极端天气如何威胁英国电力线路并导致家庭断电

The UK must build infrastructure that can withstand extreme weather, such as underground distribution lines instead of overhead cables.
The UK must build infrastructure that can withstand extreme weather, such as underground distribution lines instead of overhead cables.Image: REUTERS/Neil Hall
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  • 一位专家表示,近年来的风暴和热浪影响了英国电网的正常运行。

  • 最常见的损害是电力线路受损,但强降雨或风暴潮过后,变电站也可能被淹。

  • 英国必须建设能够抵御极端天气的基础设施,例如采用地下配电线路取代架空电缆。

  • 还必须提前向配电网运营商预警极端天气事件及其可能对能源系统造成的影响。

阿尔文风暴英国气象局称其为“过去十年中威力最大、破坏性最强的冬季风暴之一”。2021年11月下旬,阿尔文风暴袭击了苏格兰东海岸和英格兰北部。阵风时速超过90英里,加上树木倒伏,对能源基础设施造成了广泛破坏。 超过100万户家庭失去电力供应其中一些家庭在一周多后仍未恢复供电。

2022年2月,达德利风暴、尤妮丝风暴和富兰克林风暴接踵而至。这些风暴造成了同样严重的影响,冲击了英国的电力供应。尤妮丝风暴期间,英格兰东南部一些地区连续五天没有供水,因为水处理设施断电。

同年晚些时候,英国遭遇了其有史以来最强烈的热浪。气温高达40℃,使电网濒临崩溃。

气象学家和气候科学家将这类事件称为极端天气。这意味着,对于特定地点和事件类型而言,天气状况处于历史记录的极端水平,甚至超出历史记录。

极端天气对英国来说并不陌生。但有证据表明,气候变化可能正在增加此类事件发生的频率和强度。这凸显出,英国的能源系统必须为未来的极端天气做好准备并具备韧性。

极端天气对英国来说并不陌生。Image: 路透社/丽贝卡·纳登

电力供应问题

最常见的损害是输电线路受损,这些线路将电力从发电地输送到家庭和企业。常见情况包括:炎热天气导致架空线路过热,或风暴期间线路被吹倒并遭树木撞击。

变电站会降低输电线路中电力的电压,使其能够安全使用;强降雨或风暴潮过后,变电站也可能被淹。洪水会降低变电站的容量,甚至可能使其完全停止运行。例如,2015年洪水损坏了兰开斯特市的主变电站,导致当地10万人电力供应中断。

当过多输电线路或变电站发生故障时,可能会出现区域性能源停电。恢复供电可能需要数天(甚至数周),因为电网运营商通常会等到恶劣天气过去后才开始维修。

极端气温还会推高能源需求,因为人们难以为家中或工作场所降温或供暖。2022年气温飙升,英国电网预测人员因此预测能源需求超过供应的概率为70%,这种情况将导致能源停电。

对电力供应的威胁

有证据表明,未来英国将遭遇破坏性更强且发生更频繁的天气事件,科学家认为这是全球变暖加剧所致。例如,预计全球每升温1℃,极端降雨事件的强度就会增加约7%。

随着这类天气事件越来越常见,多种极端天气事件同时发生的可能性也会增加。研究发现,同时发生的风暴和洪水造成的破坏可能是单一事件的三倍。

气候变化还给英国能源系统带来了新的威胁。例如,热浪和野火在过去并非问题的地区正变得越来越常见。2022年,英国经历了有记录以来最严重的野火季之一,约相当于3万个足球场大小的区域(20,000公顷)被烧毁。

研究对2017年影响巴西和智利的一系列严重野火进行分析后发现,火灾使架空输电线路输送电力的能力降低了70%。

未来野火威胁可能会变得更加严重。全球升温2℃时,英国的野火风险预计将翻倍。

野火会降低架空输电线路输送电力的能力。Image: 路透社/杰森·凯恩达夫

即便净零政策本身是应对气候变化的重要组成部分,也可能给英国电力系统带来额外压力。随着更多人驾驶电动汽车并安装热泵,电力需求将会上升。预计英国的用电量将会增加,到2050年最多增加60%。

但电力需求上升会加大电力系统的压力。对电力的依赖也可能加剧区域停电造成的影响,因为断电地区的人们将无法为住宅供暖或为车辆充电。

减少威胁

英国可以通过多种方式让能源系统做好应对极端天气的准备。

必须建设能够抵御极端天气的基础设施。一项研究发现,在英格兰和威尔士易受风害的沿海地区安装地下配电线路,取代架空电缆,可以将风暴造成的停电几乎降至零。在英国许多地区,防洪设施已经建成,用于保护易受影响的变电站。

必须提前向配电网运营商和公众预警极端天气事件及其可能对能源系统造成的影响。这样,他们就能提前准备措施,减轻停电影响,包括让移动发电机处于待命状态。

但要实现这一点,必须将天气和气候建模纳入能源规划流程。重点应放在高分辨率模型上,以便提供本地化信息,说明极端天气何时会在何地造成最严重的影响。

极端天气事件本质上较为罕见。但这并不意味着可以忽视它们,尤其是在气候变化正使其变得更加频繁、破坏性更强的情况下。英国以及世界其他地区都必须通过预测极端天气、做好准备并建设能够抵御极端天气的基础设施,确保能源系统具备韧性。

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