·針對新能源發電隨機性、波動性帶來的電力系統安全風險，目前電力行業尤其是電網方面已有高度認知，且對策研究較多，但仍然處于破解難題階段。對于極端天氣下發電不足導致的供電安全風險，各方面認識遠遠不夠，國家體制性、戰略性的應對也幾乎是空白。

2020年7月，江西鄱陽湖一帶，被水淹過的村鎮。澎湃新聞記者 伍惠源 圖

與新能源的應用相伴，城市基礎設施也在向電力化轉型，包括儲能、充電、加氫、綜合能源等。沿海發達地區尤其突出。面對氣候變化風險，相應新興能源基礎設施，會在減防災過程中如何起作用，是否會導致新的次生災害？對此應當采取何種措施？

對此，澎湃研究所研究員在2024年1月24日專訪了中國電力科學院高級工程師羅魁。羅魁從事新能源并網及新興電力系統分析與控制研究工作，并作為通訊作者，與中國工程院院士郭劍波等人合作撰寫了論文《新興能源基礎設施安全風險分析與防控體系》。他認為，納入氣候變化風險的視角，非常有必要。

對極端天氣下發電不足導致的供電安全風險，各方認識遠遠不夠

澎湃城市報告：以您的了解，在氣候變化的風險下，沿海城市分布的新興能源系統，會遭遇怎樣的挑戰？

羅魁：在極端天氣頻發背景下，沿海城市遭遇極端天氣的概率較大，如臺風、暴雨、海嘯等，對能源系統帶來的挑戰可分為兩方面。

一方面，沿海城市以分布式光伏和海上風電為代表的新能源發電受天氣影響，存在發電的隨機性、波動性和間歇性，特別是極端天氣下，供電可靠性受較大影響。

另一方面，極端天氣可能對能源基礎設施造成嚴重破壞。例如，強風可能導致輸電線路中斷，城市內澇導致供電基礎設施失能，導致供能（能源供應）中斷，甚至對人身安全造成危害。

澎湃城市報告：新興能源基礎設施，全生命周期、全流程、多形態基礎設施的安全防控和動態監管，是否每個環節，都會考慮到上述挑戰的存在？

羅魁：針對新能源發電隨機性、波動性帶來的電力系統安全風險，目前電力行業尤其是電網方面已有高度認知，且對策研究較多，但仍然處于破解難題階段。而對于極端天氣下發電不足導致的供電安全風險，各方面認識遠遠不夠，國家體制性、戰略性的應對也幾乎是空白。

針對新興能源基礎設施的安全防控，氣候變化對基礎設施安全風險的影響，是一個新的課題，特別是圍繞沿海城市的研究和考慮，當下還有所欠缺。

目前，在規劃和建設儲能站和氫能站時，需要充分考慮當地的氣候條件和歷史氣象數據，進行風險評估和安全性論證。同時，對于已經建成的儲能站和氫能站，需要定期安全檢查和維護，及時發現和解決安全隱患。在相關裝備設計時，也需針對海上或沿海地區的特殊情況進行研發設計，如海上風機的設計制造能夠抵御一定等級的臺風，同時抗潮濕、鹽堿等惡劣工況。

2020年7月，江西鄱陽湖一帶，被水淹過的村鎮。澎湃新聞記者 伍惠源 圖

澎湃城市報告：新興能源基礎設施與電網的深度交互，會給電網的運作帶來怎樣的挑戰？ 

羅魁：儲能站、充電站等新興能源基礎設施的大規模利用和接入電網，對電網的安全運行和調度控制帶來系列挑戰。

以電動汽車為例，大規模電動汽車無序充電將對最大負荷及負荷峰谷差率產生影響。據測算，電動汽車無序充電將導致2030年國網公司經營區域峰值負荷增加1.53億千瓦，相當于當年區域峰值負荷的11%左右。在局部配電網中，當私家車電動化比例超過50%，充電同時率超過20%時，多數配電變壓器將面臨超載風險。此外，新興能源基礎設施的失能失效，將會導致供電/能中斷，影響電網的供電可靠性。

隨著新興能源基礎設施與電網交互不斷深入。一方面，電能占終端能源消費的比重不斷提高，電力系統將成為多能源耦合協同的物理信息社會巨系統，電力安全將成為能源安全和公共安全的重要保障和核心要素。另一方面，未來大規模新興能源基礎設施的快速發展及不同行業的交叉融合，導致多種安全風險交織耦合，安全風險挑戰更大，風險防控將更加復雜，需以“系統觀”和“大安全觀”審視和應對安全風險。

充電設施的安裝位置應盡可能抬高

澎湃城市報告：倘若發生安全問題，針對新興能源基礎設施，需要進行怎樣的應急工作？

羅魁：新興能源基礎設施發生安全問題，要堅持“防蔓延，防擴散，防火燒連營”，保障人員人身安全，降低事故影響，防止發生次生災害；還要快速恢復供能/供電，電網公司在故障恢復方面已有較為成熟的解決方案。

