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    到底應該稱為「彈性」還是「韌性」?
    日期:2021-09-10   [復制鏈接]
    責任編輯:sy_zhaoruya 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
    極端天氣對電力系統的影響越來越嚴重,最近的Ida颶風造成美國中東部大范圍停電,關于「彈性」電力系統又成為一個熱點的話題。


    颶風Ida造成美國路易斯安那州的配電設施損壞。圖片來源:abcnews.go.com

    2016年2月,美國電力科學研究院EPRI總結了電力系統在新形勢下需要應對的三個挑戰,即:彈性、靈活性和聯通性。最近國內有提出「韌性電網」的概念,認為在狹義上韌性=彈性,廣義上韌性又增加了感知力、協同力和學習力。

    盡管概念上層出不窮,甚至英文翻譯上“韌性”仍然使用了resilience, resiliency等詞匯,但我們還是要區分一下彈性和韌性的不同。

    最本質的一點是:“彈性”講的是快速恢復的能力。中文當中“韌性”則是指“通過形變達到不損壞的目的”。在電力系統中,通過感知、協同等增強“韌性”是對系統的強化,這一點大家都會認同。但是,對具體的電網需求來講,彈性更明確,即:快速恢復。彈性的概念應該包含對系統的強化,而不是相反。

    電力系統為了應對可能的災害,使用很多預防措施,在發生緊急狀況下能夠幫助系統快速恢復。其措施包括在發電側,構建可快速恢復的燃料供應體系(存儲、運輸等)以及電網互聯(多路徑、多回路);在輸電領域,建立智能調度、智能電網以及大規模儲能;在配用電側,采用分布式發電、分布式儲能等措施,可以保證在電網發生故障時快速恢復。

    國內對于構建彈性電網也有非常豐富的實踐經驗。同樣是應對臺風和熱帶風暴,沿海的某些島嶼供電會采用預防性停電措施(PSPS),防止積水造成觸電或設備損壞;目前在建的一些綜合能源項目,通過增加分布式發電和儲能,不僅優化了電力消費,同時在系統故障期間提供了自我供電保障;國網四川則在配電側通過主動停電預防山火。

    我們還是希望能夠簡化一些概念,使得這些概念成體系又確切為好。以下內容摘自美國電科院發布的《電力系統彈性:機遇與挑戰》白皮書,供參考。

    電力系統彈性:挑戰與機遇

    今天電力工業受到天然氣價格、負荷增長、能源政策以及分布式發電滲透和需求響應等因素的廣泛影響,美國電力科學研究院(EPRI) 及其成員確定當前的電力系統需要更多的「彈性」、「靈活性」和「廣泛互聯」。[這三者構成了新型電力系統的基石。]


    在“無悔”策略下,電力系統的三個屬性。The Three Attributes of the Power System in a “No Regrets” Strategy. 來源:EPRI

    在電力系統中,「彈性」是指通過強化電力系統以抵御“會產生嚴重后果”但“發生頻率較低”的事件,并從中快速恢復的能力。最近的極端天氣事件——包括美國的卡特里娜颶風和桑迪颶風以及日本的東北地震和海嘯——已經證明了“恢復能力”的必要性。其他對「彈性」構成威脅的高影響、低頻“自然”事件包括龍卷風、野火和嚴重的地磁擾動 (GMD)。歷史上,極端天氣始終伴隨著電力系統,直到最近人們才對增強「彈性」的必要性有了更充分的認識。

    過去十年中,電力系統中所發生的一些事件和表現出的趨勢(發展迅速和影響廣泛)塑造了增強「彈性」的需求。2013 年發生的西海岸變電站高壓變壓器的人為破壞行為將[公用事業的]注意力集中在增強物理安全性和「彈性」的必要性上。在電網中廣泛部署的通信設備引發了對網絡攻擊的擔憂,而潛在的網絡和/或物理攻擊協同也日益受到關注。如果系統發生諸如天然氣管道基礎設施破壞等嚴重后果事件,對目前依賴天然氣發電的電網就會產生嚴重影響。同樣,最近日益增長的風能和太陽能發電可能會造成在其他嚴重事件的干擾下,使得電網的表現更為脆弱。

    電力系統服務中斷將對社區造成巨大影響,無論是住宅、小型企業還是大型公司。全社會的數字化(例如,智能手機、平板電腦和社交網絡)增加了消費者對電力的依賴,降低了客戶對停電,即使是短暫停電的容忍度,增加了公用事業公司提高電力系統「彈性」的壓力。

     
     
    原標題:到底應該稱為「彈性」還是「韌性」?
     
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    來源:輸配電世界
     
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