Hacker News 中文摘要

RSS订阅

乌克兰分布式可再生能源抵御俄罗斯袭击 -- In Ukraine, distributed renewables foil Russia's assaults

今年早些时候俄罗斯空袭乌克兰发电厂,黑海港口城市尼古拉耶夫(Mykolaiv)东南部无法泵淡水。但在其东部郊区,去年起小型离网太阳能场让厨房水龙头流出饮用水。丹麦政府资助的两组高架阵列与电池驱动地下泵。生态俱乐部(Ecoclub)项目经理奥尔加·孔德拉丘克(Olena Kondratiuk)称今冬日照恰可运转。该城距俄占领土仅60公里,2022年遭全面入侵,中央供水系统受损。

正文

今年早些时候,俄罗斯空袭摧毁了乌克兰各地的发电厂,乌克兰东南部黑海港口城市尼古拉耶夫大部分城区无法向居民楼泵送淡水。但在尼古拉耶夫东部郊区,厨房水龙头里一直有饮用水流出,这得益于去年建成、隐蔽其间的一小块离网太阳能板。

这两套由丹麦政府资助的架空太阳能板和电池,为当地的地下水泵供电。非营利组织Ecoclub(协助市政部门获取可再生能源)项目经理Olena Kondratiuk表示:“今冬以来的阳光刚好足够维持运转。”

尼古拉耶夫距俄占区仅60公里,2022年俄军全面入侵时遭导弹、火箭弹和集束炸弹狂轰滥炸,房屋、医院、学校和工厂被毁,中央供水系统受损,这座前线附近约50万人口的城市大部分时间缺水。

老居民Iryna说:“能再次用上自来水当然高兴,不管怎么来的都行。”太阳能公园投运前,她家水龙头偶尔滴出的还是附近河口取的咸水。她要么买饮用水,要么用塑料壶从移动公用水罐装淡水,再请邻居搬到五楼公寓。

作为全国可再生能源先锋,尼古拉耶夫其他区也靠分布式太阳能技术获得淡水。五套太阳能脱盐系统在晴天将咸水或污染水变成饮用水;夜间和阴天则依赖中央电网(如果运转正常)。这套欧洲最大同类系统之一,可日供25万居民120万升饮用水。今年内,尼古拉耶夫儿童医院和妇产医院将加装太阳能板稳定供电,全国另有十几家机构同理。

开战以来,俄罗斯持续打击乌克兰能源基础设施——主要是笨重老式的火电厂和庞大电网——意图削弱战争潜力和折磨民众。去年冬天最严峻:针对煤电、油气联产、水电及输电网和变电站的攻击,使广大地区电力供暖不稳,气温降至零下20度。许多学校等公共服务圣诞后未能重开,至今关闭。经济学家估计能源行业损失超560亿美元。

美国环保人士Bill McKibben认为,乌克兰的自主电源“相对难以攻击”。他写道,无人机战争时代,集中式复杂能源设施成了“无人机攻击的活靶子”。像尼古拉耶夫那样的带电池和独立电网的小型“分散”电源,不仅更难被扫射,修复也快得多。相反,石化炼油厂是“人类造过最复杂的机器之一”,占地数百英亩,充满复杂设备和易燃烃,“无人机打中一角,火势和破坏就会迅速蔓延”。

乌克兰最大能源投资商DTEK的Jeff Oatham说:“煤电站是个大单目标,一枚导弹就能摧毁。风电厂要造成同等容量破坏需约40枚导弹。”而且太阳能场像风电场一样,部分停摆仍能运行。

乌克兰正以极快速度为能源安全(而非气候保护)改造能源系统。智库“气候保护、能源与交通研究所”分析师Levgeniia Kopytsia说:“能源转型不是口号,而是在极端约束下的安全驱动转型,优先去中心化、灵活性和恢复速度。”她表示,战时乌克兰将可再生能源和地方电网视为冰冷计算的安全资产,能增强系统韧性,这意味着救命。

乌克兰去化石能源始于全面入侵前:入欧谈判需适应气候标准,2021年承诺2035年无煤。因安全原因,目前无能源生产公开数据。

据国际能源署(IEA),今年夏天乌克兰在重建和增强系统韧性上“步伐强劲”。可再生能源部署由屋顶光伏、小规模公用光伏、本地储能及生物质燃烧引领。

2022年俄占三座前,乌有34个风电场约700台涡机,还有更多规划中。乌有7吉瓦风电待建,条件有利今年可上,这将使当前容量(2022年占可再生组合超20%)翻三倍以上。

