德克薩斯州停電：電網為何失靈 - 彭博社
Catherine Traywick, Mark Chediak, Naureen S Malik, Josh Saul
顧客們在達拉斯一家雜貨店的肉類區域用手機的光線查看。攝影師：LM Otero/AP照片
德克薩斯州電網的控制室由一面像影院那麼大的屏幕主導着。當室外温度在上週日晚上在距奧斯汀30英里的低矮建築周圍急劇下降到北極級別時，所有人的目光都集中在那裏。消息不妙。
整個州的取暖電力需求飆升，如預期那樣，但地圖角落上的綠點開始變成紅色。每個點代表一個區域性發電廠，它們自發性地關閉了 —— 首先是科珀斯克里斯蒂的三座煤電廠，隨後是一座燃氣電廠。
然後另一個指標開始閃爍：頻率，這是電網上電力流動的一個度量。為了穩定所需的60赫茲下降到了59.93。
電網運營商首席執行官比爾·馬格內斯（Bill Magness）在緊密關注着，立刻明白了其中的風險。如果低於59，德克薩斯州的電力系統將面臨連鎖性停電，需要數週甚至數月才能恢復。2012年，印度就曾有7億人在類似時刻陷入黑暗。
馬格內斯攝影師：Aaron M. Sprecher/Bloomberg馬格內斯回憶説，德克薩斯州距離這樣的災難只有“秒和分鐘”。這本不應該發生。在2011年的冬季停電之後，發電廠應該保護自己免受如此低温的影響。德克薩斯系統的基礎是市場 —— 需求增加，你就賺錢。上週日需求激增，但發電廠卻在關閉。
如果供電不足，電網將無法支撐客户和其他供電廠的能源需求，導致功能失調循環。因此，在接下來的幾個小時裏，電網運營商下令進行了美國歷史上最大規模的強制停電。
在距離聖胡安、波多黎各2000多英里的地方，電力交易員亞當·辛恩一直坐在電腦前，實時觀察頻率圖急劇下降。他知道這種下降足以迫使發電廠停機，可能導致更廣泛的停電。這是一個前所未有的情況，但從他的角度來看，完全是可以避免的。
事實上，這是一個多年來醖釀的危機。德克薩斯州的電力網以其獨立性而聞名 —— 封閉性強。其自給自足的電網幾乎完全由州內供電，進口能力有限，因此避免了聯邦監管。它還是一個僅有能源市場，這意味着電網依靠極端電價的價格信號來促使對新發電廠、電池和其他供應的投資。
在其他電網上，沒有辦法簽訂合同以滿足最高需求時期的電力供應，這在其他電網上被稱為容量市場。沒有法規或處罰強制發電廠在需要時提供供應，或者為像上週末襲擊德克薩斯的風暴這樣的情況做好設備的防寒準備。
是什麼導致了德克薩斯州的能源危機？
因此，隨着寒冷開始關閉天然氣供應，凍結發電廠的儀器和覆冰風力渦輪，備用發電量不足以滿足需求。多達500萬家庭和企業在危機持續期間突然陷入嚴寒黑暗中，持續近四天，波及到加利福尼亞等十幾個其他州，攪動了全球的大宗商品市場。
現在，隨着德克薩斯州的雪融化，燈光重新點亮，答案仍然難以得到。顯而易見的是，沒有人——無論是未能使設備防寒的發電廠還是負責保障電力系統的電網運營商——都沒有為這樣的極端天氣事件做好準備。在那兩個小時裏發生的事情突顯出，即使是最複雜的能源系統也對氣候變化的變幻莫測極為脆弱，以及它們瀕臨崩潰的危險。
在寒冷來臨之前，警告信號早已出現。在停電開始前將近一週，德克薩斯州的一家風力發電場的運營商向電網管理者Ercot（德克薩斯州電力可靠性委員會）發出警告，稱即將到來的暴風雪可能導致其停機，這是系統容量可能受損的早期信號。
週四，一位天然氣交易員試圖為公司的發電廠在假日週末確保供應，卻驚訝地看到價格飆升。原因是什麼呢？人們擔心德克薩斯西部的天然氣生產面臨凍結風險，這將影響發電的供應。Aspire Commodities的所有者辛恩當天從聖胡安的電腦上注意到德克薩斯電網的次日電力價格正在上漲，這表明市場在預期供應短缺。
到了週六，已經有相當數量的發電能力停機，部分是因為例行維護，部分是因為天氣原因。這是因為在德克薩斯，高峯需求與夏季炎熱有關，因此許多發電廠在冬季進行例行維護。
首先停機的是風力發電，因為濃霧籠罩着風力渦輪機羣，接觸凍結。幾天來水汽的緩慢積聚導致一些葉片結冰，同時連接線開始因冰的重量而下垂，直到一些風電場的發電完全停止。但由於風力資源在德克薩斯冬季發電組合中所佔比例較小，電網運營商並未將其視為一個大問題。然後天然氣發電開始下降。這有些不便，但並非無法控制。系統上仍有充足的供應。
週日，控制室裏的氣氛變得緊張起來。隨着寒冷加劇，需求急劇上升，達到並超過了該州有史以來的冬季峯值。但燈光仍然亮着。馬格內斯和他的系統運營總監丹·伍德芬從隔壁房間的監視器上觀察着，滿意地看到他們度過了危機的最艱難時刻。
