德克萨斯州停电：ERCOT和州电网出了什么问题 - 彭博社

2月14日早上的休斯顿格雷里亚区。

摄影师：丹尼尔·克莱默休斯顿的天际线在情人节时被点亮成粉红色。天气很冷 —— 真的很冷，至少按照墨西哥湾岸的标准来看，那里的冬季最低气温通常在华氏50度左右。那个周日晚上气温低于冰点；预报称这将是数年来的第一场雪。

当天早些时候，德克萨斯州电力可靠性委员会（Electric Reliability Council of Texas，简称Ercot），这个管理州电力网的非营利组织，曾温和地敦促德克萨斯人在暴风雪期间保持警惕。“我们知道天气很冷。但如果你把暖气调到华氏68度并穿上一件抓绒衣，你就可以帮助保持电力供应畅通，造福每个人，”该组织当天早些时候在推特上发文说。另一则推文展示了一张KitchenAid立式搅拌机的图片：“拔掉你在疫情期间购买的新型家电，而且只用过一次。”

这一切都显得滑稽可笑。那天晚上，在Ercot奥斯汀总部的一个巨大屏幕上，对应着德克萨斯州地区发电厂状态的图标开始从绿色变成红色。它们在极端寒冷的情况下突然而意外地关闭 —— 尽管全州居民都在加热。面临着一个可能导致家庭和企业数月无电的灾难性停电的现实前景，Ercot下令切断了该州200多万户家庭的电力供应。这是美国历史上最大规模的强制停电。

我们被警告可能会出现持续15至45分钟的滚动停电，所以大多数人都认为他们的灯光和暖气很快就会恢复。我的电还开着，所以我把恒温器调低了，尽自己的一份力。第二天早上，德克萨斯人醒来看到滑雪者在奥斯汀多风的2222农场路上滑雪，就像在Vail滑雪一样，还有狗狗第一次看到雪的照片。当天晚些时候，休斯顿地区的主要电力提供商CenterPoint Energy Inc.警告说，如果客户没有电，他们不应该指望在夜幕降临前恢复电力。德克萨斯著名的能源网络，是全国最庞大的之一，也是州的骄傲之源，正在崩溃。

德克萨斯中部米德兰Permian盆地的抽油机，摄于2月13日。摄影师：Matthew Busch/Bloomberg前一天，我为彭博新闻写了一篇关于克里斯·伯德（Chris Bird）的故事，他是一家位于塔尔萨的石油和天然气公司的总裁。那天大部分时间，他都在俄克拉荷马州东北部的奥萨奇县开车，手持一把丙烷火炬，试图融化老井上的冰。这些井多年来一直没有盈利。但是天然气价格在两天内上涨了超过4000%，伯德希望能赚一笔。他的井比德克萨斯富饶页岩领域中组成的大部分较新的井表现得更好。那周末结束时，有传言称一些生产商正在经历冻结，当较重的碳氢化合物和气体中的水形成水合物，基本上是冰晶，堵塞井口。

一些州的电价已经达到每兆瓦时 9000 美元，这是能源销售商被允许收取的最高价格。对于德克萨斯州的家庭来说，这相当于每千瓦时约 9 美元。这是很多钱。通常，德克萨斯人平均支付大约 12 美分左右。一个电力交易员在价格飙升之前的一天给我发了一条短信说：“我不确定‘黑天鹅’能否恰当地定义我们目前正在经历的情况。”他预测，停电比概率更大。需求预计将大幅上升，而电网已经在挣扎。

到星期一下午，当地和州政府官员敦促德克萨斯人不要上路，因为路面结滑。这让数百万没有供暖的州民面临选择：在室内裹得严严实实，还是冒险上街去和仍有电的朋友和家人呆在一起。德克萨斯州国民警卫队被派遣出动，将老年人转移到取暖避难所。休斯顿的航空旅行被停止。

一家存放新冠疫苗的设施失去了电力，迫使县官员赶紧分发 8000 多剂疫苗。一位朋友把她的兄弟送到了休斯敦庞大的德克萨斯医学中心去尝试接种疫苗，并敦促我也去。“就去吧，”她在电话里说。

