数百万人挨冻,得州到底怎么回事?
据美联社消息称,当地时间15日凌晨,冬季风暴侵袭美国南部得克萨斯州。目前,得州各地气温在零下2到零下22摄氏度不等。
受冬季暴风雨和严寒影响,得州电力需求飙升,其电力设施瘫痪已持续三天。截至当地时间17日晚间,已造成240万次停电。截至当日下午5时,美国电力监测网站“PowerOutage”的数据显示,得州近360万用户正在遭遇断电。
此次电力短缺,给市民的生活造成了不同程度的影响。综合美国媒体报道,停电情况在17日持续加剧,当地电力、供热均受影响,还出现水管爆裂、汽油短缺的情况。当地民众生活陷入窘境,不少家庭挤在没有暖气的车子或是房屋内。
得州交通也受到极端天气影响。目前该州因道路结冰、车辆失控打滑引发数百起交通事故。地方政府建议居民不要出行。此外,根据航班监测网站“flightaware”的数据显示,达拉斯、休斯敦、奥斯汀地区的机场15日已取消逾2000次进出港航班。
极端天气还导致得州地方政府部门停摆、学校停课、商场超市停业、大部分炼油厂停工。此外,美国保险业预测,极寒天气将在得州持续至本周末,最终可能对当地农业造成10亿美元的经济损失。
从PowerOutage.us网站可以评估得州的电力供应状况,得州断电数据:蓝色停电率0%,黄色10%,橙色30%,红色60%,深红色100%(图/PowerOutage)
与此同时,“得州停电”在国外社交媒体上成为热门话题,许多得州当地网友都晒出了自己最近糟糕的生活状况。
有得州网友称,“过去一年好不容易在与新冠的斗争中保全了性命,结果现在快要冻死在我没有供电的得州住宅之中了。”
拜登政府在当地时间2月14日,也宣布得州进入紧急状态。
对于上述情况,《华尔街日报》质问得州政府,为什么在美国能源最丰富的州,数百万美国人在极端的冬季天气中连日没有电和暖气?
面对质问,得州州长格雷格·阿博特将责任推给私营发电公司,认为是他们工作的不到位。但该媒体随后立刻指出,私营发电公司是受政府管理的。得克萨斯大学奥斯汀分校能源研究所所长Michael Webber认为,“这是一个把能源和电力作为骄傲的州的最大失败!”
美国作为一个发达国家,2021年面对低温天气,为什么竟会有多个州出现大面积停电呢?包括得州,堪萨斯州,科罗拉多州,俄克拉何马州和新墨西哥州。特别是得州,这次大面积长时间停电背后,到底是什么原因呢?
首先从自然地理角度思考,得州正在面临的是一场“非常危险”、“史无前例”的冬季风暴。得州大面积属温带气候,南部部分地区为亚热带气候,冬季温暖,夏季炎热,平均温度地区差异大。根据美国国家气象局的说法,此次冬季暴风受到北极寒流影响。起源于西伯利亚的极冷空气团进入美国中部、南部,一直蔓延到墨西哥湾。
美国气象学家称,一股北极涡旋在1月分裂成两个环流,形成了两股冬季风暴,14日和16日将接连横扫美国中部和南部地区。接下来的几天里,得州将迎来第二股冬季风暴,遭遇更多冻雨和降雪。其中,美国国家气象局预计,休斯敦气温将在16日下降到零下11摄氏度。据休斯敦媒体KTRK报道,这将是休斯敦122年来的最低气温。
而面对这样严酷的自然气候考验,得州发电公司的应对能力不得不让人质疑。《今日美国》当地时间16日报道称,得州有4.5万兆瓦的电力中断。其中,15000兆瓦是风能,30000兆瓦是天然气和煤炭。
得州约60%的家庭用电取暖,其余大部分使用天然气或丙烷。通常用电高峰是在夏季下午,因为得州天气炎热,居民需要使用空调降温。但在目前冬季持续的寒冷天气中,民众为了保持屋内温度舒适,水管不结冰,不得不用电取暖,导致电力需求激增。
然而,每年的这个时候,趁着温度低,煤电厂或天然气发电厂通常会关闭,进行计划性的停工维护,这意味着在美国得州现有的发电量比平时要少很多。之所以出现目前大范围停电的情况,主要是因为极端天气的出现,大大超出了电厂的额定发电量。
值得一提的是,得州本身拥有多种能源资源,包括天然气、风能和太阳能。在过去的15年里,得州实现了燃料结构多样化:煤炭的使用减少了,风能和太阳能的使用增加了,核能和天然气的使用保持稳定。虽然大部分能源资源都在本地生产,但每一种都有其利弊。
虽然说天然气发电相对稳定,但是天然气的井和管道不适合寒冷的天气。遇到过于寒冷的季节时,井、管道和阀门内的液体结成了冰,冰会阻碍气体流动,堵塞管道。但当这些设备冻结,工厂想要将天然气与液体和杂质分离,必须将其加热或等待温度上升才能恢复工作。因此,天然气发电厂无法在短时间内为市民提供电力。德州上一次经历接近本周的能源危机可能是在2011年,当时冰冻的气温使每月的天然气供应量降低了约10%。
风力发电是得州的第二大电力来源,仅次于天然气。如果把得州当做一个单独的地区和世界各国(包含美国非得州区域)进行比较,得州风电装机容量在世界排名第六。据美联社报道,寒流令近一半的风力发电机涡轮结冰,电力供应锐减。2月14日,一架直升飞机向结冰的风力发电机叶片喷洒有化学融冰制剂,但这一举措对于暴风雪中的得州只能说是杯水车薪。
再来看看得州政府对电力系统监管做的工作,1996年,得克萨斯州电力可靠性委员会ERCOT(Electric Reliability Council of Texas)成立,是美国的第一个独立系统调度机构。该机构负责电网运行,和管理竞争性电力市场调度机构ISO(Independent System Operator)。截至目前,ERCOT的所辖区域覆盖了德州75%的面积和90%的负荷。
1999年6月18号,得州关于电力改革的7号法案由当时的布什州长签署生效,正式开始了得州电力行业的市场化进程。法案对售电侧市场化、输配电的拆分、批发市场的建立、发电装机的容量限度、独立系统调度和市场运行机构的设立、以及批发和零售市场的实现,都提出了明确的具体时间表要求。
得州电网是一个相对独立的电网,只通过5条直流联络线与美国东西部网络和墨西哥相连,这5条直流联络线的总容量接近110万千瓦。追溯过去可以看出,作为一个独立电网,得州电网设施老旧,而本轮寒潮天气下,激增的电力需求,锐减的电力供应也在电力市场上极端体现。
根据得州电网运营商网站上的数据显示,由于冬季恶劣天气和电力生产商轮流停电,周一得州电网的批发电价飙升了逾10000%。由得克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)运营的电网上的实时批发市场价格已攀升至每兆瓦1.1万美元。而平时,得州电价每兆瓦不到100美元。这一飙升反映了电力的实时价格以及电网不同点的拥堵和损失成本。
其实,这种雪上加霜的窘境得州早已不是第一次遭遇了。2019年、2020年夏季,得州都曾出现过令人咋舌的高电价。2019年8月13日,德州电价暴增至接近9000美元/兆瓦时,折合人民币竟然高达63块钱一度电。