德州大停電 天災還是人禍

過去一周，強烈暴風雪連日襲擊美國，已有至少30多人因酷寒相關因素喪生，美國中南部多個地區的低溫，已經打破了數十年甚至百年的紀錄。其中，德克薩斯州的災情最為嚴重，暴風雪導致用電量暴增、電網癱瘓，有數百萬人沒水沒電，在嚴寒中苦熬，有電的家庭則要忍受飆升百倍的電價帳單，同時，德州的能源業和晶片製造業也都受到重創。

那麽，德州的電網為何會大面積癱瘓？這背後到底是何原因？我們今天就來談談這方面的話題。

無水無電無暖氣民眾苦不堪言

德州地處美國中南部，本是一個氣候溫暖的州，但是在過去一周裏，因為一道源自美加邊境的「北極冷鋒」席捲全美，帶來大量雨雪和極寒氣溫，造成德州氣溫一度降到攝氏零下19度，為1989年以來的最低。

往年的這個時候，德州達拉斯的最高氣溫在攝氏15度左右，但是這幾天的最高氣溫只有攝氏零下10度，比往年低了攝氏25度左右。

從2月15日起，暴風雪造成電網癱瘓，導致德州超過400萬人停電超過36小時。直到2月18日時，仍然有接近50萬人在斷電的生活中煎熬。

那與此同時，停電也影響到了供水設施，可能造成自來水污染，德州700萬居民被告知，要先煮沸自來水後再飲用。州長還敦促居民在可能的情況下切斷家中水源，以防水管破裂。

叫苦連天的民眾，紛紛在社交媒體上貼出照片，顯示自家的慘況，有的是水龍頭直接結凍；有的是家中魚缸凍成了一大塊冰，裏面養的金魚全部凍死。我們看這張照片，水管凍裂後漏出來的水，在吊扇下凍成了很多條細長的冰柱；而這張照片，天花板的水管凍裂後，噴湧出的水流砸在一輛汽車上，瞬間就被凍成一道冰柱。

自由化市場管制電價飛漲約200倍

低溫酷寒之下大停電，已讓民眾苦不堪言，而天價般昂貴的電費，更讓民眾雪上加霜。

據媒體報道，有多位德州民眾接到電力公司的簡訊，通知他們的帳單「快要破表」，建議更換別家電力公司。一位40多歲的女性居民說，這2月份剛剛半個月的電費帳單已經有2,500美元，而去年整個2月份的帳單只有大約33美元。

電力公司網迪（Griddy）平時會向客戶收取9.99美元的固定月費，但由於德州電力可靠委員會（ERCOT）的法規漏洞，讓電費市價在15日突然暴漲近200倍，原本是每百萬瓦小時(megawatt-hour)不到50美元，但突然誇張的變成了9,000多美元。

事實上，擁有豐富石油天然氣資源的德州，是美國電力自由化、私營介入程度最高的地方。長期以來，「電力自由競爭」的經濟效率，也讓德州政府深感自豪。管制鬆散的市場也帶來了顯而易見的好處，那就是便宜，德州的平均電價為每千瓦時8.6美分，比全美的平均水平低大約五分之一，更是加利福尼亞州的一半。

而且，因為極端嚴寒天氣在德州很少見，所以德州也不要求電力供應商，為可能的需求激增預留出額外的電力，而電力公司更不會花大筆投資，讓設備能夠抗寒「越冬」。

但在這一次的寒災急凍中，巨幅的電力價格波動，也讓輿論對德州電力供應商這種「效益至上」的做法開始產生疑問。

能源業和晶片產業受到衝擊

德克薩斯州是全美能源重鎮，也是一些全球最大石油與天然氣公司總部所在地，所以，這一場酷寒天氣也給德州的能源業造成了損害。

德州每天生產大約460萬桶石油，大約佔全美產量的四成，而德州生產的天然氣產量，約佔全美的四分之一。然而，受惡劣天氣影響，從2月15日起，德州已經暫停油井和煉油廠作業，迫使天然氣和原油管道運營商限制供應。原油減產，也導致西德州的原油價格，一年多來首度漲破了每桶60美元的價位。

