【大纪元2021年02月20日讯】过去一周，强烈暴风雪连日袭击美国，已有至少30多人因酷寒相关因素丧生，美国中南部多个地区的低温，已经打破了数十年甚至百年的纪录。其中，德克萨斯州的灾情最为严重，暴风雪导致用电量暴增、电网瘫痪，有数百万人没水没电，在严寒中苦熬，有电的家庭则要忍受飙升百倍的电价账单，同时，德州的能源业和晶片制造业也都受到重创。
德州的电网为何会大面积瘫痪？这背后到底是何原因？
无水无电无暖气 民众苦不堪言
德州地处美国中南部，本是一个气候温暖的州，但是在过去一周里，因为一道源自美加边境的“北极冷锋”席卷全美，带来大量雨雪和极寒气温，造成德州气温一度降到摄氏零下19度，为1989年以来的最低。
往年的这个时候，德州达拉斯的最高气温在摄氏15度左右，但是这几天的最高气温只有摄氏零下10度，比往年低了摄氏25度左右。
从2月15日起，暴风雪造成电网瘫痪，导致德州超过400万人停电超过36小时。直到2月18日时，仍然有接近50万人在断电的生活中煎熬。
那与此同时，停电也影响到了供水设施，可能造成自来水污染，德州700万居民被告知，要先煮沸自来水后再饮用。州长还敦促居民在可能的情况下切断家中水源，以防水管破裂。
叫苦连天的民众，纷纷在社交媒体上贴出照片，显示自家的惨况，有的是水龙头直接结冻；有的是家中鱼缸冻成了一大块冰，里面养的金鱼全部冻死；也有水管冻裂后漏出来的水，在吊扇下冻成了很多条细长的冰柱；而这张照片，天花板的水管冻裂后，喷涌出的水流砸在一辆汽车上，瞬间就被冻成一道冰柱。
自由化市场管制 电价飞涨约200倍
低温酷寒之下大停电，已让民众苦不堪言，而天价般昂贵的电费，更让民众雪上加霜。
据媒体报导，有多位德州民众接到电力公司的简讯，通知他们的账单“快要破表”，建议更换别家电力公司。一位40多岁的女性居民说，这2月份刚刚半个月的电费账单已经有2,500美元，而去年整个2月份的账单只有大约33美元。
电力公司网迪（Griddy）平时会向客户收取9.99美元的固定月费，但由于德州电力可靠委员会（ERCOT）的法规漏洞，让电费市价在15日突然暴涨近200倍，原本是每百万瓦小时（megawatt-hour）不到50美元，但突然夸张的变成了9,000多美元。
事实上，拥有丰富石油天然气资源的德州，是美国电力自由化、私营介入程度最高的地方。长期以来，“电力自由竞争”的经济效率，也让德州政府深感自豪。管制松散的市场也带来了显而易见的好处，那就是便宜，德州的平均电价为每千瓦时8.6美分，比全美的平均水平低大约五分之一，更是加利福尼亚州的一半。
而且，因为极端严寒天气在德州很少见，所以德州也不要求电力供应商，为可能的需求激增预留出额外的电力，而电力公司更不会花大笔投资，让设备能够抗寒“越冬”。
但在这一次的寒灾急冻中，巨幅的电力价格波动，也让舆论对德州电力供应商这种“效益至上”的做法开始产生疑问。
能源业和晶片产业受到冲击
德克萨斯州是全美能源重镇，也是一些全球最大石油与天然气公司总部所在地，所以，这一场酷寒天气也给德州的能源业造成了损害。
德州每天生产大约460万桶石油，大约占全美产量的四成，而德州生产的天然气产量，约占全美的四分之一。然而，受恶劣天气影响，从2月15日起，德州已经暂停油井和炼油厂作业，迫使天然气和原油管道运营商限制供应。原油减产，也导致西德州的原油价格，一年多来首度涨破了每桶60美元的价位。
除了油气生产外，油气的运输能力也遭到酷寒冲击，德州休斯顿码头一度被迫关闭，德州，和阿肯色州、伊利诺州、路易斯安那州、新墨西哥州的天然气管道运输能力也都受到了影响。
由于停电，德州首府奥斯汀（Austin）附近的一些半导体工厂也被迫停工。17日的时候，汽车晶片最大的制造商之一恩智浦（NXP）表示，在奥斯汀地区的两家工厂已停产。英飞凌（Infineon）在奥斯汀的工厂也被迫关闭。此外，全球第二大的半导体制造商三星电子也表示，已经关闭了奥斯汀工厂的生产。这之前，已经因为疫情等原因导致了全球晶片荒，而德州的这一场极寒天气，无疑让晶片供应链下游的“缺芯”问题更加严峻。
德州推动可再生能源 导致停电？
这一次的德州大停电，也引发了是否应该大力发展可再生能源的大讨论。
德州的共和党人一直主张保护化石燃料。断电发生后，共和党人指责说，大力发展可再生能源，摒弃煤炭等传统能源，就是断电的根本原因。
