近日，美國國家科學院工程技術研究院（NASEM）強化國家電力輸送和分配系統彈性委員會發布《加強國家電力系統彈性》報告，深度剖析加強國家電力系統彈性的復雜性，強調甄別、制定和實施戰略來提高電力網系統的彈性，以應對可能導致的大面積、長時間的電力中斷事件。

①鑒于電力網系統的特性，無論花費再多時間和金錢，完全避免電力中斷也不太可能。

②天氣、意外事故或老化設備是多數電力中斷的主要原因，其他原因包括特大風暴和其他自然現象、操作錯誤和不當的人為活動。

③除了在實現彈性方面面臨的技術和操作挑戰之外，缺少單一實體實施一種全面的方法來確保國家電力網系統的彈性，需要制定一個流程來幫助各方更好地應對低概率但后果嚴重的電力網中斷事件。

④電力可靠性強調電力供應的充足性和運行的可靠性，而電力彈性是指在惡劣天氣和網絡攻擊等事件后立即維持或迅速恢復關鍵功能和核心業務的能力。一個有彈性的系統承認電力中斷的可能性，并提前準備以最大限度減少影響，并迅速恢復服務，吸取經驗教訓以提高未來表現。

⑤影響電力網安全和彈性的三大因素包括：改變治理模式，需要改變傳統的監管方案、電力公司業務模式以及消費者購買電力的方式；發展智能電網技術，允許組件的雙向通信、數據采集、自動化和控制，以提供電源的實時管理；發展分布式能源，如太陽能和風力發電等可再生能源，強調以消費者實時需求為基礎的能源儲存和需求響應。

⑥增強電力網彈性的策略必須適應各種各樣的技術和制度安排，沒有“一刀切”的解決方案可以避免、規劃、應對和恢復重大停電。

⑦提高電力網彈性所面臨的挑戰：確定哪個部門統籌協調提高國家電力網彈性的工作；確定如何資助上述工作，研究、開發和演示驗證活動以支持可靠和有彈性的電力系統，期望公司自愿進行投資是不切實際的。

①電力系統運營商應當與電力部門協調理事會、區域和國家機構、以及聯邦能源部門合作，進行更多的區域應急準備練習，模擬意外故障，物理和網絡攻擊以應對電力、通信、供水和天然氣等關鍵基礎設施的大規模事故。

②電力系統的經營者應單獨和集體地開展工作，以便更迅速地實施可提高彈性的技術能力和運營戰略，并加快采用新的能力和戰略。

③能源部應該推進和擴大研究、開發和演示驗證相關技術以提高電力系統的彈性；與私營部門、各州和地方機構合作來共同規劃和支持此類驗證活動，提高緊急反應能力并建立整個行業的最佳實踐。

④政府應通過公共和私人手段來大幅度增加對實體部件的資源投入，確保關鍵的電力基礎設施的穩定運行并有效應對電力網的故障。

⑤能源部與國土安全部、學術研究團隊、國家實驗室和私營企業一起，開展研究、開發和演示驗證活動，提高安全性以及網絡監控、控制系統的彈性，具體包括：連續收集各種（網絡和物理）傳感器數據；將傳感器數據與其他智能信息進行融合，以診斷損傷的原因；允許操作員和工程師獲得可視化技術以提高態勢感知能力；采用機器學習、數據挖掘其他基于人工智能的技術來進行數據分析，為響應攻擊和故障提供實時建議；創建用于檢測、分析和恢復事故的工具。

⑥能源部和國土安全部應共同建立和支持相關流程以評估大面積長期電力網中斷事件。

⑦聯邦能源管理委員會和北美電力彈性公司應建立小型系統彈性小組，以評估電力系統彈性需求；全國監管機構專員協會應與國家能源官員協會合作組建一個委員會，以便有效地應對當地和地區電力系統相關的脆弱性；國家公共事業委員會和國家能源辦公室與國家能源公約委員會全國協會、國家能源官員協會、國家和區域電網運營商和應急準備機構合作，建立常設能力以甄別漏洞，制定策略以支付所需升級的成本。此外，鼓勵地方政府在大面積、長時間停電的情況下對潛在的脆弱性進行評估，并制定戰略來提高應對能力。

作者：中國國防科技信息中心   吳海

來源：國第五域網站、國防科技要聞（CDSTIC）