新浪科技|美国加州德州的电力系统怎么就这么脆弱？| 观潮_

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新浪科技郑峻发自美国硅谷
高温酷暑，拉闸限电；寒流来袭，停水断电。作为美国经济与人口前两位的大州，加州和德州的电力系统怎么会如此孱弱，在民众最需要能源的时候却频频掉链子？
德州政客嘲讽加州被打脸

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【新浪科技|美国加州德州的电力系统怎么就这么脆弱？| 观潮】图2/6

“加州政府连稳定电力供应这样的最基本的文明社会职能都无法保证” 。去年8月底，美国得克萨斯州的共和党联邦参议员克鲁兹(Ted Cruz)在Twitter上公开嘲讽道。当时加州正忍受着炙热高温的煎熬，南加州部分城市气温甚至达到了46摄氏度，数以十万计的民众不得不每日面临拉闸限电。
加州和德州是美国经济和人口排在前两位的两个州，也是美国驴象两党各自的大本营。两个州之间始终保持着明争暗斗的竞争关系，政客之间也存在着严重的价值观之争，在诸多政策上争锋相对。加州政府甚至公开抵制德州，以德州政府存在性取向歧视为由，禁止加州政府职员去德州公务差旅。
为了逃避加州的高税收和高物价，每年都有数以万计的加州民众搬迁到德州。可以理解，看到加州民众因为停电对民主党政府怨声载道，德州占据主导的共和党人掩饰不住幸灾乐祸。毕竟作为美国能源第一大州，德州似乎根本不用担心电力供应短缺的问题，克鲁兹有足够的自信对加州政府的无能冷嘲热讽。
但克鲁兹肯定没有想到，仅仅半年之后，德州也会因为停电成为笑柄。这个月美国中部遭遇数十年不遇的寒流袭击，低纬度的德州陷入了一副天寒地冻的景象，气温一度降到了近零下二十摄氏度。但在民众最需要能源供暖的时候，德州的电力系统却在最需要的时候崩溃了。而此前嘲讽加州无能的参议员克鲁兹却带着家人跑去墨西哥海滩度假，遭到媒体曝光之后才在一片骂声中，被迫赶回自己的选区。
由于严寒天气导致德州发电和供电系统崩溃，在将近十天的时间里，德州数百万民众一边忍受着极少体验的刺骨寒冷，一边还要面对家中停电停水的窘境。最严重时期，有400万德州人家中没有电。另一方面，寒流和停电也让德州的能源、运输、科技等诸多行业遭受了沉重打击，尤其是在奥斯汀地区的诸多芯片工厂纷纷被迫停产，这让本就遭遇芯片荒的电子行业更加雪上加霜。
四成发电能力被迫停产

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过去一个星期，德州民众有多惨？由于没有电力和天然气取暖，民众只能全家围着壁炉取暖，甚至夜里被迫睡在车里。而且，由于水管被冻裂，民众只能靠喝瓶装水度日。由于对这场寒流几乎没有任何准备，据美国媒体不完全统计，美国中部至少有近六十人因为一氧化碳中毒、火灾、车祸等寒流相关原因死亡，甚至还有人被活活冻死。