本·陶布医院的排队队伍绕着建筑物排成一圈。那天下午 4 点 45 分，太阳开始下山。要么是因为县里没有疫苗了，要么是因为官员不希望数百人在预计当晚气温将降至十几度的情况下在外面等待，保安告诉新到达的人他们已经停止分发。如果有一种体验感觉像是末日降临，那就是看着数百名戴着口罩的人排队希望在德克萨斯州的一场大范围停电和暴风雪中接种疫苗来对抗大流行病毒。

Manessa Grady和她的儿子Zechariah，8岁，和Noah，9岁，在2月16日在奥斯汀的家中。摄影师：Tamir Kalifa德克萨斯州人，特别是我们靠近海岸的人，知道如何为暴风雨做准备。飓风警报会触发熟悉的加油站之行，浴缸灌满水，以及H-E-B杂货店购物。关于一场冬季风暴的讨论已经持续了几天，所以我们做好了准备，或者说有点准备。我检查了一下是否有一托盘水，拿出了我的冬季夹克，买了几瓶葡萄酒。但是，尽管德克萨斯州的发电厂和居民们都能在极端高温下运转，但自从德克萨斯州在情人节那天遭遇了一次极地漩涡以来已经过去了几十年。

这里的房屋通常由功率不足的电暖气或踢脚线加热器取暖，这些设备在该州的一些地区可能一年只开启几周。几乎没有人有更高效的燃油或天然气炉，绝缘设计是为了在夏天保持房屋凉爽，而不是在冬天保暖。管道经常暴露在外界环境中。在新英格兰，当其他方法都无效时，你会让水龙头滴水以防止管道冻裂。但在德克萨斯州，许多供水依赖于电动泵来增压管道，官员们担心停电会导致水压下降。休斯顿市长Sylvester Turner在Twitter上恳求说：“请不要放水以防止管道冻裂，这对医院和消防很重要。”

周日和周一，德克萨斯州电力可用容量（即其电网上的电力量）急剧下降了近40%，仅略低于44,000兆瓦，导致该州大片地区陷入黑暗之中。电网本来就已经不堪重负：几座发电厂因为进行了数周的维护而被停机。具有讽刺意味的是，这些维护是为了确保它们在夏季需求高峰时能够正常运行。

2月15日的德克萨斯州里士满。摄影师：Antonio Chicaia尽管iPhone电池电量耗尽，Wi-Fi中断，但在线上的讨论大多集中在一条当地石油和天然气行业游说者的推文上，推文中展示了一架直升机试图给风力涡轮机除冰的场景。“一架运行在化石燃料上的直升机正在向用化石燃料制造的风力涡轮机喷洒用化石燃料制造的化学品，而这一切发生在冰雪暴风雪中，太棒了，”推文写道。这张照片来自2014年的瑞典。但这并不重要。这引发了一场疯狂的指责意识形态的风暴。“我们绝不应该在德克萨斯州再建一座风力涡轮机，”该州农业专员Sid Miller在Facebook上写道。“德克萨斯州的停电是‘绿色’能源不可靠的结果，”一篇文章在Federalist上标题写道。

在其他地方，故障被归因于该州选择避免联邦对其电网的监管。后来担任美国能源部长的前州长里克·佩里通过辩称，几天的停电比来自华盛顿的干预更可取。得克萨斯州科罗拉多城市市长蒂姆·博伊德在一篇Facebook帖子中告诉选民，他们应该“打破常规思维”，而不是寻求政府援助，并表示“只有强者才能生存”。他道歉并表示自己对一种无法控制的情况感到愤怒。政治上的幸灾乐祸还延伸到参议员特德·克鲁兹，他被发现登上飞往墨西哥坎昆的航班，而停电和冻结的家庭普遍存在。他后来道歉。

得克萨斯州的电网几乎完全与全国其他地区隔离，这使其免受联邦规定的约束，但也意味着在危机时无法从邻近州获取电力。1999年，该州进一步通过了一项取消电力市场管制的法律。这一决定的影响今天仍然可见。在休斯顿的任何地方开车，你都会看到电力公司的广告牌互相竞争，例如在夜间或周末提供免费电力。一家特别有创意的供应商Griddy为客户提供支付公用事业支付的批发价格的机会。

