在充满不确定性的时代，清洁能源是建立韧性的关键

全球电力系统正面临更艰巨的挑战。在地缘政治紧张局势加剧、混合战战火重燃和极端天气事件频发的背景下，电力部门的投资重点正迅速转移。

近年来，能源系统的设计越来越遵循可负担性和可持续性要求。而最近，当伊比利亚半岛发生大规模停电事件时，能源安全再次成为焦点。

面对这一转变，韧性提供了一个应对广泛的破坏性事件的统一框架，并平衡“能源三角”（公平性、安全性和可持续性）的需要。“能源三角”也称为能源的“三难困境”。

电力是当代社会的必需品。它为医院、安保以及必不可少的供应链（如粮食和水）提供动力，也是推动经济发展以及交通、金融等关键部门运作的关键因素。我们需要确保全天候供电。

然而，电力有可能成为现代安全社会的危险薄弱点。随着车辆、数字化、供暖和制冷等多个流程的电气化，越来越多的活动依赖于电力网络的平稳运行。

例如，4月28日，西班牙、葡萄牙以及法国和安道尔部分地区遭遇停电事件，造成了大规模中断，公共交通瘫痪，企业和关键公共服务关闭，自动取款机也停止运作。

随着国际紧张局势加剧和能源价格波动，我们仿佛看到了1970年代石油危机时期的迹象。不同的是，当今世界有新的创新型解决方案来增强能源韧性。

电力系统的韧性是指电力系统应对极端气候条件（如热浪和风暴）、外部冲击（如市场价格剧烈波动、扰乱国际贸易的关税变化、禁运、金融危机、流行病）以及暴力行为（如战争、恐怖主义和网络攻击）的能力。

在一个常被认为面临“多重危机”的世界中，能源系统的适应和应对能力需要考虑到这些风险。同时，鉴于电力系统内在的蔓延机制，互联系统中的级联故障往往确定为引发大范围停电的主要原因。

为了应对这些挑战，可以采取以下三种方法来增强电力系统的韧性。

1. 分布式发电

基于少数大型热电厂的集中式电力系统更易受到重大中断的影响。对这类系统来说，单一故障点的风险更大，且为冗余付出的成本更高。太阳能（2024年下降21%）和电池（2024年下降40%）等技术成本的降低，以及子系统作为微电网运行能力的提升，为能源韧性提供了新的技术选择。

在测试多种电力系统配置，考虑发电厂和输电线路的多种可能选址，并结合艾克和哈维飓风的风速和路径后，电气电子工程师学会的一项研究表明，在规划发电和输电时考虑韧性，并投资于分布在各地的较小型能源资源，可以显著减少切负荷。

2. 利用能源来源的互补性来分散风险

在大多数情况下，我们可以利用多种可再生能源技术平衡电网。水电、风能和太阳能光伏依赖于不同的自然循环，因此在不同时间尺度上会出现产能波动。地热能、生物能和储能技术则带来额外的协同效应。

每种能源在韧性方面各有优势，同时也带来特定的风险。风能可能因飓风等极端天气事件受损，太阳能则可能受到冰雹影响。包括生物质能在内的火力发电厂可能受到空袭、武器化或燃料供应链中断的影响，但通常在抵御风暴方面表现更佳。

这一多样化的风险状况表明，多元化电力组合和利用可再生能源可以降低发电设施同时大规模瘫痪的概率，在自然和政治动荡并存的时期尤其如此。

3. 利用可再生能源减少遭受外部冲击的可能

可再生能源为本土化发电提供了具有成本效益的解决方案。

2022年，德国利用其日益增加的绿色能源，避免了因俄乌战争及随后天然气供应减少而可能引发的能源危机。在化石燃料成本激增和供应商加速多元化的背景下，绿色能源有助于维持能源供应并减少价格波动。

这场能源危机还表明，在边际价格由化石燃料发电厂决定的一体化市场中，较高比例的可再生能源并不能直接保护消费者免受能源价格飙升的影响。因为在欧洲，价格往往与燃气发电厂的发电成本挂钩。

尽管如此，较高比例的可再生能源仍有助于收益回流本土，并保护非一体化市场。例如，冰岛的零售市场，其供暖和供电几乎100%依赖可再生能源。

可再生能源还能使发电免受供应链中断的影响。风能和太阳能发电厂项目在初期需要采购涡轮机或面板，但一旦安装完成，其整个运作生命周期便能免受供应链中断的威胁。水电具有类似特性，且使用寿命更长。相比之下，生物质能、煤炭、石油和燃气发电厂通常仅有数月的燃料储备，而核电厂的库存可以维持数年。

新兴市场过度暴露于外部冲击和气候变化影响之下。对于这些市场来说，在快速发展的电力系统规划中融入韧性并利用清洁能源至关重要。要通过清洁能源增强韧性，这些市场面临尤为严峻的投资挑战：在2030年代，它们需要将年投资额翻十番，从2600亿美元增至2.6万亿美元，才能实现其目标。

如此巨大的增幅意味着充分利用各种资金来源，并采取经济合作与发展组织（OECD）清洁能源投融资动员计划（CEFIM）等举措。该计划帮助解锁清洁能源的私人融资和投资。

可以肯定的是，投资清洁能源将在近期内增强韧性，并有助于缓解气候变化，从而减少未来成本。

能源安全需要多元化的清洁能源来源以及电力需求管理。但随着全球关注能源安全的需求，“能源三角”中的其他维度——公平性和可持续性——面临被轻视的风险。

如今，在大多数市场中，清洁能源是一种成熟且具有成本效益的解决方案。得益于其本土化发电能力、降低能源依赖性和分布式发电能力，清洁能源已成为增强韧性的关键推动力。

我们是时候认识这一点，并推动可再生能源和能源效率的理论依据与时俱进。让我们利用清洁能源的力量，减缓气候变化，保护电力系统和经济，构建一个更加美好、更具韧性的未来。

本文作者：

Benjamin Denis，经济合作与发展组织（OECD）清洁能源融资与投资政策分析师

Justine Roche，世界经济论坛能源倡议负责人

本文原载于世界经济论坛Agenda博客，转载请注明来源并附上本文链接。

翻译：狄陈静

编辑：万汝鑫