美国目前遭遇的这波“全国性寒灾”,是从2月中旬开始的复合式极端现象。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。
【德州百年酷寒 能源重镇为何能源崩溃?】
— TimedNews.com (@TimednewsC) February 18, 2021
德州的寒流大缺电,开始以为只是单纯的电网受损,但随著时间过去、温度也不断急坠,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。https://t.co/BcO6s8CF3q pic.twitter.com/nFLIT0QbZy
低温寒流一路往南衝,最终也轰入了终年温暖、以干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 °度,摄氏-18度。
德州大城达拉斯近郊的沃斯堡国际机场,已知测得华氏-2°,摄氏-19°C的极端低温,这几乎是122年以来所测得的最冷气温。
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。
而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,开始以为只是单纯的电网受损,但随著时间过去、温度也不断急坠,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。
许多人批评德州的风力发电机,一遇到寒流就全部瘫痪!保守派人士更是攻击再生能源不可靠。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,就愤怒地批评风力发电等“清洁能源”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4,600万千瓦,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°”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、清洁能源机组与电网系统,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”。