當(dāng)?shù)貢r(shí)間7月13日傍晚6時(shí)許，美國(guó)紐約曼哈頓中城和上西區(qū)突發(fā)大面積停電事故。根據(jù)美國(guó)能源公司聯(lián)合愛迪生公司(Con Edison)事后統(tǒng)計(jì)，共有約7.3萬(wàn)用戶被迫斷電，160萬(wàn)余人的正常生活受到波及。
令人匪夷所思的是，在42年前的同一天(1977年7月13日)，紐約也同樣發(fā)生了嚴(yán)重的大規(guī)模停電，導(dǎo)致當(dāng)時(shí)在混亂中發(fā)生了1000多起縱火案和1600多家商店遭到洗劫，損失超過3億美元。
如此詭異的巧合，讓此次停電的原因“撲朔迷離”。有人認(rèn)為這是網(wǎng)絡(luò)攻擊，有人認(rèn)為是恐怖主義襲擊，也有人將其定義為“伊朗對(duì)美國(guó)的報(bào)復(fù)”……
不過，隨著紐約市長(zhǎng)白思豪(Bill de Blasio)在媒體發(fā)布會(huì)上的官宣，終止了所有想象：停電原因是變壓器起火。
而令人擔(dān)憂的是，美國(guó)的電力化進(jìn)程較早，電力設(shè)施的敷設(shè)早于中國(guó)數(shù)十年，許多電纜、變壓器已經(jīng)接近質(zhì)保期，翻修又困難重重，并且美國(guó)的電網(wǎng)智能檢測(cè)已經(jīng)明顯落后于中國(guó)，“高齡”的美國(guó)電網(wǎng)今后或?qū)⒃庥龈囝愃频耐话l(fā)性大斷電。
1 “宇宙中心”曼哈頓大停電
這場(chǎng)斷電大約持續(xù)了四個(gè)多小時(shí)，主要發(fā)生在曼哈頓西部地區(qū)，時(shí)代廣場(chǎng)上常年閃爍的廣告牌變成一片黑屏，地鐵停運(yùn)、交通信號(hào)燈癱瘓、百老匯的演出和拉丁天后詹妮弗·洛佩茲在麥迪遜花園廣場(chǎng)上的演唱會(huì)也被取消。
直到晚上十點(diǎn)多，電力才開始逐步恢復(fù)。午夜時(shí)分，電力才得到完全的恢復(fù)。共有73000余用戶受到影響，160萬(wàn)余人的生活受到波及。
紐約市長(zhǎng)白思豪(Billde Blasio)和電力供應(yīng)商聯(lián)合愛迪生電力公司(Con Edison)主席蒂莫西·考利及時(shí)出來辟謠，否定了網(wǎng)絡(luò)攻擊說和恐怖襲擊論。
西64街和倫敦西區(qū)大道發(fā)生的1.3萬(wàn)伏配電電纜故障，是導(dǎo)致周六晚間停電的一連串事件中的第一張多米諾骨牌。隨后變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)又發(fā)生故障，一個(gè)變壓器起火并爆炸，致使臨近的五六個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
主要的受影響區(qū)域。來源：Con Edison
盡管見慣大世面的紐約客們，面對(duì)停電表現(xiàn)得相當(dāng)?shù)ǎ狐c(diǎn)著蠟燭繼續(xù)在餐廳吃晚餐，或站在街邊看百老匯藝術(shù)家們的即興表演，甚至當(dāng)起臨時(shí)交警，幫助疏導(dǎo)交通……
然而美國(guó)并沒有對(duì)這場(chǎng)“宇宙中心”大停電事故掉以輕心，紐約州州長(zhǎng)安德魯· 科莫?jiǎng)t表示：“這座城市不能發(fā)生這樣大規(guī)模的停電，這太危險(xiǎn)”，并下令州政府機(jī)構(gòu)立刻展開調(diào)查。
畢竟在42年前的同一天(1977年7月13日)，紐約也發(fā)生了嚴(yán)重的大規(guī)模停電。那次事故由閃電擊中幾條電線引起，故障持續(xù)了24小時(shí)以上，約800萬(wàn)人受到影響。混亂中，一些暴徒制造了1000多起縱火案，1600多家商店遭到洗劫，損失超3億美元。
2 不穩(wěn)定的“高齡”電網(wǎng)
實(shí)際上，最早步入電氣化時(shí)代的美國(guó)正面臨著嚴(yán)峻的電網(wǎng)安全危機(jī)。據(jù)美國(guó)伊頓公司統(tǒng)計(jì)，2008-2017年期間，美國(guó)電網(wǎng)平均停電次數(shù)為3188次，近五年來均超過3000次。從區(qū)域范圍來看，加州摘得“桂冠”，十年來停電4297次。德州排名第二，共發(fā)生了1603起停電，紐約位列第三，共1528次。
