隨著氣候變化的加劇,極端天氣事件的頻率和強度不斷增加,這對全球的可再生能源系統構成了嚴峻挑戰。從破壞性的颶風到長時間的熱浪和冰雹,這些極端天氣不僅威脅到太陽能光伏(PV)和風能設施的結構穩定性,還影響了全球電力系統的穩定性和可靠性。經濟影響極為嚴重,隨著對可再生能源依賴的增加,損害成本也在急劇上升,以實現氣候和能源安全目標。在這種背景下,強大的質量基礎設施(QI)成為確保可再生能源系統韌性和可靠性的關鍵。編譯 陳講運
2000年至2021年間,由極端天氣事件引發的重大災害數量幾乎翻了一番,這主要是由于全球變暖和氣候變異的加劇。這些災害影響了數十億人,造成了數萬億美元的損失,凸顯了制定全面緩解策略的緊迫性。氣候模型預測,極端天氣的頻率、持續時間和嚴重程度將增加,歷史上未受影響的地區現在也變得脆弱。這些趨勢與可再生能源在電網中的普及同步出現,除非采取有針對性的適應措施,否則可能導致停電和斷電的風險加劇。
質量保證(QI)在這一背景下扮演著至關重要的角色。它由一個協調的標準、測試、認證、認可和計量系統組成,確保可再生能源資產的安全性、可靠性和性能。通過在整個生命周期中實施QI措施——從設計和建造到運營和維護——可以有效降低風險,增強系統的韌性,并減少財務損失。例如,國際電工委員會(IEC)61215標準針對光伏模塊,而IEC 61400標準則針對風力渦輪機,這些標準在極端條件下設定了關鍵的性能基準,同時嚴格的測試和認證確保了組件在惡劣環境中的耐用性。
氣候韌性始于強大的風險評估。通過利用歷史氣象數據、特定地點的測量數據和預測模型,項目開發者能夠識別脆弱性并制定相應的緩解策略。例如,通過整合實時監測和預測維護系統,可以及早發現高溫導致的組件退化、鹽腐蝕或強風引起的機械疲勞等威脅。這些措施不僅減少了停機時間,還防止了災難性的故障,從而保持了能源產量并延長了資產的使用壽命。
施工階段是質量保證發揮變革性作用的另一個關鍵環節。確保采購、測試和組裝過程符合國際標準,可以保障設施的長期韌性。工廠驗收測試(FAT)和施工期間的獨立第三方檢查確保關鍵部件,從光伏板到風力渦輪機葉片,均符合性能規范。例如,在沿海風電場中,應用先進的防腐涂層和空氣過濾器已被證明可顯著降低維護成本和運營停機時間。
運營韌性在于將質量改進(QI)實踐融入日常維護和監控中。基于標準化性能基準的預測技術,使基礎設施運營商能夠預見極端天氣的影響,并提前采取行動。在易受氣旋影響的地區,這包括確保風力發電機能夠應對快速變化的風向,并確保備用電源等輔助系統在電網故障時仍能正常運行。
經濟分析顯示,實施廣泛的QI措施的成本遠低于其帶來的好處。采用穩健的風險緩解措施的項目通常能實現更高的內部收益率,這得益于維修成本的降低、運營中斷的減少以及投資者信心的提升。例如,荷蘭在經歷嚴重風暴后采納了NEN 7250標準,不僅減少了風力發電場的損害,還降低了保險費用,證明了整合QI措施的經濟可行性。
政策制定者在強化質量保證(QI)系統方面發揮著關鍵作用,通過推廣先進標準和建立國家級測試設施來實現。他們的努力應與國際標準化框架保持一致,這些框架列在IRENA的INSPIRE平臺數據庫中,該平臺分類了超過600項與可再生能源相關的標準。政府通過在公共招標中強制使用QI實踐,可以促進韌性措施的廣泛采用,確保可再生能源項目能夠抵御日益加劇的氣候風險。
隨著極端天氣事件的頻率和強度不斷增加,實施QI不再是可選項,而是必需的。通過在可再生能源開發的每個階段嵌入韌性措施,利益相關者可以保護其投資,支持電網穩定,并加速向可持續、氣候適應性強的能源未來的轉型。IRENA的指導強調了QI在應對可再生能源規模化發展和適應氣候變化雙重挑戰方面的變革潛力。
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