新冠危机造成的巨大冲击凸显了现代社会对电力的依赖程度。
这场疫情让我们得以了解，未来几年乃至几十年里，电力的作用将如何扩大和演变。
那么，未来会怎样？
如今，数百万人被限制在家中，通过远程办公完成工作、借助电商网站购物，并在流媒体视频平台上寻找娱乐。可靠的电力供应支撑着所有这些服务，也为冰箱、洗衣机和灯泡等大多数人习以为常的设备供电。
在许多国家，电力对于医院运行呼吸机和其他医疗设备至关重要，这些医院正在救治数量激增的患者。在这种令人不安且迅速变化的形势下，电力还确保政府与民众、医生与患者之间能够及时传递重要信息。
我们不应把这些服务视为理所当然。在非洲，数亿人生活中完全没有电力供应，因此更容易受到疾病和其他危险的威胁。
新冠危机提醒我们，电力在生活中不可或缺。它也让我们得以了解，未来几年乃至几十年里，电力的作用将如何扩大和演变。
如今，我们看到社会对数字技术的依赖进一步加深，以此维持日常生活；能源使用越来越多地表现为电力消费；而电力供应对风能和太阳能的依赖也前所未有。在这样的社会中，电力安全是繁荣与稳定的基础，但要确保电力安全，需要政府采取行动。
电力安全：快进到未来
在大多数为应对新冠疫情而采取严格居家限制措施、且有可用数据的经济体中，电力需求下降了约15%，主要原因是工厂和企业停工停业。其中一些经济体，如西班牙和加利福尼亚州，风能和太阳能发电占比在全球名列前茅。如果电力需求迅速下降而天气条件保持不变，风能和太阳能等可变可再生能源的占比就可能高于平常。
因此，近期电力需求的下降让一些电力系统的进程快进了10年，使其骤然达到原本需要再投资十年可再生能源才能实现的风能和太阳能发电水平。这是加深我们对更清洁电力系统认识的重要时刻，其中包括政策制定者和监管机构需要应对的一些运行挑战，以确保电力安全。
保持灵活性
电力需求减弱时，发电能力十分充裕。然而，电力系统运营商必须持续实时平衡供需。人们通常认为，停电是因为需求超过了供应。但事实上，近来一些最受关注的大停电事故发生在需求较低的时期。
当风能和太阳能满足了大部分电力需求时，系统需要保持灵活，以便在供电模式发生变化时迅速提高其他电源的发电量，例如日落时分。某一时刻风能和太阳能占比过高，也会使维持电网稳定更加困难。
系统运营商已制定应对这些挑战的方法，但全球疫情期间整个国家实施封锁等非同寻常的变化带来了新的考验。例如，欧洲大部分地区工业和商业活动突然放缓，导致电力需求下降，同时也使电力系统失去了一项重要的灵活性来源。在正常情况下，工厂等大型用电户可以调整用电量来帮助平衡系统，但如今几乎无法采用这一办法。这凸显了政策制定者需要仔细评估极端情况下灵活性资源的潜在可用性。
保留各种选择
尽管电池储能等短期灵活性新形式日益普及，大多数电力系统仍依赖天然气电厂提供灵活性——这类电厂能够在短时间内迅速调高或调低发电量，也凸显了天然气在清洁能源转型中的关键作用。如今，如果燃气电厂只是偶尔用于帮助系统适应需求变化，大多数电厂都会亏损。当前危机期间电力需求下降，又加剧了这些压力。水电是电力生产中常被忽视的主力，仍是重要的灵活性来源。可靠的发电容量，包括在选择保留核电的国家中的核电，是确保电力供应安全的关键要素。政策制定者需要设计市场机制，奖励不同电源对电力安全所作的贡献，从而帮助它们建立可行的商业模式。
电力网络是当今电力系统的骨干，在清洁能源转型中将变得更加重要。大多数风电场和太阳能电站，以及所有灵活性电厂，都接入主电网。在欧洲和北美，电网依靠老化的输电线路将电力输送至不同地区。未来几年，对这些网络进行大量投资至关重要。
风能和太阳能也能提供灵活性，电力系统将越来越多地依靠它们发挥这一作用。深夜需求下降时，可以逐步调低风电出力。正午发电量超过需求时，可以关闭部分太阳能发电。随着时间推移，可再生能源发电或许不再只是随天气变化，而是需要以智能方式进行调度，从而降低成本并提升电力安全。
增强韧性
值得庆幸的是，对于电力网络而言，迄今大多数实施严格居家限制措施的地区都避开了极端天气。例如，如果加利福尼亚州去年发生的野火与今年的封锁措施同时出现，局面将极具挑战性。
与管道相比，电力网络更容易受到极端天气影响。政策制定者在规划日益电气化的能源系统时，必须将此视为重要考量。长期任务是通过投资地下电缆和分布式储能来增强网络韧性，并设计能够抵御飓风、洪水等紧急情况的网络布局。
尽管数字技术在电力系统中的应用日益广泛，新冠危机也提醒我们，熟练人员发挥着不可或缺的作用。网络维护和维修需要大量人力，必须由工人和工程师在现场完成。在大多数国家，政府已将网络维修队伍豁免于封锁措施之外。组织需要确保员工在开展关键工作时保持安全。当前危机的一项重要教训是，必须确保电力系统拥有充足资源，既包括有形资产，也包括人力资本。
构筑网络防御
电力行业日益数字化，带来了提高系统效率和灵活性的新机遇。然而，这也使网络更容易遭受网络攻击。政策制定者不应把网络安全当作附加事项，而应将其置于电力系统管理和运营的核心。
电力生产不再只是大型公用事业公司的领域。工厂、家庭和企业正在屋顶和闲置土地上安装太阳能板。新的数字技术使这些较小规模的用户能够将太阳能板产生的多余电力售给更广泛的电网。许多新型生产者可能没有用于管理小型太阳能电站的专业网络安全工具。因此，需要制定法规，确保软件、设备和服务提供商达到最低标准。
建设安全可持续的未来
当前危机凸显了电力基础设施和专业知识的关键价值，它们支撑着应对新冠疫情的行动。危机也揭示了关于电力未来的重要认识，以及政策制定者需要采取哪些行动，确保未来的系统在清洁能源技术兴起、系统转型之际仍保持可靠。政府将重点放在当前公共卫生紧急状况上是正确的，但也必须持续关注电力安全，在市场极度波动之际保护重要资产。在这个非同寻常的时期，很多事情没有也能应付，但没有电力却不行。
