多麼痛的領悟 德州大停電天災還是人禍?

  • 時間:2021-02-22 10:44
  • 新聞引據:採訪、路透社、San Francisco Chronicle
  • 撰稿編輯:吳寧康
美國德州數天前經歷前所未見的冰天雪地,圖為大雪後達拉斯的街景。 (RT/達志影像)

富裕的美國德州最近震驚全球,人們裹著毛毯排隊領取食物和飲水、四處撿拾木頭要燒柴取暖、集體躲進還有供電的商店以免在家被凍死。一場冰天雪地的危機,凍壞了不堪負荷德州電網,也凍傷了德州人的心。

災難片真實上演.明天過後德州版

美國最近受到冬季風暴襲擊,富裕的能源重鎮─德州在用電量激增下,卻出現大規模停電。數百萬人上週在沒有暖氣的情況下面對極度低溫,連供水系統都受波及。這個全美第二大州的居民,沒水沒電的慘況登上全球媒體頭條。許多人不禁要問:為什麼會這樣?

2004年的賣座電影「明天過後」(The Day After Tomorrow),描述極端氣候帶來的冰河時期,讓北美淪陷入天寒地凍,人類只好撤退到靠近墨西哥的南部避災。

如今極地渦旋帶來的強烈暴風雪連日襲擊美國,本土有近四分之三的國土慘遭白雪覆蓋,百年低溫猶如電影情節再現,只不過原本應該偏安一隅的德州,取代了影片中的紐約成為重災區。

歸根究底,許多人說這是老天爺的錯,不可預測卻威力強大的「黑天鵝」事件(Black Swan)降臨在德州人身上,才讓負責德州九成電力的合作企業「德州電力可靠度委員會」(ERCOT)防不勝防。

極地渦旋百年寒災.千錯萬錯老天的錯?

畢竟,根據Weather Atlas的資料,德州2月均溫是華氏65.3-50.5度(攝氏18.5-10.28度)。在德州首府奧斯丁(Austin),2月最低溫通常是華氏42到48度(攝氏5到9度),但過去這週最低溫卻來到華氏6度(攝氏零下14度)。這種氣候變遷下的天災又有誰躲的過?德州這次栽個大跟斗真是無話可說。

然而事實是,這並非德州第一次嘗到寒流斷電的苦頭,上次剛好就發生在10年前。

當時聯邦能源管理委員會(FERC)和北美電力可靠性公司(NERC)在調查德州2011年2月的缺電事件後發表報告指出,這個南方州曾在1983、1989、2003、2006、2008和2010年有過嚴寒天候。大量的發電機故障使ERCOT儲備不堪重負,導致儲備電力最終降至安全運行水平以下。

黑天鵝來襲凡人無法擋.德州自認倒楣?

因此報告中建議德州修改電網、對基礎設施採取更充分的防凍措施,要為冬天準備像在夏季尖峰時期相同的緊急備電。此外,報告也點出,雖然ERCOT的儲備電能規劃看起來不錯,但並未將一旦許多發電設施因天寒地凍而停擺考慮進去。

對此,老神在在的ERCOT去年11月還自信表示,已準備就緒能處理這種可怕天候。

然而,10年前,ERCOT有超過300萬用戶失去電力;10年後這週的停電危機至少造成450萬ERCOT用戶無電可用、超過1,450萬的德州人蒙受用水相關危機。

ERCOT預測,在一般的冬天情況下,他們約有16,200 MW(千瓩)的電力儲備,但在極端條件下預測儲備的緩衝將只有大約1,350MW.,這是假設只有23,500 MW的發電停擺。但在這次危機高峰,有超過30,000MW電力告吹。

卡內基美隆電力產業中心(Carnegie Mellon Electricity Industry Center)共同主任艾波特(Jay Apt)說,這種冰天雪地的天候到來是容易發現的,但他卻看到有人說這是黑天鵝事件,人們需要認知到如今這種天氣是相當尋常的。

德州電網準備不足.前車之鑑沒在聽

其實,老天爺雖然不賞臉,但德州人的苦難主要還是來自人禍。休士頓大學(University of Houston)能源經濟學家賀斯(Ed Hirs),早在10多年前就試圖警告德州電網的脆弱性。

他在2013年的休士頓紀事報(Houston Chronicle)發文,標題是醒目的「德州承受著蘇聯式的配電系統之苦」,質疑ERCOT是否在重演前蘇聯中央計畫失敗的覆轍?

對於ERCOT將這場危機怪罪於極端氣候,賀斯直言,這是ERCOT投資不足又忽視警告,才會在可預測的環境下潰敗。

確實,德州在上週經歷了逾一個世紀來最冷的幾天,但對經歷過類似危機的德州來說,並非躲不過的黑天鵝。只能說德州的電力供應未做好寒冬準備,也低估了在危機來襲前保留電力的需求。

德州電網獨特.自己當老大沒夥伴求救

德州擁有美國唯一獨立且孤立無援的電網,好處是得以規避聯邦法規管理,但也嚴重限制了向其他電網求取緊急電力的能力。在電力需求激增下,德州電網為避免完全崩潰,只好讓用戶在極度低溫下輪流限電。

美國其他的電網維持著一種電力容量市場(capacity market)運作,藉此維持極端電力供應、換取應急備用的條件。相反地,德州供電系統設計則以氣候轉換穩定、可預測為基礎,並未把極端氣候考慮進去,仰賴的是一種批發的電力市場,由自由市場價格來提供電廠誘因,作為日常用電供應、並為用電高峰進行投資。

這個系統仰賴的是一套理論,也就是電廠應該在能源需求和價格攀升時賺取高利潤,藉此提供大量資金來進行投資─好比說防寒投資。

根據非營利的FERC表示,自2010年, ERCOT的備用容量(reserve margin)─亦即發電力和預期需求之間的緩衝,從約20%降至10%,這使得電廠在需求尖峰時承受壓力,ERCOT減少了因應彈性。

德州多麼痛的領悟.全球引以為鑑

在這次危機中,德州電網並未對嚴寒天候做好準備,天然氣受創最為嚴峻。在風力發電僅占整體發電7%、天然氣才是主要電力來源的德州,寒流不但衝擊天然氣生產,供應也因為管線凍結受阻。至於燃煤和核能廠同樣被打亂,風力渦輪發電機也被凍結,這一切加劇了這場危機。

儘管隨著溫度上升,缺電的問題日益緩和,但是有了電卻又少了安全飲水,德州人還是苦不堪言。不過,隨著聯邦政府介入,拜登總統也下達了緊急狀態命令,如今德州仍在逐漸恢復正常中。

在冬季風暴吹垮德州供電後,德州版的「明天過後」引發各個面向的事後檢討,甚至掀起了再生能源大戰。這不僅是拜登政府上台後面對的第一場國內危機,也讓全球各大城市警戒在心,深刻體會到不是只有落後國家才是老天爺考驗的祭品,畢竟德州人已經在這場前所未見的經歷中,付出了血淋淋的代價。

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