除了油氣生產外，油氣的運輸能力也遭到酷寒衝擊，德州休斯頓碼頭一度被迫關閉，德州，和阿肯色州、伊利諾州、路易斯安那州、新墨西哥州的天然氣管道運輸能力也都受到了影響。

由於停電，德州首府奧斯汀（Austin）附近的一些半導體工廠也被迫停工。17日的時候，汽車晶片最大的製造商之一恩智浦（NXP）表示，在奧斯汀地區的兩家工廠已停產。英飛淩（Infineon）在奧斯汀的工廠也被迫關閉。此外，全球第二大的半導體製造商三星電子也表示，已經關閉了奧斯汀工廠的生產。這之前，已經因為疫情等原因導致了全球晶片荒，而德州的這一場極寒天氣，無疑讓晶片供應鏈下游的「缺芯」問題更加嚴峻。

德州推動可再生能源導致停電？

那，這一次的德州大停電，也引發了是否應該大力發展可再生能源的大討論。

德州的共和黨人一直主張保護化石燃料。斷電發生後，共和黨人指責說，大力發展可再生能源，摒棄煤炭等傳統能源，就是斷電的根本原因。

而德州公共政策基金會，在發佈的新聞稿中也指出，「本周，由於德州被冰雪覆蓋，可以預計大部份風力渦輪機將靜止，而太陽能電池板將產生很少的電力」，並說，「是甚麼讓德克薩斯人感到溫暖，並讓他們在這個致命的冬季風暴中活著？是化石燃料，特別是天然氣」。

一些主流媒體也表達了類似的觀點，《華盛頓郵報》說，德州各地遭遇停電，部份原因是風力渦輪機出現問題。渦輪機會在嚴寒的天氣裏結冰，葉片最終會停止轉動。德州電網運營商說，德州近一半的風力渦輪機被凍結。

《華爾街日報》也說，過去10年裏，足以為6,000萬美國家庭供電的煤炭設施停止運營，還有許多核電站計劃關閉。民主黨和共和黨的政客都在推動對可再生能源的補貼，然而德州正在發生的一切暴露出可再生能源的局限性。

但也有觀點認為，這些說法可能偏頗。德州電力可靠度委員會（ERCOT）的資料顯示，在過去幾年中，德州一直在努力削減煤炭電力，發展脫碳的風能發電。但是，德州第一大供電主力仍然是天然氣，佔 2020 年全州供電量達45%；第二名才是風力發電，佔比約為 23%；煤炭（18%）和核能（11%）緊隨其後；太陽能佔比約2%。

在這次致命寒潮中，全州範圍內有4.6萬兆瓦的電力供應停止運行，其中大約六成的損失來自天然氣、煤炭和核能發電，另外四成來自風能和太陽能發電。

也就是說，不管是天然氣、煤炭、核能發電，還是風能和太陽能發電，德州各種類型的發電機組都受到寒冷天氣衝擊，無一例外。

那麽，為甚麼德州的火力發電機組，會因為寒流急凍而停擺呢？這是因為天然氣的開採過程中會殘留一定比例的水氣，但在「華氏0度」，相當於攝氏零下18度的極端低溫中，水氣會冷凍結冰，從而嚴重阻礙天然氣管的輸氣效率。

與此同時，用來加壓輸氣、供應火力發電的柴油機組系統，也因為化學特性而在低溫狀態中凝固結凍。於是在低溫狀態的惡性循環下，輸氣系統才會陸續低溫停擺，接著就是造成了一座座的火力發電廠徹底癱瘓。

按照正常的安全邏輯來說，美國的天然氣輸氣、綠能機組以及電網系統，都應該要有「防凍裝置」以避免冬季的極端氣候影響供電，但是德州地處南方，終年溫暖高溫，因此電網系統的設定都是以「防止夏季熱浪過載」為設定，沒有認真考慮過「大規模結凍」的寒災可能性。

其實，這不是德州第一次因為嚴寒天氣停電，2011 年的冰風暴也曾導致燃煤和天然氣電廠凍結，只是停電範圍沒有今年這麽大。業界觀察家認為，德州發電廠的防凍作業仍然不足。

喬治亞理工學院的一位助理教授認為，此次斷電並非可再生能源比例大小的問題，而是電力系統的問題，而現有的基於化石能源的系統也無法處理這些情況。