目前在應急消防方面，還存在技術盲點，如滅火使用的介質不正確，可能導致事故擴大；發生火災的儲能集裝箱不正確打開，可能造成人員傷亡等，還需進一步進行研究和驗證。

澎湃城市報告：城市廣泛分布著公共汽車的充電站，有哪些安全事項需注意？比如，遇到城市內澇，要如何防護？

羅魁：其中安全風險包括：充電設施電擊風險，主要指充電設備漏電、短路、帶電拔槍電弧等帶來的人身傷害事故；充電設施劣化失效，是指充電站內線路、充電設備老化帶來的纜排熔融、設備冒煙、電纜溝槽著火等安全風險。此外，劣質充電設施運行噪音、電磁輻射將干擾周邊人員，著火事故救援產生廢煙氣、廢水等，也帶來一系列環保問題。

城市內澇下的充電站安全問題，可從如下幾方面應對：

1）規劃設計方面，在城市內澇較為嚴重的地區，充電站的建設應考慮防水、排水措施，確保在暴雨等極端天氣下不會發生水浸等問題。同時，充電設施的安裝位置應盡可能抬高，避免因積水而導致設備損壞和故障。

2）事故預警方面，充電站可安裝監控和警報系統，實時監測設備的工作狀態和周圍環境的變化。一旦發生異常情況，如積水超過警戒線，可以自動發出警報，通知相關人員處理。

3）安全防護方面，充電站應定期進行安全檢查和維護，確保設備處于良好狀態，包括檢查充電樁是否有損壞、電線是否裸露、以及設備是否受到腐蝕等，特別是雨季來臨之際。在充電站附近設置明顯的警示標志，當附近有積水時，提醒市民避免使用該充電站，以防觸電。

4）應急消防方面，充電站的工作人員應接受相關的安全培訓，了解在內澇等緊急情況下如何處理和應對。比如，如何關閉電源和疏散人群，以及如何與消防和急救部門進行溝通等。

2020年7月，江西鄱陽湖一帶，被水淹過的村鎮。澎湃新聞記者 伍惠源 圖

風險防控是一項系統工程

澎湃城市報告：在您看來，儲能安全檢測檢驗體系，安全測試和評價，可以用怎樣的方式完善？需要怎樣的成本？如儲能電站、消防技術等方面，可以做哪些優化和完善的工作？

羅魁：儲能安全檢測檢驗體系，安全測試和評價可從3個方面進行完善：1）在技術層面，構建全流程閉環儲能系統安全評價體系，建立儲能系統整機安全測試驗證和并網檢測平臺，提升儲能系統整機安全檢測試驗能力，滿足儲能安全檢測需求；2）在標準層面，健全包括各種儲能技術、涵蓋不同類型儲能設備全壽命鏈條的標準體系，推動制定儲能電站安全強制性國標，以標準推動儲能的安全發展；3）在監管方面，加強儲能安全管理和監督，比如電網企業加強儲能站并網檢測，不符合安全要求的不予并網。

消防技術的完善：1）對不同類型的儲能事故隱患，制定不同故障應急預案和消防處置措施，保障人員生命安全和財產安全。2）應該以保障公共安全為導向，創新儲能的安全防控、應急消防技術，確保事故不擴大、不蔓延，同時減少安全事故的次生災害。

澎湃城市報告：面對復雜的氣候安全風險，需要加強人們對全環節安全風險的認知，完善多維度安全防控技術體系，以及提升安全監管制度建設。在您看來，哪些問題比較關鍵？

羅魁：暫列出以下幾點：

1）安全風險無法消除，只能防范和化解，安全水平是一個相對的概念，因此需要合理定義安全的水平；強化各利益主體對安全風險的認知，包括了解不同類型的安全風險和安全水平，以及如何預防和應對這些風險。

2）安全的能力是規劃設計出來的。良好的規劃可以幫助組織建立和維持安全能力，規劃工作必須加強并走在前面，同時加強安全防控標準的制定，因時而變，因勢而變，加快相關標準的調整和布局，規范和引導產業安全發展。

3）安全的結果是運行監管出來的。加強各利益相關方的安全風險管理和監管能力，強化政府的主導作用和監管職能，提升行業企業的管理能力和自律水平，增強公眾安全風險防控意識和社會監督能力；創新商業模式，以市場為導向，推動企業與用戶合理選擇，更大范圍內降低安全風險。

風險防控是一項系統工程，需要頂層設計，以及政策體制、市場機制、技術攻關、標準制定的協同協作。

制圖 白浪

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由澎湃研究所團隊主理，真問題，深研究。用“腳力”做調研，用“腦力”想問題，用“筆力”寫報告。