项目的一个关键部分是电池存储。它能够减少平日的能源负荷和纳税人支付的输电费用,同时还能提高可靠性。

参议院民主党最新的气候报告指出,需要更多分布式能源系统,如微电网。“小规模分布式发电发挥着重要作用,有助于在自然灾害期间提供恢复力,并实现公平和环境正义目标,”报告指出。不幸的是,它没有详细介绍有助于增加微电网部署和使用的政策。

微电网本身并不能解决环境正义问题;与任何技术一样,它取决于如何使用和融入社区。事实上,民主合作组织气候与能源项目联合经理 Johanna Bozuwa 解释说,通过从本质上私有化电网的部分内容,它还可能进一步加剧能源不平等。“我认为,在高收入社区实施微电网确实有潜力,”Bozuwa 说,“但这并不能让低收入社区成员或被剥夺权利的社区居民真正获得这些服务。”

目前,低收入社区在获取分布式可再生能源方面面临障碍。博祖瓦指出,税收抵免是可再生能源的主要激励机制之一,但这些机制不适用于不缴纳联邦税的非营利组织以及未缴纳足够税款的合作社和低收入人群。“这是一个问题,因为这些实体往往是最有动力尝试创造弹性的实体,因为它们通常以社区为基础,”博祖瓦说。

另一个关键考虑因素是这项技术的所有权模式。全国各地的倡导者一直在推动公共能源,以更好地激励向可再生能源的过渡,同时也让人们对自己的能源未来有更多发言权。在爱荷华州,由于德雷科风暴,该州刚刚遭受了大规模停电,爱荷华州社区改善公民组织一直在推动向微电网系统过渡。州政策组织主任亚当·梅森 (Adam Mason) 表示,他们希望电力由当地所有并由民主控制。爱荷华州一些长期存在的(曾经依赖化石燃料的)农村电力合作社已经开始采用太阳能;梅森希望这种模式能够更加透明,并向社区开放参与。

除了帮助该州度过极端洪水和风灾之外,梅森还认为,这种社区拥有的分散式能源系统是该州从企业化农业转向更多本地系统和就业机会的关键。“这意味着我们可以开始为这些农村社区带来一些就业机会,并促进发展,从而让这些农村城镇出现更多本地化和小型加工厂,”梅森说。

同样,路易斯安那州纳税人权益组织“平价能源联盟”的执行董事洛根·阿特金森·伯克 (Logan Atkinson Burke) 也在推动新奥尔良建立更加草根驱动的能源系统。伯克说:“在新奥尔良这样的城市,贫困现象严重,因此有机会采用一种更接近互助模式的模式,而不是传统的公用事业商业模式,后者只是建造和拥有一些东西。”

至于 Casa Pueblo,他们的下一个项目是建设波多黎各第一个由社区拥有和管理的太阳能微电网,该微电网将使用电池供电,为岛上的 17 家企业供电。通过允许社区成员控制能源系统,Massol-Deyá 认为这是让该岛对其未来拥有更多决定权的关键方式。他说:“如果波多黎各能够满足自己的能源需求,那么我们就可以考虑让该岛摆脱与美国之间的这种政治局势。”

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