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美国得州“速冻”:17万户断电超千万人断水,“能源州”为何电荒

来源:城市进化论   作者:李孟林   时间:2021-02-23

2月15日,美国得州休斯敦,车辆在积雪的道路上行驶。

图片来源:新华社(劳承跃 摄)

侵袭全美多州的冬季风暴引发“得州危机”。由于电力、供水中断多日,美国能源第一大州——得克萨斯州当地时间2月18日进入公共卫生紧急状态。虽然电力供应已经在逐渐恢复中,供水问题却依然严峻。

寒潮不仅导致民众生活基本运转陷入混乱,更造成疫苗接种延迟,并对石油、畜牧业、芯片等得州支柱产业造成破坏。

最新消息显示,冬季风暴在美国多地已导致至少76人死亡。灾难建模软件公司Karen Clark & Co分析,本次寒潮后房产保险公司的理赔额将高达180亿美元,其中过半将赔付给得州居民和企业。当地时间20日,美国总统拜登终于批准得克萨斯州进入“重大灾难状态”,并命令联邦政府提供援助。

断电停水

来自北极的极地涡旋穿过美国的中西部平原,于当地时间14日抵达美国南部的得克萨斯州。寒潮来势汹涌,直接打破30年的最低温度纪录。

暴雪和冻雨让得州取暖用电量激增,而在冬季气候一向温和的得州,发电设施极少采取防冻措施,突如其来的寒潮让许多发电站停摆,一度导致高达450户万家庭断电。

此外,由于低气温导致水结冰膨胀,造成水管破裂,许多民众室内因漏水结冰而变成名副其实的“冰窖”,让本就无法取暖的房屋雪上加霜。不少人只能选择在车上过夜,或者冒着新冠感染的风险住在救助中心。

更有人选择危险的非常规取暖方式,如使用烧烤架和发电机在室内取暖,造成一氧化碳中毒的案例激增。据得州哈里斯县Lina Hidalgo法官报告的数据,截至上周二,该县通报了至少300起一氧化碳中毒事件,两人死亡。

经过数天抢修,得州发电厂已经全部重新运营。得州电力可靠性委员会(ERCOT)19日宣布,解除该州“电力紧急状态三级警报”,各地不再需要轮流拉闸限电。ERCOT负责运营得州90%的电力。据监测全美电力供应的网站显示,截至19日下午,得州全境仍有超过17万户停电。

在供电逐步恢复同时,供水问题依然严峻。得州环境质量委员会19日说,该州仍有超过1440万人断水。

图片来源:央视新闻

水管爆裂之外,储水设施封冻、自来水处理厂因断电而停工等,为得州居民带来大面积用水危机。

部分家庭完全停水,而即使水龙头仍能放出水来,也必须煮沸之后才能安全饮用。

大批民众蜂拥进超市囤积瓶装水和食品等物资,许多超市的货架被一扫而空。家住得州首府奥斯汀的音乐人Nina于2月18日在推特发布视频,表示自己过去四天里每天都要不断地铲雪,同时开起四个炉灶融化雪水,以满足家庭的日常用水。

缺水问题对医疗系统造成的冲击最为严重。休斯顿卫理公会医院在该市有7个下属医院,高管Roberta L. Schwartz告诉记者,他们不得不用卡车拉水到医院冲厕所,用瓶装水满足化疗过程的需要。

与此同时,因风暴受伤生病的人和因透析中心关闭而涌入医院急诊室的人增多,许多医院只能把病人安排在走廊里。圣大卫南奥斯汀医学中心表示,他们不得不把部分病人转移到其他医院以节省资源。

白宫新冠疫情应对团队高级顾问安迪·斯拉维特(Andy Slavitt)19日披露,由于寒潮导致物流工人无法上班,部分道路封锁,疫苗接种中心因停电而无法存储疫苗,全美共有600万剂新冠疫苗配送遭延滞。在得州,一批74万剂的疫苗因恶劣天气而推迟配送。

产业冲击

作为仅次于加州的美国第二大GDP强州,这场寒潮对得州的经济造成严重冲击。

作为美国“能源之都”,首当其冲的是该州举足轻重的石油和天然气开采行业。据能源研究机构Rystad Energy分析师估计,得州原油日产量遭削减50万至120万桶,约占全国产能五分之一的得州炼油厂停摆。全美范围内,原油日产量削减达400万桶,约占全国日产量40%,天然气产量削减210亿立方英尺。