根据同一1999年的法律，德克萨斯州拒绝实施前置容量市场，这是其他州普遍采用的一种系统，旨在确保发电厂有足够的资源来满足未来的需求。立法者认为放弃市场是保持价格低的又一种方式。

“每个人都要问的问题是：应该建设到什么可靠性水平？”

与其他州建立联系或拥有一个运作良好的前置容量市场可能在二月份有所帮助，但即使是更传统的能源系统也可能无法拯救德克萨斯州。“如果每兆瓦时9000美元还不足以激励供电，那我不知道还有什么能激励了，”莱斯大学环境工程教授丹尼尔·科恩说。根据大多数关于该州能源系统的专家的看法，更大的问题与热力学有关。德克萨斯州的能源基础设施简单地 不适合寒冷温度。

导致页岩气田关闭的冻结只是干扰的开始。将天然气推入管道的压缩机 太冷而无法运转 ——即使它们有电源也是如此。随着对电力的需求激增，公用事业公司将电力转移到家庭和医院，导致油田无法解冻冻结的设备。正如一家大型独立页岩气生产商的高管所说，这是一个死亡螺旋。没有天然气来发电，也没有电力来生产天然气。

天然气占该州电力生产的一半多一点，但并非唯一受影响的能源。在休斯顿以西约一小时的地方，南德克萨斯核电站一台通往反应堆的给水泵跳闸，导致两台反应堆中的一台关闭。虽然那张病毒式风车照片是假的，但风力涡轮机面临的问题是真实的。像飞机机翼一样，涡轮机在覆盖冰层时无法运转，而德克萨斯西部的风力发电场，不像北达科他州的那些，通常没有除冰技术。在危机达到顶峰的整整一周之前，德克萨斯的一个风力发电场的叶片上就开始结冰了。到了2月9日中午，它停止了发电。即使是通常被视为可靠的煤电厂也无法幸免。燃煤发电机需要将水加热成蒸汽来带动涡轮机转动，但一些电厂的水没有受到来自自然的保护，开始结冰。

也许一些因维护而停机的电厂本可以重新启动，但大多数被迫保持离线。这是因为电厂和变电站必须与系统的其他部分同步。提前启动电厂可能导致“级联停电”，太阳能公司Origis Energy USA Inc.的开发总监马修·戈麦斯说。

人们在2月16日等待进入奥斯汀一家杂货店。摄影师：Tamir Kalifa2月16日晚上，我断电了。天很冷，但还能忍受。我住在公寓里，大楼比独栋房屋更能保持热量。我觉得我的房间温度从未低于50华氏度，但许多休斯顿的人在客厅里能看到自己呼出的气息。其他人则通过在室内使用露营炉具或在车里睡觉来取暖，导致许多人死于一氧化碳中毒。还有一些人暴露在寒冷中，包括一名被发现死在分隔岛上的男子和一个六年级男孩，在休斯顿郊区家中失去电力后再也没有醒来。取暖收容所也出现了电力故障。

周三早上带来了新的危机：水。处理厂未能全面运作，水压太低，系统容易受到细菌侵袭。包括休斯敦在内的主要城市告诉居民在饮用水前要将其煮沸。但如果没有煤气灶或电力，你就无法煮水——包括我在内的许多德克萨斯人都没有。我在奥斯汀的父母根本没有水。我开车到街上的加油站加满油箱，让男朋友去买零食和几瓶额外的水。他带回来一些肉干和Takis薯片，但水已经卖光了。到了那天下午，我父母开始融雪来冲马桶。

我谈过的石油高管用了一个精算术语来描述这场突如其来的寒冻——“一个三标准差事件”。其他人称之为百年一遇的风暴，尽管很难不去想，这样的事件现在是否会更频繁发生。科学家们仍在研究随着气候变化而导致的天气模式转变是否会使极端寒冷天气更加普遍。“对每个人来说的问题，所有参与者——无论是独立的电力参与者、天然气生产商、监管机构——是：应该建造到什么可靠性水平？”休斯顿慈善家约翰·阿诺德说，他在安然公司开始，后来创立了一家成功的对冲基金。“建造到什么可靠性水平？一个人建造房子时应该考虑到什么？我们是否应该给管道做防冻处理，尽管这会增加成本，但可以在每隔X年发生一次的事件中自救？你是否应该购买发电机？”

