照片: Solar panels and battery storage at the Eland Solar and Storage Center in California’s Mojave Desert in November 2024. 来源: Brian van der Brug/Los Angeles Times via Getty Images.
今冬,美国电网中太阳能、风能和电池储能所占比重大幅上升,这可能考验电网应对电力供需变化的能力。
美国国家海洋和大气管理局表示,热带太平洋正在形成一次非常强的厄尔尼诺现象,预计将持续到2027年春季。其影响可能在今冬改变美国各地的电力供需。
美国国家海洋和大气管理局最新预测显示,今年冬季,加利福尼亚州、西南部和美国南部大部分地区的降水量可能高于常年水平。北部落基山脉和五大湖部分地区的降水量可能偏少,而美国北部大部分地区气温可能偏高。如今,美国电网的太阳能、风能和电池储能规模远超上一次强厄尔尼诺现象期间;不断变化的能源结构可能检验电网是否变得更具韧性,或是否容易受到新的冲击。
厄尔尼诺现象对不同电力来源的影响各不相同。一项3月研究发现,过去的超强厄尔尼诺现象与加利福尼亚州部分地区太阳能发电潜力下降近5%有关,这种情况持续了12个月;冬季,该州北部的太阳能发电潜力降幅则超过10%。
太平洋西北国家实验室首席科学家文森特·蒂德韦尔表示,加利福尼亚州冬季降水增多可能提升水力发电量,而太平洋西北地区降水或积雪减少则可能降低当地发电量。电力研究所气候科学家埃里克·史密斯告诉 Axios,东南部也是值得关注的地区,因为厄尔尼诺现象可能带来更多云层,减少太阳能发电量。
加利福尼亚州如今拥有超过21 GW的电池储能容量,为电网管理电力供应波动提供了另一种工具 – 而在上一次非常强的厄尔尼诺现象期间,电网几乎没有这种工具。根据太平洋西北国家实验室的一项分析,2001年至2020年间,哥伦比亚河和斯内克河流域的水力发电量约占美国西部水力发电总量的62%。蒂德韦尔表示,当水力发电条件不同时,西部电网已习惯在不同地区之间调配电力;联邦水资源管理人员、各州和公用事业公司也会利用季节性预测,规划科罗拉多河上胡佛水坝和格伦峡谷水坝可能提供的水力发电量。
蒂德韦尔预计,如果厄尔尼诺现象今冬导致太平洋西北地区水力发电量和加利福尼亚州太阳能发电量减少,天然气将发挥更大的备用作用。风能、地热能和核能也可作为其他选择,不过他说,人们对厄尔尼诺现象如何影响风力发电仍知之甚少。
史密斯表示,厄尔尼诺现象也可能缓解电力系统的压力:美国北部气温高于常年水平,可能减少冬季供暖需求。但非常强的厄尔尼诺现象并不意味着特定天气影响必然出现。史密斯说,尽管整个冬季平均气温可能偏高,一场严重寒潮仍可能给电网带来压力;而几场大型风暴也可能彻底改变各地的降雨量和积雪情况。
“我们非常有把握地知道平均情况会如何发展,但对于日复一日、周复一周发生的具体天气事件,以及这些事件可能如何影响平均情况,我们并没有太大把握。”– 埃里克·史密斯
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