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为何能源大州反而能源瘫痪,让数百万德州居民忍饥挨冻?

魅力休斯顿网 休斯顿在线 2021-03-31
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    注意:今早横穿德州的冬季降水可能会给已经受到本周降温灾害影响的成千上万的人带来道路结冰和更多的电力困境。冻雨可能会在德州的大部分地区留下厚厚的冰层,包括休斯顿以北和以西的地区。如果你今天一定要出行,要特别警惕道路湿滑,尤其是桥梁和立交桥。周四晚上和周五早上可能会出现另一次硬冻,最低气温回落到零下。从周六晚上开始,气温才能保持在冰点以上。


魅力休斯顿网柯燕报道  北极寒流袭击了德州后,电力供应出现了严重问题,一度多达430万户居民没有电。昨晚,仅仅休斯顿地区,就有138万户家庭没有电,继续处于寒冷之中。至今早德州仍有342万户家庭没有电,这是德州十年来最严重的电力危机。



德州供电情况继续恶化


昨日周二,情况并没有好转,反而变糟糕了。德州电网ERCOT表示,周二离线的兆瓦数自周一以来大幅增加,给德州带来了更多潜在的电力问题。周二上午约有4.5万兆瓦的电力处于离线状态,周一这一数字为3.4兆瓦万。有些读者已经失去电力超过了40个小时。


今早,ERCOT已经指示再次降低电力系统负荷,停电状况恐怕会延长,用户得为可能出现的额外停电做好准备。而ERCOT表示,并没有确定的恢复电力时间表。


ERCOT的CEO表示,在德州,我们还没有见过这样的情况,它将用电需求量提高到了一个极端的高度 ,使供应量难以得到满足 。无论是风力涡轮机被冻住,还是天然气供应变得紧张,或者是太阳能发电场,都因为厚重的云层和积雪而实在无法生产。包括从煤炭和天然气到太阳能和风能的几乎所有类型的资源,其中很多都受到了风暴的影响,正在努力恢复。


德州全州约有680家发电厂,70到80家发电厂目前处于停电状态。美国能源部应ERCOT的要求,在周一晚些时候发布了一项命令,授权德州的发电厂以最大输出能力运行,即使这导致的污染超过限制。


ERCOT也无法从东部电网借电,因为它正处于自己的轮流停电中。墨西哥只能提供德州450兆瓦的电力,而ERCOT并没有连接到美国的西部电网,因此无法获得救援,只能拉闸限电。



这次冬季风暴,让德州被笑话了。我们自傲于自己是一个能源大州,但一场风暴就让我们狼狈不堪。为什么德州难以从其他电网获得救援?作为一个能源大州,德州电厂为什么没有做好过冬和应对这场风暴的准备?立法机构需要介入吗?今后如何防止这种情况的再次发生?


德州的独立电网是怎么回事?


德州人以“孤星之州”自居,不愿意被联邦管制、不服管是其一个特点,因此德州的分离主义也常年活跃。这种倾向也体现在了电网上,这就是德州的独立电网。在美国下48州有三大电网:东部互联、西部互联,还有一个就是——德州互联。德州自成一体。



德州互联与全美其他地区分离,二战后成立的一个重要因素就是不想受联邦监管机构的影响。1935年,富兰克林-罗斯福总统签署了《联邦电力法》,责成联邦电力委员会监督州际电力销售。由于不跨越州界,德州的电力公司避免了受联邦规则的约束。而由于德州本身就有大量的煤炭、天然气和石油资源作为发电厂的燃料,德州自力更生也变得更加容易,尤其是在早期。


现在我们常说的德州电网是指ERCOT,它是美国第一个独立的系统运营商,成立于1970年,是在1965年11月美国东北地区发生大停电之后成立的。它的任务是按照国家标准管理电网的可靠性。它的全名是Electric Reliability Council of Texas,由一个同名的机构——德州电力可靠性委员会管理,然后由该委员会许可当地配电公司向其客户提供电力(ERCOT实际上并不覆盖整个德州,边境的 El Paso 、upper Panhandle 地区和东德州的一大块地区在另一个电网上)。



十年前德州放松电力管制后,该机构承担了额外的职责。ERCOT电网仍然不在联邦能源监管委员会的管辖范围内,该委员会接替联邦电力委员会,对州际电力传输进行监管。


历史上,德州电网的独立性曾被侵犯过几次。一次是在二战期间,当时有特殊规定,将德州与其他电网连接起来。另一次事件发生在1976年,德州的一家公用事业公司出于自身监管的需要,故意打开开关,向俄克拉荷马州送电几个小时。这一事件被称为 "午夜连线",引发了一场重大的法律诉讼,可能会将德州纳入联邦监管机构的范围,但最终以有利于德州继续独立的方式解决了。


但即使在今天,ERCOT也没有完全与其他电网隔离。在2011年的轮流停电期间,德州从墨西哥进口了一些电力。德州电网与美国东部电网也有两个联系节点,尽管它们不会触发ERCOT的联邦监管。


德州应该和其他电网互联吗?


德州上一次轮流停电是在2011年,从那时起德州已经有了很大的进步。但现在看来,我们还应该再做些什么。在过去的两三天里,很多人都在讨论德州的独立电网。


这次风暴和低温、降雪、冻雨的组合程度是历史性的,它对电力系统的需求量远远超过了过去任何一次极端的预测。


在2011年发生的风暴和目前发生的风暴之后,德州是否应该考虑加入一个区域性的输电组织,与东部或西部的互联,与美国两边的电网相连接?