迈克尔·韦伯，德克萨斯大学奥斯汀分校的一位专门从事能源的教授，同时担任法国公用事业公司Engie SA的首席科学技术官，认为需要数十亿美元的投资来提高家庭的效率，给发电厂做防冻处理，并与其他州的电网连接。他建议增加更多的储能容量，并增加更多能够长距离输电的高压线路。还可以建造“微电网”，在系统范围出现问题时作为分散式发电站。“抱歉，”他说。“我知道我刚刚列举了，比如说，六件事情。”

许多德克萨斯人的挫败感集中在Ercot身上。德克萨斯州州长格雷格·阿伯特指责这家电网管理机构未能在严重寒潮来临之前提供对该州发电能力的现实评估。“Ercot失败了，”阿伯特在2月18日的媒体吹风会上说。2月23日，包括主席在内的五名Ercot董事会成员宣布辞职。阿伯特还要求州议员将发电厂的冬季化作为强制性要求。上一次提出这一建议是在2011年冬季风暴后，当时数百万人断电。那年夏天，联邦能源监管委员会和北美电力可靠性公司敦促该州的公用事业公司使用更多绝缘材料，并确保管道在寒潮期间能够加热，以及其他措施来应对极端温度。但发电厂运营商在很大程度上忽视了这些指示，而Ercot指出，电网运营商对此无能为力。“目前没有监管处罚，”Ercot系统运营高级主管丹·伍德芬在2月16日告诉记者。

休斯敦Tanglewood社区的Randalls杂货店，2月20日。摄影师：丹尼尔·克莱默周三晚上，我从窗户看到麦当劳的金色拱门再次发光，吸引着汽车排队去驱车通过，就像虫子被灯光吸引一样。当我到达那里时，队伍已经延伸到了主干道Westheimer，所以我停车去了隔壁的泰国餐厅。其他等待点餐的人在谈论管道和哪些商店还有水。“你能相信吗？”一个女人摇着头问道。一个多小时后，我带着两份泰式炒河粉离开了。虽然不是我点的，但我并不在乎。我觉得没有人在乎。当我离开时，我听到有人说他们尝试去麦当劳。结果发现它甚至没有开门。电力恢复后灯光自动亮起，现在有数十辆车排队想要得到没有供应的汉堡。

周四早上，我正在和一位编辑通电话时，注意到我房间的吊扇在转动。电力恢复了，很快就有了Wi-Fi。我与同事联系。另一位能源记者花了两天时间努力让他5岁和18个月大的女儿保暖。有一次，他把家人都塞进车里，四处打电话寻找酒店。他能找到的最近的一个在路易斯安那州的亚历山德里亚，即使那里也不能保证他们到达时电力仍然开着。

“对于数百万人来说，这是一场可怕的、可怕的事件，”慈善家阿诺德在星期五说，当时电力正在恢复。当我们交谈时，仍有超过1400万人无法喝水。我父母的浴缸里装满了脏兮兮、半融化的雪——仍然是房子里唯一的水源。杂货店排起了长队，但货架上几乎没有东西，而德克萨斯州能源公司Griddy的客户现在面临着数万美元的账单。“我认为会有很大的压力，”阿诺德说，意思是来自非常不满的选民。

但即使面临这种压力，要从哪里开始并不明显。如果页岩气井和天然气管道也在结冰，是否应该强制发电厂投资于防寒保护？达拉斯南卫理公会大学戴德曼法学院的副教授詹姆斯·科尔曼专注于能源问题，他建议发电厂可能需要从已经对基础设施进行了气候保护的生产商那里采购天然气。或者，他提出，负责监督德克萨斯州石油和天然气行业的德克萨斯铁路委员会可能会介入，并要求那些开采和运输天然气的公司进行气候保护。到目前为止，该机构几乎没有推动气候保护措施，一名委员最近甚至重申其他共和党领导人的观点，认为风力发电应该受到责备。

“将会有变化，”科尔曼说。“这次停电的规模和人类后果太大，无法轻描淡写。” —*与**马克·切迪亚克，**凯文·克劳利，**诺琳·马利克，*香农·辛姆斯，以及凯瑟琳·特雷威克阅读更多： ERCOT的711页培训手册讲述了一个电力网的恐怖故事