尼古拉斯·波卡尔于2020年4月8日
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新闻
从飓风和龙卷风到大范围的洪水和野火，自然灾害总是将电力和通信基础设施置于危险之中。
现在，气候变化正在增加这种自然灾害的频率和严重性。那些负责基础设施完整性的人必须为更频繁发生的破坏性自然灾害的“新常态”做好准备。关键是提高我们基础设施的弹性，包括电力供应。
在本文中，我们将探讨氢和燃料电池在灾难情况下的作用，包括提供可靠的备用电源、应急移动发电和微电网发电。
气候变化将如何影响我们的世界
欧洲委员会联合研究中心估计，每年沿海洪水造成的损失可能高达1万亿€，影响350多万人。一些地区将受到比其他地区更严重的冲击，南欧预计将成为冲击的热点。
据美国有线电视新闻网报道，到本世纪末，生活在欧洲的三分之二的人将受到热浪、沿海洪水和其他与天气相关的灾害的影响。柳叶刀行星健康杂志最近的一篇文章估计了即将到来的与天气相关的风险和年度死亡的快速上升。
在加利福尼亚，85%的人口生活在海岸线上，预计到本世纪末海平面将上升20-55英寸。此外，野火的频率和严重程度预计会增加，给该州已经紧张的电网带来压力。
氢燃料电池在保护危险基础设施中的作用
当灾难发生时，为数据和通信网络提供电力的基础设施是最关键的。当主电源关闭时，这些系统需要立即启动的备用电源，并可靠地提供所需的电力，直到主电源恢复，这可能持续数小时甚至数天。
氢燃料电池是长时间和高可靠性应用的一个可行的备用选择，并且在任何备用选择中具有最小的环境足迹。
不间断电源确保公众安全
通信基础设施——包括电信和数据中心——对公共安全和业务连续性至关重要。正在全球推广的5G技术将加速物联网以及对数据中心和网络的依赖。
在一些地区，电信塔的新规定提议将电力备用期延长至三天。
氢燃料电池备用电源是唯一能够满足这些要求的可持续技术:
柴油发电机噪音大，污染大，需要大量维护，而且很难获得许可证来安装这种储存大量柴油的发电机。
电池备份不适用于大功率需求，因为需要占用大量空间来支持大量备份时间。
燃料电池技术已经成熟并得到验证，正成为许多行业领导者的选择。
为3MW数据中心提供48小时的备份需要344千瓦小时的能量。使用备用电池解决方案将使用高达3000平方米的空间，相比之下，使用带氢存储的集装箱式燃料电池备用解决方案仅使用150平方米的空间。
从48小时到96小时的备份时间需要双倍的电池数量和空间。相比之下，运营商只需要用燃料电池解决方案将储氢罐增加一倍，这仍然适用于150平方米的场地。
对于30MW的大型数据中心；与使用液态氢存储的燃料电池相比，电池备份解决方案需要10倍的空间。
用于应急移动发电的氢燃料电池公共汽车
在紧急情况下，通常需要本地电力——很快。燃料电池电动巴士是一种强大的移动解决方案，可以拯救生命。
它不仅可以用于运输，运送病人和伤员到安全的地方，而且它的燃料电池系统可以用作移动发电机。燃料电池汽车可以开到需要的地方，然后作为大功率的移动发电机运行。
一辆燃料电池公交车甚至可以照亮整个疏散场所，比如东京奥运会设想的学校体育馆。氢气巴士也可以快速加燃料，使用储存在巴士站的氢气。
氢能正在被越来越多的人采用。根据氢气委员会的研究，到2030年，氢气可以为数据中心提供20%的备用电力市场(1瓦时的电力)。
建设抗灾能力强的能源分配网络
由于电网故障，自然灾害的影响可能是天文数字，对家庭、企业、医院和急救服务造成广泛影响。
有时，在即将到来的暴风雨或野火面前，司法机构会先发制人地切断电源。例如，最近在加利福尼亚，1500户家庭的供电被切断，以防止强风吹倒输电线路，引发野火。
对于应急准备，解决方案可以是具有分布式发电的微电网，其为电网提供弹性。能源的组合可以创建一个具有冗余电源的灾难恢复电力系统。
这种系统可以包括可再生的太阳能和/或风能资源，具有分布式发电、电解槽和储氢。自然灾害发生后，这样的电力系统可以很快启动并运行。它可以为当地或主要设施提供动力，生产可用作燃料的氢气，并在回收过程中减轻传统电网和能源分配网络的负担。
燃料电池提供弹性和可持续的能源解决方案
随着气候变化影响的增加，我们可以预期会看到更加频繁和严重的自然灾害。任何负责基础设施恢复能力的人都必须意识到需要使用强大、可靠的备用电源解决方案来提高灾难准备能力。
我们需要发展替代能源生产和分配网络，以应对气候变化带来的日益增长的风险。
当我们计划建设更具弹性的能源基础设施时，考虑有助于减排的解决方案才有意义。
氢气作为一种清洁能源载体和燃料电池技术，在长期可持续的弹性发电中发挥着至关重要的作用，可以帮助我们所有人应对未来将面临的挑战。
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