电网瘫痪时,南非实验室如何应对停电

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-26 22:01 | 更新时间: 2026-05-26 22:01

学科分类: 动力工程及工程热物理 环境科学与工程 电气工程 管理科学与工程

2023年,南非因电力短缺实施大规模轮流停电(load-shedding),高峰期达十天九停。位于马坎达的南非国家研究基金会水生生物多样性研究所(NRF-SAIAB)面临严峻挑战:其馆藏超100万件鱼类、两栖类和头足类标本,长期保存在18℃、70%乙醇溶液中;若温度升高几度,乙醇极易引发火灾——而当地夏季气温常超30℃,持续制冷至关重要。停电导致空调停摆,虽有备用发电机,但一旦故障,整个标本库将危在旦夕。类似风险已在2018年巴西国家博物馆火灾中酿成惨剧(90%档案焚毁)。过去,员工不得不24小时轮班值守;2024年8月,研究所获700万兰特资助,建成 onsite太阳能+电池储能系统,可支撑全所用电4小时,或关键低温冷却长达7小时,使能源自主从应急方案升级为基础设施标配。该系统还消除了发电机噪音与震动,保障高精度基因组测序稳定运行。此外,研究所加装两个20万升储水罐,确保市政供水中断时消防喷淋系统仍有效。这一趋势正在全国扩散:西北大学要求新建楼宇强制配置30%太阳能容量;开普敦大学正建设4兆瓦时电池系统,用于保障生物安全实验室及教学解剖室供电,实现零秒切换、零中断。不稳定的电网不仅造成设备损耗(如真空泵电机损伤、电路板烧毁)、样本解冻报废(如-80℃超低温冰箱),更损害科研信誉——合作者常因网络中断、数据传输失败质疑非洲科研能力。这些‘自救’实践正成为全球基础设施薄弱地区科研韧性建设的重要参考。

DOI: 10.1038/d41586-026-00402-5

标签: 储能系统 太阳能备用电源 生物标本库 科研韧性 轮流停电