加州的停电是否预示着我们电网的未来？

加州停电预示着我们电网的未来吗？

如果你还没听说，加州正在经历一系列故意停电，因为电力公司在多个县关闭电源，以避免灾难。
成千上万的人正在失去电力以及与之相关的一切，以防止去年营火野火的重演。
这看起来不像是暂时的情况，而更像是在可预见的未来会持续下去，因为刚刚宣布了一系列程序化的停电。
大风导致电力公司官员做出这些决定，他们担心基础设施无法承受大风而不冒着严重损坏的风险，从而引发火灾。

许多人曾经说过，加州预示着将在美国其他地方发生的事情。
无论我们谈论的是政治行动、社会变革还是金融趋势，都是加州先发生，然后蔓延到美国其他地方。
无论这是否属实，在这种情况下，看来可能是这样。

我们老化的基础设施

我们必须面对的一个现实是，我们国家的基础设施正在老化。
从桥梁到发电厂，越来越多的基础设施部分已经超过了其预定的50年预期寿命。
然而，在大多数情况下，资金根本不足以更换这些基础设施，需要不断的维修，才能保持系统的运行。

例如，德克萨斯州科珀斯克里斯蒂的港口湾大桥建于1956年，耗资220万美元。
根据那个建造日期和50年的预期寿命，其使用寿命的结束本应在2006年到来，但现在才刚刚开始更换，耗资8.02亿美元。
然而，我们国家还有许多其他桥梁和基础设施项目更古老，可能更需要更换。

在这个特定项目中刺激行动的部分原因是，科珀斯克里斯蒂港是美国第一大石油港口。
桥梁更换不仅将解决许多安全问题，而且与疏浚航道使其更深一起，将允许更大的船只在港口停靠，增加石油运输量。

但并非所有基础设施项目都有那么大的潜在经济激励。
在许多情况下，仅仅基于经济优势很难提出案例。
但这并不意味着这些项目不需要完成。
这只是意味着资金通常流向具有最大潜在收益的项目。

这是困扰我们所有基础设施的问题。
其中大部分是在二战后我们国家金融增长的鼎盛时期建造的。
全国各地建造了大型政府项目，以刺激经济。
它们确实做到了这一点，并为我们提供了当前的基础设施。

然而，根据美国土木工程师学会（ASCE）2017年的报告卡，我们基础设施的当前水平仅为D+。
这份每四年发布一次的报告，是对我们国家基础设施各个部分最准确、无党派的评级，包括我们的电网。

事实上，桥梁的情况比我们的能源网格要好，评级为C+。
这意味着它被认为是刚刚超过中等水平，并需要注意以准备迎接未来的挑战。
相比之下，能源的评级为D+，这意味着，根据ASCE基础设施报告卡网站：“基础设施状况差到中等，大多低于标准，许多元素接近使用寿命的尽头。
系统的很大一部分表现出显著的恶化。
状况和容量令人严重关切，有很强的故障风险。
”

能源报告卡给能源评为D+的主要原因是系统的年龄。
我们的电网（有三个）大多建于20世纪50年代和60年代，当时电力使用增长最高。
当时，关于这些系统设计的可用知识限制了它们的预期寿命为50年。
然而，今天，这些电厂的平均年龄为39岁。
在最常见的燃煤电厂中，平均年龄正在迅速接近其预期寿命。

另一方面，天然气发电厂的平均年龄只有22岁，这是有希望的，因为天然气，而不是太阳能和风能，正在承担为我们提供电力的重任。
虽然可再生能源最终可能成为我们国家的能源未来，但技术还没有达到那个程度。

更换电网

但最令人关注的不是发电厂，尽管它们得到了最多的关注。
相反，更令人关注的是庞大的电力传输线和变电站变压器网络的年龄。
这个电网的70%超过25岁，其中一些部分建于19世纪末，当时电力刚刚被引入这个国家。

更换这个电网可能花费高达5万亿美元，超过美国国民生产总值的四分之一。
与我们现在依赖的电网的初始建造成本相比，这将需要巨大的投资，超出了任何人能看到支付方式的程度。

部分问题是电网是由公司资金建造的；投资建造电网以便向客户销售电力的公司。
从本质上讲，他们是在投资他们的未来收入，并在多年内支付了那项投资。

在早期，增加电网相对容易，因为大多数电力生成和使用都是本地的。
相比之下，成本很小，因为监管最少。
为了盈利，电力公司建造了他们的电力传输线，并将他们的产品发送到客户密度高的地区，从而将成本分摊到广泛的基础上，并帮助支付。

随着系统的增长，需求也在增长，使这些公司能够增长并支付他们的新添加。
他们扩展到客户密度较低的地区，知道电力使用的增加将为这些添加买单。
这些公用事业公司基本上能够通过电力使用的各种不同方式的增长来资助他们的增长和生存。