得州是美国天然气产量最大的州,且天然气发电占得州总发电量一半以上。停电导致天然气开采停摆,进一步加剧电力短缺。为保证供应,得州州长格雷格·阿博特17日禁止得州出口天然气,引发墨西哥政府抗议。

布伦特原油和WTI原油的价格在2月18日一度达到65.52美元和62.26美元,均创下2020年1月以来新高。美国主要天然气交易中心路易斯阿纳的天然气价格2月18日达到23.86美元/百万英热单位,创下新高。自19日开始,得州石油和天然气企业开始恢复生产,但还需数天才能完全重启生产系统,相关能源价格开始回落。

极寒天气和水电供应的紊乱导致得州数家大型芯片制造商停工或减产,无疑使得全球芯片短缺危机雪上加霜。

图片来源:央视财经

三星位于奥斯汀的两间芯片工厂,约占其全球产能的28%,已在16日停工,目前仍在等待当地电力公司通知何时可以复工。同样停产的还有全球最大汽车芯片生产商之一恩智浦半导体在奥斯汀的两家工厂,英飞凌半导体在奥斯汀的一座8英寸晶圆厂。

此外,德州仪器、X-FAB、Skorpios、TowerJazz、Qorvo等半导体企业在得州设有工厂,目前尚不清楚这些工厂的生产情况。此前,因芯片短缺问题,丰田、大众、通用等汽车巨头不得不暂时停产或减产。

得州向来是美国的农业大省,其畜牧业牲畜头数位列全美第一,奶牛产业全国排名第五,鸡肉产业全国排名第六。得州农业委员会委员席德·米勒(Sid Miller)告诉路透社记者,由于天然气紧缺造成取暖设备无法工作,许多刚孵化的小鸡已经冻死。牛奶加工厂因为停电无法开工而倒掉价值800万美元的鲜奶。

“电荒”启示?

2月18日,美国众议院议长佩洛西表示,众议院商业和能源委员会将对这场大停电的原因展开调查,以避免将来再次出现类似危机。

作为美国能源最丰富的州之一,如此大规模、长时间停电反映出得州电力系统的结构性问题。

首当其冲的无疑是得州电力运营者对极端严寒天气的准备工作不足。据外媒报道,本次大停电主要原因是低温造成天然气供应管道封冻,导致天然气发电产能受损,同时,严寒天气也导致风能发电机无法运转。

图片来源:央视新闻

本次寒潮同样袭击了得州北部的中西部平原,但对后者的电力系统造成的压力要小得多,这些州对发电设施定期进行冬季防冻保护是重要原因之一。得州州长格雷格·阿博特已经告诉州立法机构着手立法,要求该州所有发电设施必须采取冬季防冻措施。

批评者指出,2011年一场严寒也造成类似的发电厂停摆和停电,但得州电力可靠性委员会并未听取联邦政府对该州发电厂防冻措施不足的警告。这折射出得州电力系统另一个与众不同之处:它是美国本土唯一一个独立运营电网的州,不受联邦政府监管。

得益于该州丰富的煤炭、天然气和风能等资源,以及高度的市场化竞争,得州电力价格相对美国其他区域更为便宜。然而这也意味着在遭遇类似本次寒潮的极端情况时,得州无法通过接入全国性电网来补充电力。

此外,据报道,由于得州电力供应实行去管制化的自由市场制度,得州政府并不要求供应商投入额外的资金以保证发电厂在极端条件下维持供应。

在供需极端不平衡背景下,得州电价疯狂飙升。根据得州电力可靠性委员会数据,上周早些时候,得州批发电价一度突破1万美元/兆瓦时,相当于每千瓦时超过10美元,即65元人民币一度电,与平日电价相比增长近200倍,甚至有用户收到1.6万美元(约合人民币10万元)的“天价电费”。

得州电力可靠性委员会主席比尔·麦格尼斯(Bill Magness)18日解释,用电高峰期的价格上涨将为电力企业提供足够的激励以保证在所有气候条件下的发电能力。《华尔街日报》则认为,这一理想的市场应对机制在本次寒潮中失灵了。

虽然本次寒潮与气候变化的关系尚有待科学研究证明,但近年来美国因极端气候事件而导致停电的频率正在升高。

与得州相邻的加州曾因大火和热浪数次关停电力供应。拜登在竞选过程中承诺将推动美国能源结构大规模转向清洁能源,风能、太阳能等零排放能源将在2035年成为美国电力的所有来源。如何在转向同时保证电力供应在极端条件下的稳定性,将是一项严峻挑战。

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