持续空袭让乌能源界醒悟:取代苏联式老管的年轻管理者全力投身分布式能源,越快越好,意图四年内让可再生消费翻倍。

战争搁置了风机等大型项目,但家庭、企业和公共机构正以前所未有速度装太阳能。面向数百万用户的公用事业YASNO称客户抢购光储套餐。惊人事实:晴天乌克兰甚至有能源盈余。德乌能源伙伴关系(政府间对话平台)估计,乌未来五年太阳能新增潜力相当于约80座中型核反应堆。其网站称该领域正成为东欧发展最快可再生市场之一。

能源专家Andriy Martynyuk解释:“用户想尽法脱离电网,目前主要是草根现象,有点乱。”他认为常规能源巨额补贴消失后,可再生需求会进一步飙升。这波热潮亟需储能,乌也在冲刺:去年国网运营商迅即投了0.5吉瓦储能,专家称可观,接近德国总储能四分之一。据金融时报,欧洲电池项目需两年,乌仅需六个月。

可再生不是唯一分布式电源。乌还把大型柴油发电机、生物质设施和小型燃气轮机(含热电联产)作为分散供电要素。DiXi Group智库Roman Nitsovych说:“分布式发电指容量20兆瓦以下的设施。燃气装置优势是保障出力、快速启动和灵活。”

无论乌多想多元化,仍需中央电网。燃气轮机和风场等较大电源需可用输电网络,包括俄常炸的变电站。乌的攻略是将其入地——如同现在学校那样——以避俄武器。

评论

讨论整体对「能源去中心化能提升战时韧性」这一方向是认同的,有人直接希望看到更多这类正面故事;但分歧很快集中到一个点上:文章是否把去中心化的功劳错算给了可再生能源,以及从大电网转向小电网在现实中究竟有没有可行路径。顺带衍生出对化石燃料供应链、超大城市形态和能源政治经济学的争论。

认为分布式电源让「打掉一个变电站」这招失效

  • 如果每栋建筑和基础设施都能自供电,要瘫痪一片目标就不能再靠摧毁上游中枢变电站,而必须逐个打击目标本身,按目标性质算下来可能已经不再划算;同理,攻击它们之间的连接线路也失去意义(高赞) > 一旦发电贴到负载身上,集中式的打击逻辑就被拆掉了。(@atoav)

认为文章把去中心化的好处错记在可再生能源头上

  • 质疑是「洗绿」:文章暗示可再生能源在电网遭无人机和导弹打击时更有帮助,却没有给出任何对比数据;真正成立的是去中心化避免单点故障,与能源类型无关——化石燃料同样可以分布式(高赞) > 柴油发电机完全可以藏到地下,反而更难被瞄准。(@gnull)
  • 同一作者在后续讨论中自我修正,承认化石燃料并不像可再生能源那样容易去中心化,这一点上原文站得住(少数人)

认为真正脆弱的是化石燃料供应链,而不是集中式电网

  • 全球化石燃料供应链是约 600 万节点、1500 万条边的复杂网络,任何环节被打断都会传导;相比之下「每栋建筑装光伏 + 每辆车都是电动车」是最有韧性的分布网,冰雹打坏屋顶光伏这类节点级故障很容易补上,电动车本身就是能跑来跑去的电池(较多人)
  • 引申出的类比:把电力当成可存储转发的「数据包」,配合虚拟电厂,会颠覆以单体电路交换式电网为默认的能源体系(较多人) > 与其保护一条供应链,不如让每个节点自己发电、自己储能。(@thelastgallon)

认为大电网转向小电网没有可行的过渡路径

  • 方向认同,但从大电网退到小电网没有明显捷径:在没有完全饱和的情况下,用户越少、维护成本分摊越薄,大电网会自行瓦解(较多人)
  • 附带好处是能阻止公用事业把数据中心的成本转嫁给居民,而监管机构和政府至今不愿管这件事(较多人)

认为安全的前提是放弃超大城市

  • 在真正去中心化的国家里,恐怖袭击、核弹、政变、革命、无人机都不再是需要焦虑的事,巨型城市这一概念本身就该被放弃(少数人)

认为可再生能源太便宜太独立,所以注定被现有权力结构压制

  • 它同时是最便宜的能源和依赖最少的能源,而后半句恰恰是它「非法」的原因:现有权力结构建立在用钱换必需品的交换之上,一旦这些能源不再必需,结构就难以为继(少数人)

有价值的补充

  • 前线经验给「太阳能最抗打击」泼了冷水:太阳能板立在明处,很容易招来炮火,所以前线更多用燃气和柴油发电机给小电池充电(@newsclues)
  • 「马赛克防御」被拿来解释为何分布式基础设施与分布式指挥让某些战争从一开始就打不赢(@jmyeet)
  • 化石燃料的对比并非无效:它在供给上确实难以像屋顶光伏那样铺开,但发电机可以埋入地下,隐蔽性反而是另一套优势