德克萨斯州停电：电网为何失灵 - 彭博社
Catherine Traywick, Mark Chediak, Naureen S Malik, Josh Saul
顾客们在达拉斯一家杂货店的肉类区域用手机的光线查看。摄影师：LM Otero/AP照片
德克萨斯州电网的控制室由一面像影院那么大的屏幕主导着。当室外温度在上周日晚上在距奥斯汀30英里的低矮建筑周围急剧下降到北极级别时，所有人的目光都集中在那里。消息不妙。
整个州的取暖电力需求飙升，如预期那样，但地图角落上的绿点开始变成红色。每个点代表一个区域性发电厂，它们自发性地关闭了 —— 首先是科珀斯克里斯蒂的三座煤电厂，随后是一座燃气电厂。
然后另一个指标开始闪烁：频率，这是电网上电力流动的一个度量。为了稳定所需的60赫兹下降到了59.93。
电网运营商首席执行官比尔·马格内斯（Bill Magness）在紧密关注着，立刻明白了其中的风险。如果低于59，德克萨斯州的电力系统将面临连锁性停电，需要数周甚至数月才能恢复。2012年，印度就曾有7亿人在类似时刻陷入黑暗。
马格内斯摄影师：Aaron M. Sprecher/Bloomberg马格内斯回忆说，德克萨斯州距离这样的灾难只有“秒和分钟”。这本不应该发生。在2011年的冬季停电之后，发电厂应该保护自己免受如此低温的影响。德克萨斯系统的基础是市场 —— 需求增加，你就赚钱。上周日需求激增，但发电厂却在关闭。
如果供电不足，电网将无法支撑客户和其他供电厂的能源需求，导致功能失调循环。因此，在接下来的几个小时里，电网运营商下令进行了美国历史上最大规模的强制停电。
在距离圣胡安、波多黎各2000多英里的地方，电力交易员亚当·辛恩一直坐在电脑前，实时观察频率图急剧下降。他知道这种下降足以迫使发电厂停机，可能导致更广泛的停电。这是一个前所未有的情况，但从他的角度来看，完全是可以避免的。
事实上，这是一个多年来酝酿的危机。德克萨斯州的电力网以其独立性而闻名 —— 封闭性强。其自给自足的电网几乎完全由州内供电，进口能力有限，因此避免了联邦监管。它还是一个仅有能源市场，这意味着电网依靠极端电价的价格信号来促使对新发电厂、电池和其他供应的投资。
在其他电网上，没有办法签订合同以满足最高需求时期的电力供应，这在其他电网上被称为容量市场。没有法规或处罚强制发电厂在需要时提供供应，或者为像上周末袭击德克萨斯的风暴这样的情况做好设备的防寒准备。
是什么导致了德克萨斯州的能源危机？
因此，随着寒冷开始关闭天然气供应，冻结发电厂的仪器和覆冰风力涡轮，备用发电量不足以满足需求。多达500万家庭和企业在危机持续期间突然陷入严寒黑暗中，持续近四天，波及到加利福尼亚等十几个其他州，搅动了全球的大宗商品市场。
现在，随着德克萨斯州的雪融化，灯光重新点亮，答案仍然难以得到。显而易见的是，没有人——无论是未能使设备防寒的发电厂还是负责保障电力系统的电网运营商——都没有为这样的极端天气事件做好准备。在那两个小时里发生的事情突显出，即使是最复杂的能源系统也对气候变化的变幻莫测极为脆弱，以及它们濒临崩溃的危险。
在寒冷来临之前，警告信号早已出现。在停电开始前将近一周，德克萨斯州的一家风力发电场的运营商向电网管理者Ercot（德克萨斯州电力可靠性委员会）发出警告，称即将到来的暴风雪可能导致其停机，这是系统容量可能受损的早期信号。
周四，一位天然气交易员试图为公司的发电厂在假日周末确保供应，却惊讶地看到价格飙升。原因是什么呢？人们担心德克萨斯西部的天然气生产面临冻结风险，这将影响发电的供应。Aspire Commodities的所有者辛恩当天从圣胡安的电脑上注意到德克萨斯电网的次日电力价格正在上涨，这表明市场在预期供应短缺。
到了周六，已经有相当数量的发电能力停机，部分是因为例行维护，部分是因为天气原因。这是因为在德克萨斯，高峰需求与夏季炎热有关，因此许多发电厂在冬季进行例行维护。
首先停机的是风力发电，因为浓雾笼罩着风力涡轮机群，接触冻结。几天来水汽的缓慢积聚导致一些叶片结冰，同时连接线开始因冰的重量而下垂，直到一些风电场的发电完全停止。但由于风力资源在德克萨斯冬季发电组合中所占比例较小，电网运营商并未将其视为一个大问题。然后天然气发电开始下降。这有些不便，但并非无法控制。系统上仍有充足的供应。
周日，控制室里的气氛变得紧张起来。随着寒冷加剧，需求急剧上升，达到并超过了该州有史以来的冬季峰值。但灯光仍然亮着。马格内斯和他的系统运营总监丹·伍德芬从隔壁房间的监视器上观察着，满意地看到他们度过了危机的最艰难时刻。
