美南大停电：极端寒流如何瘫痪“德州火力发电”?

美南大停电：极端寒流如何瘫痪“德州火力发电”?

　　【2021. 2. 17 美国】

　　美国南方大断电：极端气候冰封德州，400万人酷寒中停电

　　「就连终年温暖的德州，也出现了－19°C的世纪酷寒...」垄罩美国本土全境、造成各地严寒的2021年2月冬季风暴，自周日开始大举南下、侵袭全球石油重镇德克萨斯州。儘管以乾燥炎热闻名的德州，往常总是终年温暖、夏季炎热，但在本波寒流的夸张强袭下，过去48小时内全州都出现了「华氏0°F」（摄氏－17.78°C）的极端酷寒，甚至16日上午达拉斯的沃斯堡国际机场（DFW）更降至华氏－2°F（摄氏－18.89°C）的百年最低温。在南方的极端寒流中，目前已知至少20人被寒害冻死，以德州为中心的400万居民更遭遇了严重的「寒流大停电」，各种发电设备都因太冷而无法运作、供电网也结冻而瘫痪————因只为夏季酷热作准备的德州电力系统，没想到极端气候竟会以「酷寒型态」逆向袭来。

　　美国目前遭遇的这波「全国性寒灾」，是从2月中旬开始的複合式极端现象。一开始原本是北太平洋温带气旋的影响，挟著低温的冬季风暴从美国西北一路强袭，过程中大气系统带来的低温不但让美国全境73%的地区降下2月大雪，风暴更横贯北美大陆、一路往东南方向猛袭而来。

　　低温寒流一路往南衝，最终也轰入了终年温暖、以乾燥沙漠与夏季酷热闻名的石油大州——德州——原本德州2月均温尚可达到华氏61°F（摄氏16.1°C），但在寒流强袭下，自周一开始全州却急速冷冻，气温直线落体降到了「华氏0 °F」（摄氏－17.78°C）。

　　根据德州气象局的通报，16日上午8点左右，德州大城达拉斯近郊的沃斯堡国际机场，已知测得华氏－2°F（摄氏－18.89°C）的极端低温，这是自1899年的－8°F（摄氏－22.22°C）最低温纪录之后，122年以来所测得的最冷气温。

　　根据德州气象局的通报，16日上午8点左右，德州大城达拉斯近郊的沃斯堡国际机场，已知测得华氏－2°F（摄氏－18.89°C）的极端低温，这是自1899年的－8°F（摄氏－22.22°C）最低温纪录之后，122年以来所测得的最冷气温。 图／美联社

　　德州的酷寒冰封，除了对居民生命安全造成直接威胁外，自周一开始全区更遭遇了严重的「全州大断电」——以德州为最重灾区，伴随著邻近的路易斯安那州、堪萨斯州，截至2月17日清晨为止，美国南方约有400万户居民在冰天雪地中连续断电超过30小时，除了日常生活功能完全中断外，供暖系统更是完全无法运作。

　　「极端酷寒中的大停电，是真的会出人命的！」

　　德州的寒流大缺电，一开始以为只是单纯的电网受损，但随著时间过去、温度计也不断急坠，停电区域却是不减反增，电力中断的影响范围更是越来越严重。地方许多不满的意见与批评，于是也伴随著求救声量而舆论炎上。

　　「德州的风力发电机，一遇到寒流就全部瘫痪！就说再生能源不可靠，全都是『绿能觉青』害得大家要被冻死。」面对大停电的惨重灾情，一向力挺家乡石化能源工业、并以极端保守主义闻名的共和党籍众议员克伦肖（Daniel Crenshaw，海豹特种部队的退役军官，在阿富汗战争重伤而以「独眼」形象而知名），就愤怒地批评风力发电...等「绿电」的高成本与不稳定性。

　　克伦肖所指控的「风力发电瘫痪」，是确实存在的事实，因为在低温与冰雪暴的双重夹击下，缺少防寒装备的风力发电机组，确实因大规模「结冻」而无法正常运转；但在德州，本回寒害的真正缺电破口，反而是克伦肖等人最力挺支持、但因太过寒冷而无法发电的「火力发电厂」。

　　《金融时报》表示，截至2月16日为止，德州周边400万户之所以迟迟等不到电，除了电网遭寒流冻损，真正的原因是「供电不足」、超过50%的常备发电量被低温冻结而瘫痪——目前电力缺口大概为4,600万瓩，风力发电瘫痪的损失为1,600万瓩；剩下3,000万瓩的电力缺口，则来自于「天然气火力发电」的系统崩溃。

　　坐拥全球最富饶的天然气田之一，德州的火力发电机组，为何会因寒流急冻而停摆？这是因为天然气的开採过程中会残留一定比例的水气，但在「华氏0°F」的极端低温中，水气会冷冻结冰，进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，接著让一座座的火力发电厂彻底瘫痪。

　　除了火力发电之外，德州的核能发电（约佔总供电能量的10%）也是寒流中第一波瘫痪的发电系统。像是墨西哥湾沿岸的南德州核能发电厂，就因核电厂水源系统「结冻」导致供水帮浦故障，进而让核电厂停止发电运转。

　　照正常的安全逻辑来说，美国的天然气输气、绿能机组与电网系统，都应该要有「防冻装置」以避免冬季的极端气候影响供电；但地处南方的德州，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，并不曾认真考虑过「大规模结冻」的寒灾可能性。

　　硬体系统瘫痪的同时，德州各地的冰雪风暴，也阻碍了工程人员的除冰、抢救进度。于是在各方不利因素交织之下，这场世纪寒流才会酿成美国南方大停电的「完美风暴」。

　　「在这种灾难性的极端寒流中，太多德州家庭遭遇了停电、暖气断线的急冻威胁。这样的停电与失能规模，真的令人完全无法接受！」

　　在面对连续30小时停电的灾难状态后，共和党籍的德州州长阿博特（Greg Abbott），也发出措词强硬的究责声明，要彻底调查、检讨并追究德州供电商的停电责任。

　　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区。长期以来，德州政坛也因此自豪于「电力自由竞争」的经济效率。但在本回的寒灾急冻中，除了毫无防范地导致大规模停电瘫痪之外，电力市场的卖电时价更在短短３天内飙涨了410倍，剧烈的价格波动也让地方舆论开始困惑起德州这种「效益至上」的逻辑代价。

　　寒流中的停电除了足以至人于死外，对于德州的石化工业——乃至于全球的石油能源市场——也都是掐住重要命脉的罕见天灾。根据《彭博社》的估计，德州的原油开採目前以因寒流与停电的关係，被迫每日减产100万桶原油；墨西哥湾沿岸的炼油厂也同样停摆，预计影响的石化产品规模也可达每日300万桶原油，且尚不知后续的天候状况与修复时间还需要多少投入。因此对于市场波动的影响，确实也牵动了全球能源价格的命脉。