而德州公共政策基金会，在发布的新闻稿中也指出，“本周，由于德州被冰雪覆盖，可以预计大部分风力涡轮机将静止，而太阳能电池板将产生很少的电力”，并说，“是什么让德克萨斯人感到温暖，并让他们在这个致命的冬季风暴中活着？是化石燃料，特别是天然气。”
一些主流媒体也表达了类似的观点，《华盛顿邮报》说，德州各地遭遇停电，部分原因是风力涡轮机出现问题。涡轮机会在严寒的天气里结冰，叶片最终会停止转动。德州电网运营商说，德州近一半的风力涡轮机被冻结。
《华尔街日报》也说，过去10年里，足以为6,000万美国家庭供电的煤炭设施停止运营，还有许多核电站计划关闭。民主党和共和党的政客都在推动对可再生能源的补贴，然而德州正在发生的一切暴露出可再生能源的局限性。
但也有观点认为，这些说法可能偏颇。德州电力可靠度委员会（ERCOT）的资料显示，在过去几年中，德州一直在努力削减煤炭电力，发展脱碳的风能发电。但是，德州第一大供电主力仍然是天然气，占2020年全州供电量达45%；第二名才是风力发电，占比约为23%；煤炭（18%）和核能（11%）紧随其后；太阳能占比约2%。
在这次致命寒潮中，全州范围内有4.6万兆瓦的电力供应停止运行，其中大约六成的损失来自天然气、煤炭和核能发电，另外四成来自风能和太阳能发电。
也就是说，不管是天然气、煤炭、核能发电，还是风能和太阳能发电，德州各种类型的发电机组都受到寒冷天气冲击，无一例外。
那么，为什么德州的火力发电机组，会因为寒流急冻而停摆呢？这是因为天然气的开采过程中会残留一定比例的水汽，但在“华氏0度”，相当于摄氏零下18度的极端低温中，水汽会冷冻结冰，从而严重阻碍天然气管的输气效率。
与此同时，用来加压输气、供应火力发电的柴油机组系统，也因为化学特性而在低温状态中凝固结冻。于是在低温状态的恶性循环下，输气系统才会陆续低温停摆，接着就是造成了一座座的火力发电厂彻底瘫痪。
按照正常的安全逻辑来说，美国的天然气输气、绿能机组以及电网系统，都应该要有“防冻装置”以避免冬季的极端气候影响供电，但是德州地处南方，终年温暖高温，因此电网系统的设定都是以“防止夏季热浪过载”为设定，没有认真考虑过“大规模结冻”的寒灾可能性。
其实，这不是德州第一次因为严寒天气停电，2011年的冰风暴也曾导致燃煤和天然气电厂冻结，只是停电范围没有今年这么大。业界观察家认为，德州发电厂的防冻作业仍然不足。
乔治亚理工学院的一位助理教授认为，此次断电并非可再生能源比例大小的问题，而是电力系统的问题，而现有的基于化石能源的系统也无法处理这些情况。
独立电网 使德州成为一座孤岛
不过，在这些因素之外，德州还有一个特殊性，它是美国本土唯一一个电网独立的州。
美国本土48州大致分为三大电网系统：美国东部联合电网、西部联合电网，以及独立的德州电网，这个德州电网覆盖了德州绝大部分区域。
在历史上，德州这片土地曾属于墨西哥，之后成立了德克萨斯共和国，直到1845年，加入美国成为一个州。时至今日，德州内依然存在脱离美国独立的呼声。
为了不让联邦政府的监管过度干预德州，因此德州拥有独立的电网运营商，就是电力可靠性委员会（ERCOT），这个委员会只受德州公用事业委员会和州立法机构监督。
但这也意味着，德州电网有如一座孤岛，它无法在最需要帮助的时候直接从东部或西部电网借电。同样地，它也无法送电给其它地方。这也是是造成德州大面积持续断电而不能尽快恢复的一大原因。
因此，德州当地专家认为，电网互联互通，改善传输与储存是避免未来电力危机的发展方向。例如：德州在16日时有400多万人断电，但美国有些地区电力过剩、电价低廉，应该把那里的电力输送给德州急需电力的地区。
还有专家认为，政府应该鼓励建立更多传输设施，将资源转移到需要的地方，建设更多高压电线在全美范围内输电。
最近几个月，日本、巴基斯坦和法国的一系列极端天气事件也曾导致国家电网瘫痪，并破坏了全球能源市场，美国这一次的寒流事件只是其中最新的一起。从这些事件中，我们也可以关注到一个问题，那就是世界似乎已经变得非常脆弱，在难以预测的自然面前，我们人类需要持续的怀有敬畏之心。
策划：许巧茹、宇文铭
主播：蔚然
撰文：李松筠、财商经济研究所
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