深度 | 断电美国
似乎只是一场普通的雷阵雨或一场降雪，但突然间，电灯闪烁几下，然后就彻底熄灭了。
停电频发，可能是许多人在来到美国学习或工作后最不解的事情之一。这难道不是世界上最发达的国家吗？可是为什么即使生活在最发达的州，住在中产阶级小区，每年也会碰到几次停电？
数字肯定了人们的观感。根据一项分析，美国的停电情况比其他任何发达国家都多。明尼苏达大学电气和计算机工程师马苏德·阿明（Massoud Amin）的研究发现，美国中西部北部地区的人每年平均停电92分钟，而日本每年只停电4分钟。根据加尔文电力倡议组织（Galvin Electricity Initiative）的一项比较，美国公用事业客户停电的平均时间比其他八个工业国家都长。
从大停电的长度来看，东北部的纽新康、南部十州和东海岸的加州是停电重灾区。在今年，一波异常严重的冬季风暴在德克萨斯州造成了灾难性的电力中断，数百万家庭陷入黑暗，有时长达数天，至少200人死亡。经济损失约达2000亿美元。飓风“艾达”（Ida）造成的电力中断导致路易斯安那州至少14人死亡，该州一些最贫困的地区有数周在持续高温的情况下没有空调。在加州，停电几乎每天都在发生。
图注：在2018-2020年间各州停电时间，深棕色代表时间最长。
一个最显而易见的方案是把电缆埋在地下——在欧洲和很多新兴国家，已经很少看到美国这种密集的木制电线杆了。飓风、暴风雪和其他各种各样的天气事件都会破坏地上的电线杆。大雪和冰雪会压折电线。更常见的是，狂风会把电线杆吹倒，或者把附近的树木连根拔起，把附近的电线也一并吹倒。而将现有的电线杆从树冠上方移到地下受保护的隧道，将确保电网的弹性。
这一点有可能在美国实现吗？
“简直是地狱”
北卡罗莱纳州过去四年里五次宣布因飓风或热带风暴而进入联邦灾难。
在2018年9月，佛罗伦萨飓风（Hurricane Florence）带来了暴雨、灾难性洪水和该州10多年来最严重的停电。超过100万居民无法正常使用冰箱、空调、呼吸机和其他重要设备连接，在有些地方停电时间甚至长达两周。依赖氧气的老年居民被迫从疗养院疏散。救援小组将医疗用品空运到被洪水围困的医院。面对关闭的商店和腐烂的食物，绝望的人们洗劫了威尔明顿的一家一元店。
“我因为佛罗伦萨飓风患上了创伤后应激障碍，不是因为飓风本身，而是因为它带来的后果。”参与威尔明顿响应行动的社区组织者伊芙琳·布莱恩特（Evelyn Bryant）说。
每次风暴袭击卡罗莱纳海岸，托尼·格雷家街道上的电线都会断，电灯和空调都被切断。在佛罗伦萨飓风过后，格雷家里断了三天电，导致她需要冷藏的治疗多发性硬化症的药物报废。
“每次飓风过后，这里简直就是地狱。”61岁的格雷说。格雷是一名营销客户经理，在威尔明顿出生，她对这座城市的脆弱越来越感到沮丧。
“在威尔明顿和这个地区，暴风雨已经持续了很长时间，现在所有的电线都应该埋在地下了。我们早就料到了暴雨一来肯定会停电。”
美国最古老的电力线可以追溯到19世纪80年代，而今天的大部分电网是在20世纪50年代和60年代建成的，预期寿命为50年。加州大学伯克利分校的电气工程师亚历山德拉·冯·迈耶（Alexandravon Meier）对《科学美国人》说，当这些电线杆、电线和变压器在几十年前安装时，系统最初是有冗余的，已经预计到需求会不断增长。但现在，它的产能已经达到极限，旧设备也开始毛病不断。
恶化之快肉眼可辨。美国能源情报署（U.S. Energy Information Administration）报告称，2016年，公用事业客户平均停电1.3次，总停电时间平均为4小时。到了2020年，美国家庭平均断电时间已经超过8小时。
树木是大多数停电的罪魁祸首。在森林覆盖的地方，公用事业供应商最主要的工作是修剪树枝，以免它们在大风和暴风雨天气中成为危险。这看起来很简单，但在有很多植物的地方，这可能是一个很大的问题。德州农工大学的电气工程师B. Don Russell说，在森林地区，“电力设施的最大单一成本是维护树木。”
这使得很多人和机构跟格雷一样，提出彻底改造电网的想法，将我们的电力结构地下化的好处是显而易见的：线路将更不容易受到恶劣天气和其他自然和人为事故的破坏。还有一些较小的好处，比如可以腾出大量土地用于其他用途，以及减少电线对野生动物造成的危险。
既然大家都知道美国电网肯定需要升级，一个自然而然的问题是，为什么到现在没有这么做呢？
为什么美国没有地下电线
最主要的原因是：安装地下电线的成本太高。据估计，铺设地下电力线的成本约为每英尺750美元，而以现有方式架设电线杆安装电力线的成本为每英尺70美元，成本超过十倍。
北卡罗来纳州就曾考虑过改造电网。2002年，在一次特别严重的停电导致200万人断电后，该州对三家主要电力公司的地下供电进行了调查，结果发现整个地下工程需要25年时间，花费410亿美元。
这还不是唯一的代价。佛罗里达大学公共事业研究中心能源研究主任泰德·库里（Ted Kury）说，在一些地方，地下供电可以减少与飓风有关的停电次数，但是修复地下系统通常比修复空中系统更昂贵，也比爬一根杆子要麻烦得多。