美國(guó)電網(wǎng)已走過一個(gè)多世紀(jì)，最初由私營(yíng)和公營(yíng)電力公司根據(jù)各自的負(fù)荷和電源分布組成數(shù)百個(gè)孤立的電網(wǎng)，遮天蔽日的電線曾引起了市民的強(qiáng)烈抗議。后來通過雙邊或多邊協(xié)議、聯(lián)合經(jīng)營(yíng)等方式相互聯(lián)網(wǎng)，逐步形成了今天的東部、西部和德克薩斯三大聯(lián)合電網(wǎng)三足鼎立的格局。糟糕的是這三大聯(lián)合電網(wǎng)之間僅由少數(shù)低容量的直流線路連接，這為電網(wǎng)安全埋下了隱患。
美國(guó)電網(wǎng)設(shè)備老化、技術(shù)陳舊問題突出。它的電網(wǎng)建設(shè)時(shí)間較早，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在上世紀(jì)50年代已基本成型。隨著經(jīng)濟(jì)和電力需求增速趨緩，電網(wǎng)的建設(shè)與改造明顯停滯。于此相對(duì)的是，隨著能源結(jié)構(gòu)的變化，越來越多新能源的接入使得電網(wǎng)改造更加迫切。
而經(jīng)歷了90年代的電力私有化改革后，“各自為政”的私有電力公司缺乏積極性去對(duì)深埋地下的線路進(jìn)行大改造。即使深知對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化、智能化改造非常迫切，但面對(duì)龐大的工程、驚人的資費(fèi)以及漫長(zhǎng)的審批過程，他們往往也心有余而力不足。
一位美國(guó)電力系統(tǒng)從業(yè)人員對(duì)能見表示：“紐約的供電系統(tǒng)其實(shí)很脆弱，紐約的很多供電設(shè)施和地下高壓電纜已經(jīng)服役了幾十年，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。雖然很少會(huì)遇到亂開挖破壞線路的情況，但各種設(shè)施經(jīng)過數(shù)十年的服役，已經(jīng)開始老化殘舊了。加之城市用電量越來越大，原來的地下電纜很多已經(jīng)不堪重負(fù)。逐步更換的費(fèi)用高昂，尤其美國(guó)的電力工人既缺乏，人工費(fèi)又奇高，所以私有電力公司斥巨資對(duì)地下線路進(jìn)行更換的意愿并不高。”
從2012年到2017年，美國(guó)200千伏及以上輸電線路長(zhǎng)度僅增長(zhǎng)了4.63%，總共只增加了15997km。目前，美國(guó)電網(wǎng)規(guī)模已落后于我國(guó)。據(jù)美國(guó)能源部(DOE)統(tǒng)計(jì)，70%的輸電線路和電力變壓器運(yùn)行年限在30年以上，60%的斷路器運(yùn)行年限超過30年。
陳舊電網(wǎng)面臨保障供電可靠性的巨大挑戰(zhàn)，颶風(fēng)、暴雪等自然災(zāi)害時(shí)常給美國(guó)電力供應(yīng)帶來嚴(yán)重影響。有媒體曾疾呼：不穩(wěn)定的“高齡”電網(wǎng)是美國(guó)“最薄弱的一環(huán)”。
3“杯水車薪”的智能電網(wǎng)
與美國(guó)電網(wǎng)不同，我國(guó)電網(wǎng)具有先天優(yōu)勢(shì)，由國(guó)家進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，設(shè)備相對(duì)統(tǒng)一且持續(xù)升級(jí)。覆蓋全國(guó)，調(diào)度能力強(qiáng)大，至今沒有發(fā)生過一起負(fù)荷損失超過800萬(wàn)千瓦的重大停電事故。