今天仍然有增长，但与那些公司经历快速增长时期的年份相比，增长缓慢。
虽然我们不断发现使用电力的新方法，但我们也在发现更有效地使用它的方法。
因此，实际上人均电力消费量出现了负增长，唯一的实际增长来自人口增长。

这一切意味着最初建造电网的公司没有钱重建它并将其更新。
必须创建某种其他方案，以便找到对我们的电网和其他基础设施进行必要投资的方法，否则我们可以预期它会继续下降。

这与加州有什么关系？

由于我们的电网如此过时，其中一个担忧是它正在满负荷或有时超负荷运行。
虽然电线可以承载比正常规格更高的电流，但这会削减内置在这些规格中的安全裕度。
最终，它影响了设备的预期寿命。

以电线为例，通过它们运行电流会产生热量。
通过它们的电力越多，产生的热量就越多。
你可能曾经在某个时候感觉到，抓住某物的电源线，发现它是热的。

现在想象一下，如果你正在通过一个便宜的延长线运行一个使用大量电力的东西，比如一个窗式空调单元，那种你在1.99美元的折扣店买的。
这些延长线里面的电线直径或规格比空调单元的线小。
强迫那么多的电力通过那个便宜的延长线会导致它变热，可能会熔化绝缘层并烧坏电线。

同样的原理适用于高压电线，尽管没有绝缘层，电线旨在承载更大的功率，覆盖更远的距离。
当系统以其额定功率的100%运行时，这些电线相当温暖；但当它超过100%时，它们会变得非常热。

我们看不到它们很热，因为电线是由空气绝缘的，而不是可以熔化的塑料。
在电线杆上，电线连接到陶瓷绝缘体上，这些绝缘体可以承受比电线产生的热量更多的热量。
但如果电线变得足够热，它们会开始下垂，遵循材料（尤其是金属）在加热时会膨胀的原理。
随着它们的膨胀，电线在电线杆之间下垂一个可测量的量。

将这些下垂的电线与大风结合起来，你就有了一个潜在的问题。
电线不会在风中均匀摆动，尤其是在阵风中。
最终，摆动可能导致电线接触，产生大量的火花。
在干燥的条件下，这可能导致火灾。

这就是加州电力公司官员所担忧的。
显然，他们已经发生了几起类似的火灾。
在最糟糕的情况下，电线被风或它们接触时的电弧折断。
这种事件的危险如此之大，以至于他们认为关闭人们的电力以避免以这种方式引发另一场野火是合理的。

不仅仅是在加州

虽然我们都可以指着加州并嘲笑他们面临这个问题；实际上，我们中没有一个人离它很远。
根据“内部能源”的一篇文章，全国范围内重大停电的发生率正在上升。

重大停电的数据是以五年为一个周期编制的。
查看这些数据，我们可以看到，五年期间的年均停电次数一直在翻倍。

2000 – 2004年 – 年均44次停电
2005 – 2009年 – 年均100次停电
2010 – 2013年（仅四年） – 年均200次停电

你可以肯定，全国各地的电力公司官员以及关注的政府工作人员正在密切关注加州目前的情况。
如果他们避免灾难的努力被证明是有效的，那么这种强制性的停电很可能成为对抗恶劣天气和超载电力线相结合的火灾风险的常见防御措施。

考虑到最高电力使用量是在夏季月份，当人们全天运行空调时，最有可能看到这些程序化停电的时候是我们最需要电力来对抗夏季高温的时候。

离网解决方案

在加州投资“离网”太阳能的人发现，这些投资在这些官方强制停电期间根本没有帮助他们。
这些系统大多是由不关心保护房主免受停电影响的太阳能承包商安装的，而是更关心销售他们的产品。
因此，这些系统连接到电表，没有全屋开关，也没有电池备份系统。

这意味着这些人花了一大笔钱购买的太阳能发电系统正在向电网供电，而不是他们的家。
承诺是，当他们有过剩的电力时，它会进入电网，当他们需要更多电力时，他们会从电网中提取。
这是真的。
但是，当电网中没有电时，他们的太阳能发电系统会将它们产生的任何电力发送到电网，而不是他们的家。

这些系统很少有不仅仅是一个太阳能电池板网格，安装时与屋顶的坡度相匹配。
安装人员甚至不费心尝试以最有效的方式安装它们，更不用说在停电时提供紧急电力了。

即使安装一个电池备份系统，如特斯拉Powerwall，也不够。
虽然Powerwall储存了13.5千瓦时的电力，足以满足一个普通家庭几天的正常运行，但同样的问题仍然存在。
如果没有一个开关将家与电网断开，那个或任何其他电池备份系统中的所有电力都将进入电网，让你的家没有任何电力。

关键是电池备份系统和全屋开关的结合。
这些开关可能很贵，特别是如果你使用的是设计用于与全屋发电机配合使用的自动类型。
但也有手动版本可用。

另一个选择是让你的离网电力系统完全与电网断开，用离网系统为家里的一些设备供电，用其他设备供电。
虽然复杂得多，但这确实使你能够随时运行你的系统，而不会在停电时失去所有存储的能量。

