纽约大停电丨越是停电频繁的区域燃料电池装机越多
氢能首席观察按:分布式发电被认为是解决电网可靠性不足的有效方法。燃料电池是极佳选择——不仅可以在停电时为关键设施提供电力,还可以提供热量和热水,有效提升电网弹性。美国燃料电池发电装机约占全球总装机的62%,燃料电池装机排名靠前的区域(加利福尼亚州、康涅狄格州和纽约州)也正是停电发生最频繁的地区。
(时代广场熄灭的广告牌)
7月13日傍晚,美国纽约曼哈顿发生大面积停电,时值历史上1977年纽约大停电42周年。纽约州州长科莫表示,本次停电事故高峰期最多导致约73,000户居民受影响,停电可能是由变电站故障所致。目前,供电基本恢复,事故并没有人员伤亡报告,受影响的6个变电站已有5个恢复工作。本次事故从停电到陆续恢复供电大约持续了3个多小时。
(停电后时代广场聚集的人群)
2018年,纽约州投资1500万美元用于关键设施的燃料电池系统建设。该项目资金来自纽约州能源研究和发展管理局(NYSERDA)管理的州清洁能源基金,这些新系统将用于支持关键基础设施,包括医院,警察和消防站以及超市。该笔资金使用期限为2018-2019年,将有条件支持至少15个项目,每个项目上限为100万美元,每个燃料电池模块必须超过25千瓦。
独立于电网工作并在停电期间提供备用电源的系统也将获得NYSERDA奖励。奖励分为两大类:基本激励措施——包括由装机容量确定的基本激励措施,以及基于停电时运营能力激励;以及基于站点的位置以及站点是否被视为关键基础设施。NYSERDA认为,通过将燃料电池集成到纽约州能源基础设施,有助于构建一个更具弹性的能源系统,更好地抵御更频繁发生的极端天气事件和停电事件。
从2000年到2017年,纽约州已经部署了超过16MW的大型固定燃料电池,使其成为美国第三大燃料电池装机区域。截至2018年3月,NYSERDA已经资助了24个连续工作的固定式燃料电池系统,合计约7.1兆瓦,并且正在开发其他12个项目,预计将增加2.5兆瓦装机。同样饱受停电折磨的马萨诸塞州也正在部署约4.1兆瓦燃料电池系统。
据伊顿公司统计,美国在2008年至2017年期间经历了32,149次停电事故,高达2.12亿人次受此影响,每年停电事故导致的经济损失约在500亿美元。期间,加利福尼亚州以4,297次停电事故居榜首。德克萨斯州排名第二,有1,603次,纽约州排名第三,有1,528次。Raymond James的研究指出,利用燃料电池可保护“关键任务免受停电影响”,但具体取决于停电的持续时间。通常燃料电池解决方案足以支持长达6小时的停电时间,但难以支持持续数天或数周的长时间停电。例如,美国东北部的超级风暴桑迪,德克萨斯州的飓风哈维和波多黎各的飓风玛丽亚。美国能源部统计数据显示,紧急情况下燃料电池备用电源启动成功率超过98.5%。
当前,极端天气事件正在导致电力系统性能问题,甚至破坏基础设施。人们认为天然气电网比电网更可靠,而天然气电网可以通过燃料电池迅速提供电力。2017年,美国人均断电近8小时,而日本为4分钟。截至目前,美国已经安装了超过500兆瓦的大型固定燃料电池系统。其中,60%的装机分布在加利福尼亚州、康涅狄格州和纽约州。
超过200千瓦的燃料电池系统主要服务于大中型商业建筑、数据中心、医院、海军基地、仓库、产品分销中心等设施。与柴油和其他蓄电池系统相比,燃料电池在可靠性、持续性、排放水平、维护成本等方面优势突出。
——历史上的16大停电事故一览——
备注:文中图片来自CNN和DOE
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