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即便是还有电力供应的幸运居民，也需要面对用不起电的打击。由于发电成本飙升，上周德州批发电价一度达到了1万美元/兆瓦时，较平时飙升了两百倍，相当于每度电超过10美元。而且，这还只是批发电价。以往习惯了便宜电价的德州民众，突然发现自己的日常电费疯狂飙升，可能月收入还不够支付家里的电费；甚至有民众收到了6000美元的电费账单。
很难相信这样的惨状会出现在美国这个资本主义超级大国。上周六，美国总统拜登宣布德州进入紧急状态，调动大批救援物资和资金到德州救灾，其中包括了救急用的发电机。随着这周寒流消退，德州大部分地区气温回升到正常的10多度水平，电力系统逐渐抢修和恢复，德州民众也终于结束了噩梦般的二月严寒。
为什么美国能源行业最为发达的第一大州德州会陷入如此狼狈和悲惨的窘境？为什么同样是寒流来袭，周边其他州都没有德州这么严重的停电事故？如果说寒流是德州遭遇天灾的话，那么大面积停电就是纯属人祸。美国北部各州冬季气温可以降到零下三四十度，也没有出现德州这样的大面积停电事故。零下十多度的寒流换到其他地区，只能算是冬季日常水平。
此次德州停电的直接原因是因为寒流冻坏了用于发电的天然气管道，导致该州四成的发电装机容量被迫停止运转，影响规模是去年夏天加州的二十多倍。德州56%的电力来自于天然气发电，一旦天然气管道被冻住，那么发电能力也就迅速枯竭。
但更为致命的原因是德州有自己的独立电网。和其他州不一样的是，德州大部分地区的电力供应是完全独立的，拥有自己的电网公司ERCOT ，和美国西部电网是完全断开的。这意味着当德州发电系统崩溃的时候，其他州就算电力富余，也是爱莫能助。在德州和阿肯色州的交界处，这种差别就显得尤其残酷：这边是黑灯瞎火，那边是灯火通明。
德州不愿接入全国电网
实际上，美国总共有三个电网：东部电网(Eastern Interconnection)、西部电网和德州电网。 “孤星共和国”连电网都要独立，就是这么有性格。德州从19世纪末开始通电，早在一战时期就有了早期的电网。等到1935年罗斯福总统签署联邦电力法案(Federal Power Act) ，组建联邦电力委员会来监管全美跨州电力销售的时候，电力资源丰富的德州却拒绝加入其中，因为天性孤傲的德州人不愿意受联邦政府的管辖。
在上世纪七十年代之前，德州内部还是分为南北两个电网。直到1965年德州东北部大停电，才促使德州政府在1970年组建了统一的州内电网ERCOT 。但这个德州电网ERCOT还是坚守着固执，不愿意加入联邦电网，拒绝和其他州电力互通。不过，在德州还有一小部分地区与美国西部电网(Western Interconnection)相连，他们在此次大停电中就没有太大担忧。

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不受联邦监管的独立电网不仅给德州人带来了“独立自由”的满足感，也让德州居民享受到了廉价的电费。长期以来，德州的电价仅为加州的一半左右。现在加州圣何塞的零售电价是第一档每度电0.24美元，而德州在风暴来临前的电价还是只有0.1美元。但硬币的另一面是，德州完全市场化的电价随时根据市场需求而波动，才会出现上周暴涨200倍的奇葩情况，涨价的直接原因是用来发电的天然气供应奇缺。不过，美国联邦能源监管委员会也在对德州可能的市场操纵行为进行调查。
相比之下，加州的电价受到加州公用事业委员会的管制，涨价需要得到政府批准。哪怕是出现极端气候和灾难，也不太可能出现天价电费的情况。当然，过去几年加州电价也一直在涨价，现在的加州零售电价是美国平均水平(每度电10美分左右)的两倍以上。按照ElectricChoice的统计，加州家庭每年要在电费上开销1692美元，是美国本土48州中最贵的，而德州则是936美元。 (叹气，加州什么都贵。 )
此次德州发电系统在寒流袭击下迅速崩溃，一方面是因为德州很少出现严寒天气，天然气管道被直接冻住，另一方面也是因为德州电力系统完全市场运作，各发电厂为了节省资金最大化利润，根本没有极端天气的相关准备。早在2011年初，德州就曾因为暴风雪袭击出现过大面积断电的先例。那年美国联邦能源监管委员会曾经向德州发出过警告，提醒他们暴风雪可能会导致发电能力和天然气产能大幅下滑，而德州并没有对此类极端气候进行备案和准备。
加州州长曾因停电下台
如果说德州此次大停电是因为电网的历史原因，缺乏统筹规划与灾难应对能力的话，那么加州供电系统即便接入了全国电网，即便有着政府严格监管，依然是几十年如一日的令人失望。与此次德州停电危机类似的是，二十年前加州也曾经遭遇过一场大范围停电危机，迫使加州政府和联邦政府先后直接下场干预。愤怒的加州居民因此罢免了当时的民主党州长戴维斯(Gray Davis) ，这才有了我们熟悉的好莱坞动作巨星施瓦辛格的当选州长。
2000年，还在网络股泡沫中的加州突然陷入了电力紧缺的困境：那年4月到8月，加州的批发电价飙升了八倍以上。然而，加州居民不仅要忍受天价电价，还被迫面临频繁的拉闸停电，从旧金山湾区到南加州的圣地亚哥，上百万居民前后经历了三十多次拉闸限电。企业和商店不得不自购发电机来维持生产。 2001年1月，加州州长戴维斯宣布进入紧急状态，动用政府储备资金采购电力满足居民需求。
但与德州遭受天灾不同，加州这场电力危机的背后则完全是人祸因素，但需要负责的却并不是电网公司。当时加州总发电装机容量为45GW ，而高峰期用电需求则是28GW ，只要保持正常发电能力就足以满足需求。正因为如此，加州政府否决了电网公司PG&E从外州以固定价格长期采购电力以对冲市场供应风险的申请，相信加州供电系统不会出现供求紧张问题。
问题在于，加州政府通过立法严格限制供电公司涨价，但联邦和加州政府却在上世纪九十年代后期先后放松了对能源和电力公司的管制，允许天然气和电力供应在市场上自由交易。曾经的美国能源巨头安然(Enron)就利用了这一空间，人为创造了电力短缺。后来公布的录音显示，安然与发电厂合谋，故意在需求高峰期停产检修，大幅抬高电力批发价格，迫使电网公司去现货市场购买电力。值得一提的是，推动放松能源监管的美国德州共和党参议员格拉姆(Phil Gramm)的妻子正是安然公司董事，而且安然也是格拉姆政治筹款的最大金主。
从2000年第一季度到2001年第一季度，安然公司的“批发服务”(即电力拍卖业务)营收从120亿美元急剧膨胀到484亿美元。夹在中间的电网公司成为了最先的牺牲品。一方面是电力批发价格飙升八倍，发电公司和能源公司利润翻了几倍；另一方面是供电公司无法将成本涨价转移给消费者，资金很快断裂。 2001年4月，加州北部最大的供电公司PG&E被迫申请破产保护。加州政府只能动用政府财政储备在公开市场购买电力，进而又引发了加州政府的预算危机，进一步加剧了民众对戴维斯州长的不满。
直到2001年夏天，加州和联邦监管机构先后介入干预，对安然公司的市场操纵行为展开调查，加州电力危机才开始逐渐缓解。那一年安然公司的财务造假丑闻被曝光，最终宣告破产。但戴维斯州长依然成为了加州民众的出气筒，在2003年遭到民众特别选举罢免。而当初鼓吹放松能源监管的德州联邦参议员格拉姆在2002年提前卸任，没有承担任何责任。他也被媒体列为导致美国2008年次贷金融危机的主要负责人之一。
禁用天然气会雪上加霜

