如何防止美国电网停电

一年多前，狙击手开枪击毁了17座将电力输送到加州硅谷的巨型变压器。一些人现在把2013年4月对PG&E变电站的袭击称为恐怖主义。时任美国联邦能源管理委员会(FERC)主席的乔恩·威灵顿霍夫，最近称之为“最严重的国内恐怖主义事件涉及网格今年早些时候，为了回应有关关键电网站点没有得到充分保护的说法，FERC命令大容量电力系统的所有者和运营商进行开发安全指导方针在三个月内。

然而，在加州“事件”发生14个月后，美国电网仍然容易受到恐怖主义、恶劣天气事件和其他威胁的影响。这是因为电网的架构仍在很大程度上集中，潜在故障点相对较少:大型发电厂、大型变电站和高压输电线路。这种脆弱性并非没有代价——据估计，中断给美国经济造成了损失每年1000亿美元。

但是，尽管有许多方法提高电网的可靠性而恢复力的重点在于强化——强化系统中重要但薄弱的节点——有一个更好的方法:通过分布式能源分散电网。

建立弹性

一个体系的集中度越低，就越不容易发生大规模的失败，许多国家正在采取行动应对这一事实。但是，正如RMI电力实践负责人莉娜·汉森(Lena Hansen)所说，“非常重要的是，不要把分散与清洁混为一谈。”你可能会有一个非常肮脏，非常昂贵的去中心化系统，这不是我们想要的。去中心化系统只是解决方案的一部分。”这就是为什么有必要将更多的可再生能源纳入系统。

来自欧洲的两个例子——丹麦和德国——表明，将电力供应大量转向分散的可再生能源并不会损害电网性能。事实上，与他们的欧洲同行和全球同行相比，这两个国家拥有一些最好的电网可靠性．

丹麦从20世纪80年代开始大规模转向分散式能源;它的“细胞”网格这一比例超过了50%，目前在一个国家分散的能源资源所占的电力比例方面处于世界领先地位。去中心化的主要推动力是使体系更能抵御外部冲击，比如上世纪70年代石油危机带来的冲击。

尽管许多政府官员推动核能，但遭到了强烈反对。到1979年，发生了决定性的变化丹麦社会变迁反对核能，支持风能，后者在接下来的20年里急剧增长。在2013年几乎占全国电力消耗的三分之一都被风覆盖了，而大部分的涡轮机地方合作社所有和个体农民。它也有一个最高的电网可靠性在欧洲。

同样，德国的电网也是欧洲最可靠的电网之一。2011年，德国创下了停机时间最长的记录15.31分钟(由saidi系统平均中断时间指数衡量，该指数是美国和欧洲常用的可靠性衡量指标)。福岛核事故发生后，德国关闭了17座核电站中的一半以上，核活动人士声称，德国的电网将变得不可靠。

他们与事实相去甚远。“这个国家不仅避免了冬季的大停电，”他说CleanTechnica，“但它的可用性实际上比2006年的平均水平有所增加，当时的报告开始部分归功于最近小规模可再生能源的增加。”相比之下，美国有一个停机时间——不包括计划中的中断或极端天气事件240分钟2007年(国家数据公开的最近年份)。

(了解更多关于分布式能源系统在VERGE SF 2014, 10月27-30日．]

事实上，许多欧洲国家正在进行研究项目和试点项目，以鼓励使用分布式能源。2013年2月，编辑Barbara Vergetis Lundin报道FierceSmartGrid，西班牙的Iberdrola公用事业公司与欧洲的11家公用事业公司和研究机构共同开发了欧洲iGREENGrid通过将分布式可再生能源系统集成到电网中，提高配电网供电的可靠性、稳定性和质量的项目。”

拥抱去中心化的能源未来

“分散式可再生能源的固有优势之一是，它们通常不需要很长的输电线路。能源并不是在同一时间、同一地点以相同的形式存在，而是一种非常理想的多样性。2012年的采访中巴塔哥尼亚。“这也极大地提高了国家能源安全，因为它消除了长输电线路所固有的严重风险，如地震、太阳风暴、火山爆发、不满的土地所有者和恐怖分子。”

一些有远见的公用事业公司越来越多地将分布式能源作为提高电网可靠性和弹性的重要工具。纽约爱迪生公司正在积极的方法将分布式生成纳入其计划，公司举办分布式生成利益相关者研讨会，为开发人员提供技术互连培训，并为客户发布关于分布式生成的非技术手册。

一些进步的公用事业公司看到了分布式可再生能源可以给电网带来的好处，并鼓励客户安装更多的分布式太阳能。洛杉矶水电局有一个100兆瓦上网电价计划在非高峰时段每千瓦时向开发商支付17美分，在中午和炎热的夏季每千瓦时支付2.25美分。

德克萨斯州的奥斯汀能源公司(Austin Energy)正通过财政激励措施，向客户支付每千瓦时的“太阳能价值”电价，以及每瓦1.25美元的预付回扣，以促使更多的人采用分布式太阳能。和长岛电力管理局为了节省建造新的输电和电网设备的资金，该公司向正在经历人口增长的小城镇的开发商支付了安装光伏系统的费用。

然而，我们仍需要更多的公用事业公司加入进来。尽早这么做只会帮助美国电网提高其排名。我们不需要等待另一场狙击手袭击或超级风暴来激励我们。现在是进行电力系统转型的时候了。

本文最初发表于落基山研究所RMI出口。输电塔顶图像由pencil_vector通过上面。