但ERCOT负责人在昨日与媒体的访谈中依然认为德州电网保持独立有明显优势。其中之一是,德州从未发生过[不受控制的]停电。所以,与其他地区相连可能会有一个缺点,可以互相帮助,也可以给对方带来问题。


德州电网为何无法应对这次冬季风暴?


很多德州人都在问,为什么这个全美最大的能源生产州不能生产足够的能源来度过一个星期的冰点以下的气温。


德州大学奥斯汀分校能源研究所的研究助理David Tuttle博士表示,发电厂没有对设备进行适当的过冬御寒准备,因为它需要钱。


德州有风能、太阳能、天然气、煤炭和核能,是美国石油和天然气生产第一大州,石油生产占到全美41%,风能生产占到全美28%。但由于遇到极寒天气的概率很低,无论能源公司还是政府都没有重视对于设备的御寒装置投入。将设备进行过冬御寒处理(确保设备能够长时间维持在冰点以下的温度)在德州从未像其他州一样成为一项要求。


风力发电占到德州去年总供电的23%,而天然气占到德州电力供应的40%, 煤炭占18%,核电占11%。德州的电网主要由风能和天然气提供电力,相对来说设备良好,能够应对德州炎热潮湿的夏季高需求。



但极端天气导致风力涡轮机冻结是因为德州的涡轮叶片没有使用防冻剂和其他加热组件(这张广为传播的风能图其实拍自瑞典)。而天然气和燃煤发电厂、核能均需要水才能够保持运转,而由于严寒也已经结冰,失去了运行能力。



因此,无论是传统的化石燃料还是新能源,都需要为御寒天气做好准备,而德州这次显然没有。


而德州因为是能源大户非常自大,平时也不存储天然气,用时直接抽取。但这次管道也被冻住了,空有资源丰富也没用。


这不是德州第一次出现设备故障和轮流停电的问题。2011年8月,在一场冰风暴使德州大部分地区瘫痪并导致轮流停电的六个月后,联邦能源监管委员会和北美电力可靠性公司发布了一份报告并提出了建议。


"尽管收到了准确的风暴预报,但发电机和天然气生产商还是遭受了严重的产能损失,"报告称,"这两类实体都报告说,它们已经制定了过冬程序。然而,其中许多发电机组和油井的糟糕表现表明,这些程序要么不充分,要么没有得到充分遵守。"


该调查显示,2011年发生的事情,也发生在1989年,这是ERCOT首次实施轮流停电。


但这些建议并不是强制性的,随着时间的推移,这些建议的实施已经失效。许多在1989年发生过停电的发电机在2011年再次发生故障。


快进十年,我们又到了2021年。历史再次重演。


轮流停电在德州是罕见的,大约每十年左右才会发生一次。"我们所有人都很想说,我们想要超级可靠的电力,"Tuttle说,"这将是数百万美元。我们究竟愿意支付多少钱去为小概率发生的事件保护自己?" 


休斯顿大学经济系能源研究员埃德-赫尔斯(Ed Hirs)将这些故障归咎于德州放松管制的电力系统,该系统没有为发电商提供投资维护和改进电厂所需的回报。Hirs说:"它在投资不足和忽视的情况下一瘸一拐地前进,直到最后在可预见的情况下崩溃。


"十多年来,发电机一直无法收取其生产电力的成本,"Hirs说。"如果你的钱没有回报,怎么能维持下去?这就像不保养你的汽车一样。如果你不换机油和轮胎,你就不能指望你的车能做好准备,更不用说送你去上班了。"


业内人士表示,休斯顿居民可以预期未来会有更多的停电事件发生。在德州重组电力市场之前还会继续发生。


谁该为灾难事件负责?


德州两党的立法者都对这次的电力瘫痪表示愤怒。


"一个以能源生产为荣的州,却让数百万公民在黑暗中受冻。这不仅仅是无能,更是犯罪,"州众议员、Round Rock市民主党人James Talarico在Twitter上说。


"德州立法机构必须举行听证会,要求回答,并确保这种情况永远不会再发生。我已经停电停热30个小时了。我刚刚有了足够的手机信号来发送这条推特。这不是自然灾害——这是多年来投资不足、放松监管和忽视的结果。德州人:你的政府让你失望了。"德州众议院议长戴德-菲兰(Dade Phelan)呼吁众议院的州务委员会和能源资源委员会在2月25日举行联合听证会,审查全州范围内的停电情况。


周二,NERC和联邦能源监管委员会宣布,他们将联合调查"目前中西部和中南部各州在冬季极端天气条件下散装电力系统的运行情况"。


州长也表示电力瘫痪问题是无法接受的。他周二宣布,德州电力可靠性委员会的改革是即将到来的2021年立法会议的紧急项目。"德州电力可靠性委员会在过去48小时内一直不可靠,"州长周二在一份声明中说:"在我们州面临冰冷的气温和恶劣的冬季天气时,太多德州人的家中没有电力和热量。这是不可接受的。"他希望 "确保德州人永远不会再经历过去几天所看到的大规模的停电"。



州长的推特下方骂声一片,而休斯顿市中心的灯火辉煌也在民众的抗议声中熄灭了。



政府与私人机构互相推诿。普林斯顿大学研究能源系统的助理教授杰西-詹金斯说,没有一个实体要为停电负责,相反,这是一个系统性的失败。


这次严寒造成的灾难,是天灾也是人祸。在经历了千年一遇哈维飓风及洪灾的打击、混乱的疫情控制之后,德州人还能够再一次相信他们的政府吗?让我们拭目以待。


(文章参考:德州论坛报、休斯顿纪事报、wfaa、khou、KPRC)


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