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虽然经历了2000年的电力危机，但加州政府的电网管理能力并没有得到有效提高。过去几年，加州的零售电价不断上涨，无论是涨价幅度还是电费水平，都冠绝美国本土48个州。但付出高额电费的加州居民并没有获得稳定的电力供应。几乎每次停电，加州居民都会把怨气指向PG&E和加州公用事业管理委员会。
加州居民当然有理由抱怨。几乎每到大风、高温等极端天气， PG&E等加州电网运营商都会提前断电，避免老化的输电线路引发山火，给最需要电力供应的居民生活带来诸多不便。 2020年夏天的极端高温天气下，加州居民又一次面临着噩梦般的轮流拉闸限电。加州州长纽森不得不出面向民众道歉。
由于电线短路引发山火遭到百亿美元天价索赔，尤其是加州历史上最为严重的2018年Camp Fire山火(86人死亡， 1.8万座建筑烧毁) ， PG&E不得不在2019年再次申请破产。为了挽救这个北加州最大的公用事业公司，加州政府也允许PG&E通过每年的涨价，将电网升级甚至山火赔偿等成本逐步转移给终端用户。在去年12月的最近一次涨价中，每个PG&E的家庭每月都要接受8.99美元的额外负担(6.6美元电费和2.39美元煤气费) ，为PG&E的管理不善买单。
加州政府的新能源战略也直接影响到电力系统的稳定。加州政府在2018年签署法案，计划2030年实现全州六成能源来自可再生清洁能源，在2045年实现完全可再生与零碳能源供电。加州政府一方面不断推出刺激政策发展太阳能等可再生能源，扩大新能源的发电装机容量，另一方面出台政策限制天然气等传统能源的使用。加州政府的数据显示，截止2020年底加州的太阳能发电装机容量总计2.4万兆瓦，在美国排在第一位。
过去十年间，加州已经有数十家天然气发电厂先后关闭，但目前天然气依然占据着五分之二的加州发电。而原本占据加州近两成发电量的水力发电则受到近年来旱灾的直接影响，例如2015年大旱之年水力发电的占比急剧下滑到7% 。唯一的一家核电站Diablo Canyon核电站也将于2025年彻底关闭。目前美国人口和经济最大的加州，发电量仅排在美国第四位。
为了尽可能降低温室气体排放，完成加州政府的零碳目标，目前加州已经有50个大小城市先后通过禁令，禁止新建建筑接入天然气管道，要求这些新房屋的居民取暖做饭热水等需求全部改用电气化。而加州能源委员会也有可能在明年颁布全州禁令，并逐步推进现有建筑的电气化改造。在加州发电装机容量没有得到显著提升的情况下，禁用天然气无疑会进一步加剧加州的电力需求压力。

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