德克萨斯州停电背后的真实故事

本周，一股北极气流袭击了美国中部和南部，引发了极端冬季天气，德克萨斯州受到的打击尤其严重。

德克萨斯州电网运营商德克萨斯州电力可靠性委员会 (ERCOT) 实施了轮流停电，导致该州 400 多万人断电。从周日开始，许多人不得不忍受没有光和热的痛苦，而气温创下了今年这个时候的历史新低，该州部分地区的气温降至 0 华氏度。

一些人迅速指责谁应该为这场灾难负责。在电网运营商提到冰冻的风力涡轮机是受冰冻影响的能源之一后，一些保守派政客抓住这一细节，将矛头指向可再生能源，包括分享一张直升机为涡轮机叶片除冰的照片，该照片实际上是 2014 年在瑞典拍摄的。即使不考虑现代风力涡轮机可以配备除冰系统，并且在寒冷的中西部冬季也能正常运转这一事实，事实证明，德克萨斯州下线的大多数电力系统都是基于化石燃料的。

停电事件背后的真实情况很复杂。目前，我们知道的是：这次历史性的停电导致电力需求远远超出了该州电网运营商的计划——甚至超出了其“极端峰值负荷”情景——同时冬季天气导致大量电力生产停止。“电力需求远远超出了预计水平，”咨询公司 ICF 的能源电力市场专家帕特里克·米利根说。“这个预测误差为 45%——这是巨大的。”（米利根指出，截至周四下午，预测误差已更新为 30%）。

莱斯大学大气科学家丹尼尔·科汉表示，如果电网能够提供电力，估计德克萨斯州的电力需求将达到约 70 千兆瓦。但由于暴风雨导致电力供应减少 30 多千兆瓦，电网只能提供 45 千兆瓦。

米利根说，如果不加以控制，需求激增可能会导致整个电网瘫痪。因此，电网运营商实施了一系列轮流停电来抑制需求。这些停电持续了几个小时，有时甚至几天，使数千人暴露在致命的寒冷中。截至撰写本文时，寒流已造成至少 21 人死亡，全州停电仍在继续。

风力涡轮机和发电厂都能够在寒冷的温度下运行。毕竟，明尼苏达州和爱荷华州都有风力发电场。但在冰冷的条件下运行能源设施通常需要风化处理。这是一笔额外的成本，而德克萨斯州的电力供应商可能没有预料到，该地区的冬季通常比较温和，因此需要进行风化处理。

断电的最大部分是天然气发电（天然气供应了该州最大的能源份额）。米利根说，这可能是天气关闭设施以及天然气短缺等因素共同造成的。当气温下降时，天然气既直接用于熔炉，又间接用于燃烧并转化为电能。这意味着当生产商放缓生产时，需求尤其高涨。

这场灾难性的严寒可能会对德克萨斯州能源系统的政策和基础设施产生影响，该系统在某些方面是独一无二的。

首先，德克萨斯州的能源市场不受管制。这意味着有许多独立的公用事业公司，它们都在争夺市场份额。该系统让消费者可以灵活地选择能源来源和支付方式，但这也可能对长期能源规划构成挑战。米利根指出，电网运营商 ERCOT 无法强制增加上网容量——它只能调整货币激励措施。“从理论上讲，它运行得很好，”他说。“问题是，当出现像这样的问题（风暴）时，他们没有办法强迫公用事业公司建造更多的发电厂。”

不过，美国其他公用事业系统在应对极端天气事件方面也做得并不好。美国其他大部分地区的公用事业都依赖国家监管的垄断企业，而这些投资者所有的公司也迟迟没有采取主动措施保护其设施免受极端天气的影响。例如，加州的 PG&E 忽视了可以防止大规模野火的基本维护。

布法罗大学能源弹性研究员 Sayanti Mukherjee 表示：“在我所有的研究和与公用事业公司的讨论中，我发现人们有一种虚假的安全感。”总体而言，那些管理我们电网和电力供应的人并没有为气候变化带来的极端天气事件做好准备。Mukherjee 表示，大多数公用事业公司都没有将气候弹性纳入其计划中。“现在是时候将气候弹性付诸实践，并更加关注这种规划了。”

德克萨斯州的独特之处在于，其电网与美国其他地区基本分开。该州自行发电，大部分情况下不跨州交易能源。电网管理人员在设计系统时，非常重视德克萨斯州的做法，避免跨越州界——如果跨越州界，电网将受到联邦能源管理委员会的管辖。独立运行对德克萨斯州人来说大多是可行的，因为该州拥有丰富的能源资源，既有二叠纪盆地的碳氢化合物，也有丰富的风能和阳光。

接入国家电网可能会对德克萨斯州有所帮助。但科汉警告说，袭击孤星州的寒冷天气系统影响范围很广，也给俄克拉荷马州等邻近州的电网带来了压力。即使附近各州可以共享电力，它们可能也不会剩下多少电力。然而，德州部分地区在 ERCOT 电网之外，似乎没有遭遇大面积停电。米利根说：“美国整个系统都受到了压力。”但他补充说，如果德州接入美国大电网，情况仍然会有所改善。

这是一场史无前例的寒流，现在要弄清楚该如何追究责任还为时过早。不过，在接下来的几周里，州政府官员和公用事业公司应对极端情况的能力（或无能）在其中扮演了怎样的角色，或许会变得更加明朗。

注意：本文已更新有关预测误差的最新信息。