希思罗机场火灾关闭事件凸显单一故障点的风险——彭博社
Javier Blas
由于单一故障点——供电系统问题,希思罗机场遭遇了至少二十年来最严重的瘫痪。
摄影师:克里斯·J·拉特克利夫/彭博社每位工程师都明白,任何可能出错的事情终将出错。正如墨菲定律所述,故障总会在最糟糕的时刻以最恶劣的方式发生。这就是为什么人们投入大量精力避免所谓的单一故障点——那些一旦崩溃就会导致整个系统瘫痪的关键组件——因为工程师深知这些核心部件迟早会出问题。伦敦希思罗机场正在用现实案例演绎墨菲定律与单一故障点相撞的后果:彻底混乱。周四晚间一座主要变电站突发火灾,导致大面积断电。截至周五早晨,这座欧洲最繁忙、全球第四大航空枢纽已全天停运,成为英国多年来最严重的航空中断事件。
彭博社观点煤炭令成为特朗普矿产行政令的肮脏秘密伦敦在召唤,但我的手机在哪?削减教育部预算只是作秀,绝非计划春天来了!准备好迎接痛苦吧。航空业已怨声载道:“对国家乃至全球都至关重要的关键基础设施,怎能完全依赖单一电源且无备用方案?"航空协会主席威利·沃尔什质问,这位前英国航空掌门人言之有理——但保护这些单一故障点知易行难,还需权衡成本效益。
希思罗机场从英国电网的两条主要连接线路获取电力。一个名为海德北的大型变电站承担了其大部分电力需求——而正是这座变电站发生了火灾。然而,工程师们早已预料到墨菲定律的降临,因此设计了三重冗余系统:由三台不同的超级变压器共同负责将电压从27.5万伏降至6.6万伏。其中一台变压器与另外两台物理隔离,以增加额外的安全层级。整个电力系统达到了工程师所称的N-2评级,这意味着即便同时损坏两个组件,系统仍能维持运行1。
问题在于?没人预见到三台超级变压器会同时故障——这正是周四晚间发生的事。这个看似具备深度冗余的系统,实则存在致命的单点故障隐患。
这引发了一系列关键问题。首先,为何希思罗机场没有配置能完全承接海德北变电站故障时全部电力需求的冗余电网连接?机场确实存在第二条连接线路,从名为艾弗的另一个主要变电站取电,但该线路似乎不足以承载整个机场的负荷。其次,为何机场没有配备可随时启用的备用发电机?希思罗确实拥有能维持跑道灯光和航空导航设备运转数小时的应急系统,但这套保障方案不足以支撑整个机场全天候运行。归根结底是成本问题。建设完全冗余的连接线路造价高昂,但当前事件证明系统瘫痪的代价更为惨重。“希思罗的成本效益分析本应显示完全冗余供电系统物有所值,“为大型电力用户提供电网连接咨询的英国网络服务公司董事总经理西蒙·加拉格尔告诉我,“现在所有机场都将重新评估。“备用发电方案本可发挥作用。希思罗最大用电负荷约55兆瓦,完全在数十台大型柴油发电机组的覆盖范围内2。机场还自建了燃烧木屑的小型发电厂,可产生约9兆瓦热能和近2兆瓦电能。但事实证明,当国家电网断电时,这座自备电厂无法独立运行,给了墨菲定律肆虐的可乘之机。部分建筑屋顶虽装有太阳能板,但发电量杯水车薪。何况周五早晨阴云密布——墨菲定律与英国天气倒是默契十足。若希思罗是数据中心而非机场,很可能早已配备足够的备用发电能力,确保在国家电网中断时持续运转。
这场危机带来了几点教训。多年来,各国在关键基础设施上偷工减料,一次次进行成本效益分析时过分强调节约而忽视韧性。与此同时,随着能源消费向电力转移,我们需要大幅增加对电力系统中最不起眼的部分的投资:即电网最后10英里左右的环节,那里高压电流从架空电缆转变为中压,分配给企业和家庭。正是这个由超级变压器、变电站和地下电缆组成的网络需要巨额投入。可悲的是,当前关注点仅集中在绿色能源或化石燃料领域的大型项目上。政客们要么热衷于风能和太阳能农场,要么钟情于燃煤和燃气发电厂,并愿意为之奋斗。即便是主要的架空电缆电网也得到了一些关注。而那最后10英里的电缆和设备大多被遗忘了。希思罗机场的混乱应该给所有人敲响警钟——不仅是在英国,其他地方也是如此。
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