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这些最佳实践创造了抗飓风的太阳能

雨水落在光伏太阳能板上。

雨水落在光伏太阳能板上。

EddieLeong

由于格雷斯飓风和亨利热带风暴在大西洋上造成破坏,居住在岛屿和沿海地区的人们必须为一个高于平均水平的飓风季节做好准备。事实上,国家海洋和大气管理局的预测2021年,大西洋可能会出现10次飓风,其中3到5次的风速可能达到每小时111英里或更高。这些飓风对人们的生活造成了巨大的破坏,无论是情感上还是身体上。它们破坏了关键的基础设施,使许多人长时间得不到水电等基本服务。

幸运的是,许多岛屿正在安装太阳能光伏(PV)系统——通常包括电池——以减少对挥发性燃料进口的依赖,并为居民提供更可靠的电力。然而,即使是光伏系统也不能抵御飓风。多年来,我们发现一些光伏系统在飓风期间遭受严重破坏,而另一些则存活下来并继续发电。我们着手找出原因。

2018年,我们分析了飓风艾玛(Irma)和玛丽亚(Maria)后加勒比地区的太阳能光伏系统。然后我们写了一篇题为“风暴下的太阳能”的报告,详细介绍了如何建造能抵抗飓风的太阳能装配光伏系统.我们用了两份报告2020年:一份类似的报告针对的是屋顶光伏系统和一个细节决策者的最佳实践.这些报告描述了如何建造具有弹性的光伏系统,为世界各地岛屿上的人们提供照明带来了巨大的变化。

巴哈马群岛的恢复力

2019年,飓风多里安摧毁了巴哈马群岛。从那时起,政府和公用事业公司一直在努力部署可靠和有弹性的电力。这包括采用我们从“风暴下的太阳”分析中学到的最佳实践。RMI与巴哈马电力和照明公司合作设计、开发和安装了一个拉杰尔岛的太阳能微电网.这个390千瓦(kW)的微电网可以抵御5级飓风(时速180英里),并提供岛上93%的能源需求。这个项目被强调了哥伦比亚广播公司的“60分钟."

一些光伏系统在飓风期间遭受严重破坏,而另一些则存活下来并继续发电。

巴哈马群岛的另一个系统是根据报告中的建议建造的1.1兆瓦(MW)太阳能电池系统海伯恩礁的微电网.这种微型电网也能抵御5级飓风,将为岛上度假村的100名居民和游客提供电力。它还将节省超过1650吨的二氧化碳2每年排放,并在短短5到6年内通过节省柴油来支付自己的费用。

这些建议甚至被用于巴哈马迄今为止最大的太阳能项目。4兆瓦的太阳能电池浅滩的微电网预计将于9月中旬完成。Chub Cay是一个私人拥有的岛屿,一直使用柴油发电机发电。然而,这个靠石油和天然气赚钱的德克萨斯岛的主人意识到,用太阳能来供应岛上90%的能源在经济上是有意义的。应用报告中的弹性最佳实践只增加了5 - 7%的成本。这也是一项具有成本效益的投资,以确保该系统能经受住飓风级别的大风。

“幸运的是,这些系统在安装后没有遭遇5级飓风。我们不希望这样的事情发生在任何人身上,”RMI全球南方计划的项目总监Chris Burgess说。“但我们从Irma和Maria的幸存系统中获得了大量数据,这些数据已经让我们得出结论,这些最佳做法确实有效,这些新的弹性光伏系统将在严重风暴中生存下来。”

在巴哈马群岛

加勒比地区的其他岛屿也在使用报告中描述的最佳做法。例如,蒙特塞拉特最近完成了一项750千瓦微型智能电网".如果电网出现故障,微型电网将为医院、机场、辅助生活公寓和该地区的一些家庭提供电力。

在RMI的帮助下,圣文森特电力服务有限公司于2019年在梅罗的格林纳丁岛部署了一个100千瓦的太阳能微电网,满足了该岛28%的电力需求。这大大降低了该岛的能源成本,并将确保在风暴期间,关键设施可以获得电力供应。

“梅罗项目最初被指定能承受4级风,”RMI全球南方项目的高级项目经理菲德尔·Neverson说。“那是在飓风艾玛(Irma)和玛丽亚(Maria)对按照4类规格建造的地面安装太阳能电池板造成彻底破坏之前。”

利用第一份“风暴下的太阳能”出版物中的最佳实践,RMI和项目团队将Mayreau太阳能阵列完全改造为5类设计。“我们想给梅罗微电网提供最大可能的机会,使其在最近影响该地区的破坏性飓风中幸存下来,这样岛上的居民就可以在未来几年享受它的好处,”Neverson补充道。

我们还看到,在因2020年初的地震而导致电网瘫痪后,许多核电站仍在继续提供电力。

在波多黎各,玛丽亚和艾玛造成美国历史上最大的停电后,RMI帮助该岛安装太阳能和电池微电网10的公立学校.“我们所有的采购都要求安装人员遵守‘暴风雨下的太阳能’原则,”罗伊·托伯特(Roy Torbert)说,他是RMI全球南方项目的负责人。“这些学校的系统是为了抵御5级飓风而建造的。但我们也看到,在2020年初地震摧毁该岛导致电网瘫痪后,许多核电站仍在继续提供电力。”

帮助制定新的政策和规范

RMI制作的第三份报告《政策制定者的太阳能风暴》强调,不仅安装人员必须按照建议采取行动。政府、监管机构和开发商可以做很多事情来提高太阳能光伏系统在面对严重风暴时的生存能力。加勒比地区的许多政策制定者都将此铭记于心。东加勒比国家组织将“风暴下的太阳能”报告中的最佳做法纳入其建筑规范。加勒比开发银行将这些建议作为其太阳能项目融资担保程序的一部分。

在我们发表第一份“风暴下的太阳能”报告三年后,我们很高兴看到所有采用了我们建议的太阳能项目。“我们发现,设计、工艺、优质材料和质量检查是生存和失败的区别,”Burgess说。“我们意识到,我们不需要技术或制造革命,我们只需要关注细节。”

幸运的是,整个加勒比海的岛屿都在利用这些细节来让它们的太阳系为不断增加的飓风做好准备。这样,我们就可以为最需要的人提供可靠的、拯救生命的动力。

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