“当停电时，在修复线路之前，电力公司要面临两个障碍，”库里说。“一是识别故障，二是访问线路。”虽然智能电网技术使识别变得更容易——设备可以准确地告诉公用事业公司，给定的干扰在系统中的哪个位置——但进入地下系统却受到了阻碍。维修通常需要破坏性的挖掘，而暴风雪或洪水过后的冻土只会让挖掘变得更加困难。
此外，地下电线在某些方面仍然很容易受到自然因素的影响，尤其是洪水和地震。2011年克赖斯特彻奇地震暴露了这种脆弱性，数百公里的地下电线遭到破坏，而架空线路只有几公里受损。作为参考，在地震多发的日本同样主要使用电线杆；这可能也是加州需要考虑的问题。
除了将电缆埋到地下，也还有其他方案。近年来，许多城市已经用耐用的金属框架取代了旧的木制电线杆。许多公用事业公司也以独特的方式部署无人机。在一些公用事业区，无人机的数据被用来与技术人员和客户分享从公用事业线路高度到社区雨水排水管功能的所有最新信息。在必要时，无人机可以帮助在因暴风雨而无法进入的地点进行空中侦察。
但一切设备改造的成本问题，归根结底在于钱由谁出。许多其他国家，包括欧洲国家和新西兰，都是在国家层面规范电力供应，而在美国，这项任务是由州和地方实体拼凑而成的，大多数美国人（约68%）是通过私有化的电力公司获得电力。从本质上讲，投资者所有的公用事业公司对其客户和股东都负有责任，而股东通常感兴趣的是利润。这意味着公司可能会尽可能地推迟设备更新换代。
布法罗大学研究能源弹性的土木工程师萨安蒂·穆克吉（Sayanti Mukherjee）表示：“这是一个私营行业。所以，除了关心客户，他们还寻求利润……他们试图尽可能延长（设备）的寿命。”
一些人还认为，这些公司倾向于偏爱投资者，而不是顾客。佛罗里达新学院的环境经济学家马克·保罗说：“总的来说，公用事业公司是被授予垄断地位的追求利润的实体。我们一次又一次地看到，公用事业公司实际上是向纳税人收取维修费用，然后又推迟维修。”
保罗说，太平洋煤气电力公司（Pacific Gas & Electric）就是一个很好的例子，该公司服务于加州北部的大部分地区。2020年早些时候，监管机构发现2018年的营火是由他们维护不善的设备引发的，该公司承认了84项过失杀人罪。保罗说：“这直接是由于没有进行适当的维护。”
如果现在进行基本的维护已经十分艰难，那么在未来几年情况只会变得更糟。总的来说，我们可以预期极端天气，如野火和风暴只会更加强烈，给美国已经磨损的电网带来更大的破坏。“我们变得更加脆弱了，”冯·迈耶说。“未来几十年的气候变化将产生深远的影响。”
不作为的代价
在德州，官员们已经在很大程度上放弃了州监管，转而支持自由市场，结果并没有那么令人鼓舞。该州没有准备好应对2月份异常的严寒，那次严寒导致400万客户停电数日。
此后，伯克希尔哈撒韦能源公司（Berkshire Hathaway Energy）和喜达屋能源集团（Starwood Energy Group）分别提议斥资80亿美元建设新发电厂，以提供备用产能，保证投资回报率为9%，但德州立法机构没有对这两项计划采取行动。
纽约州是少数几个监管机构评估了气候变化风险并推动公用事业投资解决方案的州之一。2012年，飓风“桑迪”过后，80万纽约人停电10天，州监管机构要求公用事业巨头爱迪生公司（Con Edison）评估该州受天气事件影响的脆弱性。
在北卡罗来纳州，随着杜克能源公司（Duke Energy）慢慢加强电网，一些公司正在寻求其他方式来培育气候适应性社区。
威尔明顿所在的新汉诺威县（New Hanover County）的恢复与恢复主任贝丝·施瑞德（Beth Schrader）说，佛罗伦萨飓风发生后，一些人在没有电的情况下生活了很长时间，他们没有车辆，无法前往附近的杂货店，也无法前往城市周围设立的救援中心。
例如，37岁的昆莎·马林斯（Quanesha Mullins）是三个孩子的母亲，她在威尔明顿东区的住房项目中停电了8天。她的家人靠红十字会提供的食物勉强度日，步行一英里到麦当劳给手机充电。他们住在一个暴力犯罪频发的社区，没有空调，只能开着窗户睡觉。
施瑞德正在和北卡罗莱纳大学的研究人员一起估算帮助像马林斯这样的人的成本。北卡罗来纳大学夏洛特分校研究电力系统的工程学教授罗伯特·考克斯（Robert Cox）说，研究人员估计，为100个家庭提供为期两周的住所、食物和紧急食品券补贴将花费大约57.2万美元。
施瑞德说，这样的计算可以促使地方政府采取更多措施来帮助脆弱社区，例如提供“弹性前哨站”，提供备用发电机、供暖或制冷室、互联网接入和其他资源。
与此同时，托尼·格雷在担心下一次风暴来袭时会发生什么。尽管杜克能源表示，它正在最容易停电的地区埋设电线，但她还没有看到该公司穿黄色背心的工作人员出现在她的社区。
“我们觉得，”她说，“我们可能看不到希望了。”
小贴士：如何应对停电危机
在个人层面上，我们都可以采取措施。从简单的事情，比如手电筒和充足的备用电池，到确保我们有足够的瓶装水供应，可以按每人每天喝两升水，宠物每天一升水的量，至少储备供三天的食用水。此外，可以在橱柜中存放不易腐烂的食物，如米饭、意大利面和罐装蔬菜。
此外，即使家里没有小孩，婴儿配方奶粉也是很好的营养来源。充足的垃圾袋供应也很重要——如果家里停水了，它们可以塞在马桶座圈下面，这样你就可以把排泄物埋在外面。
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