核心观点
电力传输系统作为关键基础设施,在气候变化加剧的背景下正面临日益严峻的挑战。本研报探讨了如何通过建立韧性指标和标准来提升传输系统的韧性,重点关注了气候风险下的系统脆弱性、运行韧性、恢复能力和机构能力建设。
关键考虑因素
1. 减少脆弱性(预危机):
- 识别与传输系统相关的气候和自然灾害,如极端风和风暴、野火和热浪,并根据这些灾害制定组件级标准和系统级指标。
- 采用多灾害易损性曲线来描述不同组件在不同灾害强度下的失效概率。
- 将性能和设计假设纳入网络规划标准,并使用指标来衡量已硬化资产的比例和线路长度暴露于洪水、风、野火或沿海灾害的比例。
- 基准规划应针对极端和罕见事件,而不是平均运行条件。
- 对设计阈值和资产策略进行压力测试,以应对短期气候条件和中期气候条件。
2. 吸收(运行韧性):
- 区分可靠性指标和韧性指标,韧性指标应捕捉压力下的严重程度、持续时间和恢复情况。
- 将韧性指标与运行阈值和决策相结合,以便量化风险转化为实时行动,例如调度调整、拓扑变化、加强巡逻或临时降级。
- 采用动态线路评级等指标,使传输运营商能够在极端热浪事件期间动态管理热风险。
- 当韧性指标集成到控制室流程和预测系统中时,它们能够实现主动风险管理并减少极端情况下级联故障的概率。
3. 恢复 I(立即恢复性能):
- 部署保护、分区化和孤岛方案,以快速隔离中断并保护未受影响的网络段。
- 制定综合系统响应计划和操作能力,例如黑启动程序、移动发电资产以及变电站和控制中心的冗余不间断电源系统。
- 价格控制和监管框架决定传输运营商是否受到激励投资快速恢复和准备。
- 通过事件特定指标评估恢复性能,包括恢复定义部分服务的特定时间、恢复关键负载和事件总持续时间。
4. 恢复 II(中到长期适应性重建):
- 通过将观察到的失效机制系统地纳入修订的设计标准和资产规范来直接减少未来的脆弱性。
- 实施事后检查和诊断协议,以评估损坏、识别隐藏的降解和残余风险,并应用重建到更高标准的政策。
- 加强区域和区域间互联,例如高压直流链接可以作为防止级联故障传播的防火墙。
- 将规划和融资周期与韧性投资明确对齐,以确保基础设施决策在不断变化的气候条件下保持稳健。
5. 贡献(机构能力建设和学习):
- 选择具有清晰、标准化定义的韧性指标和标准,以确保跨资产、事件和报告周期的一致解释。
- 数据更新频率、质量保证和验证程序通常指定支持指标随时间的可靠性和可比性。
- 持续投资于机构和技术能力对于改进数据收集、整合和分析至关重要。
研究结论
通过采用韧性指标和标准,并遵循 M-A-R-C 框架,电力传输系统可以显著提高其韧性,从而更好地应对气候变化带来的挑战。监管机构、运营商和融资者都应发挥各自的作用,并承担共同的责任,以实现可衡量的成果,并确保韧性成为指导每一项投资决策的要求。