“我们以为也许我们晚上的其余时间都还好，” 马格内斯说。
他们错了。
晚上11点，监控控制室的显示器上的绿点变成了红色。在整个州，发电厂的所有者开始看到他们的线路上的仪器冻结，导致他们的发电厂停机。在一些情况下，德克萨斯西部的井口关闭导致天然气供应下降，降低了天然气厂的压力并迫使它们停机。在那一刻，几乎所有脱离电网的发电量都来自煤炭或天然气发电厂。
“与一些早期的热点看法相反，天然气和煤炭实际上是危机中最大的罪魁祸首，” 伍德麦肯齐北美天然气主管埃里克·费尔说。
回到泰勒，奥斯汀东北部的小镇，ERCOT 的总部所在地，巨大的平板显示屏上开始闪烁橙色和红色的紧急显示，这些显示器排列在操作员的工作站上。
“事情发生得非常快 — 一连串的事情发生了，” 马格内斯说。
在30分钟内，德克萨斯州的电网消失了2.6吉瓦的容量，足以为50万户家庭供电。
“关键操作员意识到，这必须停止。这是不允许发生的，” 马格内斯说。
此时，外面的温度已经降到了华氏5度（摄氏零下15度）。在整个州，街道结冰，雪堆积。需求持续攀升。而发电厂继续停机。
房间里没有人预料到这一点。而且情况即将变得更糟。
奥斯汀的ERCOT控制室。来源：ERCOT礼貌发电中断导致频率下降 — 半小时内最多下降0.5赫兹。“然后我们开始看到大量发电停机，”Magness说。
为了阻止频率的下降，操作员不得不开始“减载”。控制室的工作人员立即开始致电全州的输电运营商，命令他们开始为客户减少供电。
“随着我们减载和频率继续下降，我们下令再次减载，频率进一步下降，然后我们下令再次减载，”在危机期间一直在办公室里睡觉的Woodfin说。
操作员在凌晨1:30至2:30之间减少了10吉瓦的需求，基本上一下子为200万户家庭切断了电源。
为圣安东尼奥提供服务的公用事业公司CPS Energy就是收到减载命令的公司之一。
“我们排除了任何关键设施，任何有医院或警察的电路，”CPS首席执行官Paula Gold-Williams周五表示。“我们保持了机场的运转。”
奥斯汀的Alton McCarver的公寓是失去电力的家庭之一。这位IT工作者在凌晨2:30醒来时感到发抖，停电开始一个小时后，试图调高恒温器。“甚至我的狗，因为太冷了，他在屋子里发抖，”他说。
McCarver想带着妻子和9岁的女儿去一个仍有电的朋友家避难，但他们家周围的陡峭山丘被冰覆盖，他认为他们无法安全驾驶。“你又饿又沮丧，而且绝对冷，”他说。“我最担心的是我的家人。”
电力切断起作用了 — 至少在ERCOT设法保持需求低于迅速下降的供应之下。
但是，电网运营商卸载负荷的速度如此之快，以至于一些发电厂和市场观察者怀疑他们是否加剧了问题。
此外，根据ERCOT市场参与者的说法，频率在清晨的早些时候继续波动，这可能导致更多的发电厂跳闸。沃科附近的Sandy Creek燃煤电厂就是其中之一，在频率下降的同时于凌晨1:56失去联机，根据电厂运营商的数据。
然而，ERCOT坚称频率保持在发电厂会跳闸的水平以上。
随着停电蔓延到整个州，不仅家庭和企业的电力被切断，而且用于给天然气管道供电的压缩机站也被切断 — 进一步切断了向发电厂供应的流动。
德克萨斯州居民被告知如果他们有水就要煮沸水
电力供应变得如此稀缺，原本应该是“轮流”停电最终持续了数天，导致数百万德克萨斯人没有灯光、没有供暖，最终甚至没有水。甚至ERCOT控制中心也停水，不得不为员工带来便携式厕所。
“这简直是灾难性的，”前联邦能源监管委员会委员、威尔金森巴克纳律师事务所的高级顾问托尼·克拉克说。
到星期五，当Ercot宣布紧急情况已经结束时，仍有1440万人缺乏可靠的公共供水，根据Accuweather的数据，这场危机已经给德克萨斯州造成了500亿美元的损失。与此同时，一些发电厂在危机期间因能源价格飙升至每兆瓦时9000美元而获利颇丰。总的来说，仅今年发电厂通过电力销售就赚取了446亿美元，这比2018年至2020年的总和还要多，根据Wood Mackenzie的数据。这些收入并不包括可能存在的任何套期保值。
在停电之后，德克萨斯州公用事业委员会宣布对导致灾难的因素进行调查。
但至少灯光正在恢复。下午，那些饱受打击的人们开始走出家门，沐浴在阳光下。“站在40度的阳光下感觉很疯狂，”35岁的作家和教育工作者卡西·摩尔说道，她向仍然没有电和水的老板和朋友们提供了自己的淋浴和洗衣机。“就在几天前，我还担心我的狗会冻死在这个地方。”
—与**Javier Blas