结论

无论你决定做什么，我们都必须意识到停电将变得更加普遍，而不是更少。
在我们找到解决老化电网问题的解决方案之前，我们可以预期停电率将继续；如果电力公司官员采用程序化停电作为对抗老化设备潜在问题的手段，我们将无法依赖电力来做很多事情。

资源

[1] https://www.infrastructurereportcard.org/americas-grades/
[2] https://www.infrastructurereportcard.org/making-the-grade/what-makes-a-grade/
[3] http://insideenergy.org/2014/08/18/power-outages-on-the-rise-across-the-u-s/

关于作者

比尔·怀特（Bill White）是《征服即将到来的崩溃》一书的作者，曾是一名陆军军官、制造工程师和业务经理。
最近，他离开了商界，成为墨西哥边境的跨文化传教士。
自20世纪70年代以来，比尔一直是一名生存狂。
当时，国家正处于冷战后期，他决定如果华盛顿决定按下按钮，他就前往科罗拉多州落基山脉。
虽然那些日子已经过去，但比尔在那时获得的知识并没有消失。
他现在致力于教育他人了解社会中存在的风险以及如何做好准备应对这些风险。

你可以发送邮件至editor [at] survivopedia.com联系比尔。

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最新评论

艾伦·惠廷：政府迫使你购买电动汽车然后关闭电力，这真是可悲。
自力更生、足智多谋、对政府持健康的怀疑态度以及与其他志同道合的人建立联系是应对之道。
理查德·吉泽尔：我需要一个可靠的电力供应商。
既然这个公共事业公司不能再提供，我将把我的业务转移到其他地方，也许像其他任何不能履行职责的公司一样取消他们的服务。
杰瑞·杨：是的，它们正在预测未来，而且会变得更糟，直到系统完全失败，然后美国的其他基础设施也会如此。
这只是我的看法。
布鲁斯·乔利：我65岁，在华盛顿州的山区长大。
我们经历了风、雨、雪甚至野火风暴。
泥石流和低洼地区洪水。
我们今天准备的应对紧急情况的方式，在20世纪60年代和70年代是我们的生活方式。
停电可能持续一周或更长时间。
没有电话，没有三个电视网络提供真实、无偏见的新闻。
很少的近邻意味着几天的孤立。
但我们确实互相检查和照顾。
我们计划了这些紧急情况，还有更多。
我们活下来了。
唯一恐慌的人是那些没有准备的人。
我正准备搬回那里。
那是一个更简单、更安静的世界。
我会活下来。
埃德·施拉德：加州的电力问题源于萨克拉门托的社会主义者起诉电力公司并指责他们管理不善。
他们让公司关闭电力以保护自己免受无聊诉讼的侵害。
我希望那里的电力公司只是说在加州做生意不赚钱，然后关闭并拔掉电线杆，卷起电线搬到另一个州。
也许这会拯救他们的“星球”。
凯伦：他们正在慢慢让我们适应没有电的生活。
除非我们能够推翻世界政府，否则我们需要学会像阿米什人一样生活！
W. D, Bellefeuille：我周游世界几次，飞越了许多国家。
所有这些国家都有一个共同点……屋顶。
我突然想到，那些有钱人可以在这些屋顶上安装太阳能电池板，配备特斯拉Powerwall和自动断开电网的开关。
这将给普通家庭提供几天的电力。
可以安装一个次要断开开关，允许房主完全断开与电网的连接。
电力公司还可以安装一个次要电表，监测未连接到电网时使用的电力。
房主还应该被允许每月支付一小笔钱，以完全拥有该系统，并允许在不收取任何进一步电费的情况下断开与电网的连接。
这应该有助于重建电网，并在高峰时段减少对它的需求。
我预见到新的建筑规范要求每个新家和城市建筑都配备这种系统。
维基·萨维奇：我听一个自称是目击者的人说，很大一部分问题是电力公司被政府禁止修剪接触电力设备（线路、电线杆和变压器）的树叶，理由是生态原因。
电力公司员工在试图工作时还被枪击。
奇怪的是主流媒体没有报道这一点……
Z：谁在提出这个说法，他们的信息是如何得到证实的？我在一条高速公路旁拥有数百英亩的果园，路边有电线杆。
电力公司几乎每年都修剪它。
我所有的果园种植农民朋友都有同样的经历，没有电力公司或“生态原因”的问题，而我就在加州。
电力工人被枪击！在哪里？什么时候？谁报告给你的？请以某种方式证实这一点……
柯克：文章很棒，但你提到每年200次停电？我敢肯定，在我的附近地区，阿伦敦，宾夕法尼亚州，我们有那么多停电。

引用：https://www.survivopedia.com/are-californias-power-outages-predicting-the-future-of-our-electric-grid/
原文: https://s6.tttl.online/blog/1736435972/