特別是從2019年開始，國(guó)家電網(wǎng)提出了建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略，通過傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)把電力設(shè)備終端接入網(wǎng)絡(luò)，用大數(shù)據(jù)技術(shù)快速關(guān)聯(lián)分析海量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)及時(shí)的狀態(tài)感知和實(shí)時(shí)的信息搜集，從而能判斷、預(yù)警與處置相關(guān)電力事故風(fēng)險(xiǎn)，也就更容易避免大范圍停電事件。
從全球角度來看，中國(guó)新一輪電網(wǎng)以及相關(guān)信息化投資，將進(jìn)一步引領(lǐng)全球。目前，歐美電網(wǎng)在部分智能硬件設(shè)備方面相對(duì)于中國(guó)電網(wǎng)處于落后狀態(tài)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在歐美國(guó)家并未普及。
在歐洲有一些與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)相似的構(gòu)想，目前僅僅是示范性的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目只是在電網(wǎng)的基礎(chǔ)上再加上一層ICT的網(wǎng)絡(luò)，即信息通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷與可再生能源的互動(dòng)，以及其他一些功能，沒有像中國(guó)大面積鋪開。
近年來，美國(guó)也在不斷加快推進(jìn)智能電網(wǎng)(smart grid)。許多公用事業(yè)公司正在投資智能電網(wǎng)技術(shù)，如高級(jí)計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施(AMI)、自動(dòng)故障定位、隔離和服務(wù)恢復(fù)(FLISR)自動(dòng)切換裝置、智能電表、儲(chǔ)能技術(shù)和微電網(wǎng)技術(shù)。截至到2017年底，美國(guó)安裝了7600萬(wàn)只智能電表。
然而，不斷老化的電網(wǎng)設(shè)施尚來不及更換，遑論更為龐大的智能設(shè)施投資需求，美國(guó)的智能電網(wǎng)計(jì)劃僅僅是杯水車薪，紐約這樣的大城市面對(duì)可預(yù)見的電力事故，依然“鴨梨山大”。
特朗普總統(tǒng)曾在2016年大選期間提議在美國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施上投入1萬(wàn)億美元。然而德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的一項(xiàng)研究分析顯示，目前包括發(fā)電廠、輸電線路、變壓器和電線桿在內(nèi)的電力系統(tǒng)約貶值1.5萬(wàn)億-2萬(wàn)億美元，而替換這些資產(chǎn)的成本需要5萬(wàn)億美元。
加之隨著分布式新能源、微電網(wǎng)、儲(chǔ)能等新技術(shù)的快速發(fā)展，如何將有限的資源進(jìn)行合理分配將成為美國(guó)的一大難題。
正如《電網(wǎng)》一書的作者格雷琴·巴克(Gretchen Bakke)所言：資金不足的電網(wǎng)無法將美國(guó)帶入一個(gè)新的能源未來。
這次紐約停電事故也給美國(guó)電網(wǎng)敲響了警鐘，據(jù)今日美國(guó)(USA Today)報(bào)道，紐約、華盛頓和芝加哥地區(qū)即將迎來高溫和潮濕天氣，埋在地下的電力系統(tǒng)將面臨高溫和高負(fù)荷的雙重考驗(yàn)，突發(fā)性斷電事件極有可能再起。
如果美國(guó)不能克服電網(wǎng)公司高度私有化帶來的弊病，無法將已經(jīng)到退役年限的電網(wǎng)設(shè)施更換，又沒有抓住這一輪電網(wǎng)智能化的步伐。那么，在不遠(yuǎn)的未來，隨著全球變暖和極端氣候的加劇，以及能源需求的增加和能源結(jié)構(gòu)的快速變化。這個(gè)最先進(jìn)入電氣時(shí)代的國(guó)家，或?qū)⒚媾R更多‘災(zāi)難性’斷電。而束手無策的樂觀美國(guó)人民，可能只能在黑暗中唱著《天佑美國(guó)》。