“我們以為也許我們晚上的其餘時間都還好，” 馬格內斯説。
他們錯了。
晚上11點，監控控制室的顯示器上的綠點變成了紅色。在整個州，發電廠的所有者開始看到他們的線路上的儀器凍結，導致他們的發電廠停機。在一些情況下，德克薩斯西部的井口關閉導致天然氣供應下降，降低了天然氣廠的壓力並迫使它們停機。在那一刻，幾乎所有脱離電網的發電量都來自煤炭或天然氣發電廠。
“與一些早期的熱點看法相反，天然氣和煤炭實際上是危機中最大的罪魁禍首，” 伍德麥肯齊北美天然氣主管埃裏克·費爾説。
回到泰勒，奧斯汀東北部的小鎮，ERCOT 的總部所在地，巨大的平板顯示屏上開始閃爍橙色和紅色的緊急顯示，這些顯示器排列在操作員的工作站上。
“事情發生得非常快 — 一連串的事情發生了，” 馬格內斯説。
在30分鐘內，德克薩斯州的電網消失了2.6吉瓦的容量，足以為50萬户家庭供電。
“關鍵操作員意識到，這必須停止。這是不允許發生的，” 馬格內斯説。
此時，外面的温度已經降到了華氏5度（攝氏零下15度）。在整個州，街道結冰，雪堆積。需求持續攀升。而發電廠繼續停機。
房間裏沒有人預料到這一點。而且情況即將變得更糟。
奧斯汀的ERCOT控制室。來源：ERCOT禮貌發電中斷導致頻率下降 — 半小時內最多下降0.5赫茲。“然後我們開始看到大量發電停機，”Magness説。
為了阻止頻率的下降，操作員不得不開始“減載”。控制室的工作人員立即開始致電全州的輸電運營商，命令他們開始為客户減少供電。
“隨着我們減載和頻率繼續下降，我們下令再次減載，頻率進一步下降，然後我們下令再次減載，”在危機期間一直在辦公室裏睡覺的Woodfin説。
操作員在凌晨1:30至2:30之間減少了10吉瓦的需求，基本上一下子為200萬户家庭切斷了電源。
為聖安東尼奧提供服務的公用事業公司CPS Energy就是收到減載命令的公司之一。
“我們排除了任何關鍵設施，任何有醫院或警察的電路，”CPS首席執行官Paula Gold-Williams週五表示。“我們保持了機場的運轉。”
奧斯汀的Alton McCarver的公寓是失去電力的家庭之一。這位IT工作者在凌晨2:30醒來時感到發抖，停電開始一個小時後，試圖調高恆温器。“甚至我的狗，因為太冷了，他在屋子裏發抖，”他説。
McCarver想帶着妻子和9歲的女兒去一個仍有電的朋友家避難，但他們家周圍的陡峭山丘被冰覆蓋，他認為他們無法安全駕駛。“你又餓又沮喪，而且絕對冷，”他説。“我最擔心的是我的家人。”
電力切斷起作用了 — 至少在ERCOT設法保持需求低於迅速下降的供應之下。
但是，電網運營商卸載負荷的速度如此之快，以至於一些發電廠和市場觀察者懷疑他們是否加劇了問題。
此外，根據ERCOT市場參與者的説法，頻率在清晨的早些時候繼續波動，這可能導致更多的發電廠跳閘。沃科附近的Sandy Creek燃煤電廠就是其中之一，在頻率下降的同時於凌晨1:56失去聯機，根據電廠運營商的數據。
然而，ERCOT堅稱頻率保持在發電廠會跳閘的水平以上。
隨着停電蔓延到整個州，不僅家庭和企業的電力被切斷，而且用於給天然氣管道供電的壓縮機站也被切斷 — 進一步切斷了向發電廠供應的流動。
德克薩斯州居民被告知如果他們有水就要煮沸水
電力供應變得如此稀缺，原本應該是“輪流”停電最終持續了數天，導致數百萬德克薩斯人沒有燈光、沒有供暖，最終甚至沒有水。甚至ERCOT控制中心也停水，不得不為員工帶來便攜式廁所。
“這簡直是災難性的，”前聯邦能源監管委員會委員、威爾金森巴克納律師事務所的高級顧問託尼·克拉克説。
到星期五，當Ercot宣佈緊急情況已經結束時，仍有1440萬人缺乏可靠的公共供水，根據Accuweather的數據，這場危機已經給德克薩斯州造成了500億美元的損失。與此同時，一些發電廠在危機期間因能源價格飆升至每兆瓦時9000美元而獲利頗豐。總的來説，僅今年發電廠通過電力銷售就賺取了446億美元，這比2018年至2020年的總和還要多，根據Wood Mackenzie的數據。這些收入並不包括可能存在的任何套期保值。
在停電之後，德克薩斯州公用事業委員會宣佈對導致災難的因素進行調查。
但至少燈光正在恢復。下午，那些飽受打擊的人們開始走出家門，沐浴在陽光下。“站在40度的陽光下感覺很瘋狂，”35歲的作家和教育工作者卡西·摩爾説道，她向仍然沒有電和水的老闆和朋友們提供了自己的淋浴和洗衣機。“就在幾天前，我還擔心我的狗會凍死在這個地方。”
—與**Javier Blas