在颶風桑迪對美國東海岸造成破壞性衝擊的前幾天，公用事業公司警告客戶要為大範圍停電和潛在的大規模電力故障做好準備。問題不是電網是否會癱瘓，而是癱瘓到什麼程度。
這場風暴凸顯了一個早已眾所周知的問題：美國電網容易受到極端天氣的影響。正如從紐約到義大利威尼斯的官員最近幾周所承認的那樣，氣候變化可能會增加這種天氣的普遍性。並且，根據分析師和致力於解決該問題的外部團體的說法，沒有一種萬能的補救措施可以使這個脆弱的電網免受不斷升級的天氣影響。
關於極端天氣和美國輸電基礎設施的討論正在不斷發展，這在很大程度上歸因於像桑迪、去年夏天的“超級雷暴”和去年的颶風艾琳這樣的極端天氣事件。這些事件已經測試了電網並揭示了它的弱點，但它們也帶來了寶貴的教訓——如果成功實施這些教訓，可能會形成一個裝備更完善的系統，能夠經受住未來的風暴。
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智慧電錶使運營商領先於風暴
其中一個教訓是智慧電錶在預測和響應大規模天氣事件方面的成功。
當2011年數十個龍捲風席捲美國東南部，摧毀城鎮並導致佐治亞電力公司和南方公司數十萬客戶斷電時，公用事業公司依靠廣泛安裝的智慧電錶網路來繪製風暴的路徑，識別醫院和消防站等高優先順序客戶，並將響應小組部署到受災最嚴重的地區。
除了加快恢復速度外，這些電錶還為公用事業公司節省了時間和金錢。正如佐治亞電力公司的配電系統經理埃德·卡爾森 (Ed Carlsen) 在2011年告訴《亞特蘭大憲法報》的那樣，“我們能夠確定數百個電錶實際上是通電的，這使我們避免了出動卡車。”
愛迪生電力研究所 (EEI) 的業務資訊主管克里斯·艾森佈雷 (Chris Eisenbrey) 表示，智慧電錶主要透過三種方式幫助提高電網彈性。
首先，它們充當遠端感測器，立即提醒公用事業公司停電，從而無需客戶致電報告問題。其次，透過向公用事業公司提供停電的虛擬地圖，它們使響應小組能夠更有效地部署到最需要的區域。
最後，它們使電網能夠進行預測而不是僅僅做出反應——當問題開始發生時，運營商可以關閉或減少對電網故障部分的供電，在問題蔓延之前將其隔離。
鑑於美國電網的結構，最後一點尤其重要，有人會說美國電網已經過時了。在風暴或颶風中，大多數停電不是由於樹枝掉落等區域性事件造成的，而是由於單個停電蔓延到大片基礎設施的級聯影響造成的。
諮詢公司 NextWatt Solutions 的合夥人、《高階智慧電網》一書的合著者約翰·庫珀 (John Cooper) 表示：“電網是一個放射狀系統。它像一棵樹：有細枝，有樹枝，有樹幹。” “折斷一根樹枝，樹枝上的所有細枝都會消失。折斷樹幹，整個東西都會關閉。”
他說，訣竅是在問題從樹枝蔓延到細枝之前將其阻止。
智慧電錶透過立即識別問題區域來幫助實現這一目標。一些公用事業公司，如聯邦愛迪生公司，已經採取了更進一步的做法，在其電網中安裝了“智慧開關”，能夠立即將電力從問題區域轉移。
庫珀說：“我們的想法是限制損害。” “有了那裡的感測器，我們就可以識別並穩定問題，就像身體透過凝血一樣。本質上，我們控制了損害。”
電網上最安全的地方是……脫離電網？
庫珀說，另一種控制損害或完全避免損害的方法是減少對電網的依賴。他說，微電網，或產生部分或全部自身電力的電力系統，可以更好地防止困擾大型系統的“級聯效應”。
他說，在桑迪期間，布魯克林一個名為合作城 (Co-op City) 的住宅專案設法保持了燈光照明，即使周圍建築物停電，也要歸功於 5 兆瓦的發電機和高效的熱能供應系統。
自給自足不僅可以保護相關的微電網，還可以降低對大型公用事業的需求。
庫珀說：“如果微電網正在發電，他們可以將其中一些轉移到電網上，以緩解電網壓力。”
他說：“我想傳達的資訊是，有一種生態系統方法，可以從兩端解決這個問題——客戶和公用事業公司可以同時解決這個問題。”
EEI 的艾森佈雷表示，雖然自給自足可能會在塑造未來電網中發揮作用，但在廣泛整合此類戰略之前，仍需要在政策和規劃方面開展工作。
艾森佈雷說：“我們作為一個行業正在關注一些尋求變得更加獨立的客戶，並且我們相信公用事業公司可以在其中發揮真正的作用。” “與此同時，在我們[微電網]流行起來之前，我們有興趣解決監管和成本回收問題。”
他補充說：“即使你是在微電網上，並且變得自給自足，你也必須依賴當地的公用事業公司作為備用系統。” “這會引發成本轉移給其他消費者的相關問題，這些消費者實際上是在為作為備用電池的電網付費。”
更強大並不一定意味著更難
這些解決方案，統稱為“電網彈性”，對於關於脆弱性的辯論來說相對較新。一個更熟悉的辯論方向是關於“電網硬化”。
顧名思義，電網硬化旨在在問題發生之前支撐電網，而不是縮短響應時間或控制損害。
在這方面，最常被討論的技術是埋設電力線。這種做法在歐洲很普遍，併為德國等國家的停電率降低做出了貢獻，德國幾乎埋設了大部分輸電基礎設施。
通常，影響電網的天氣事件發生後，都會立即有人呼籲美國效仿。但正如許多專家在桑迪的餘波中所指出的那樣，大部分電網損壞是在地下造成的，因為被洪水淹沒的鹽水腐蝕了線路和保險絲盒。
諮詢公司環境能源解決方案公司總裁喬爾·戈德斯 (Joel Gordes) 說：“在應對自然災害時，你必須非常小心地以全災害方式進行重新設計，而不是僅僅針對一次風暴。” “也許埋設電力線對一種風暴有幫助，但未來的洪水又會怎麼樣呢？現在，我們太多的時間都是以風暴為單位來看待這個問題。”
艾森佈雷同意，在某些情況下，埋設電力線雖然有用，但可能不是電網的通用處方。
艾森佈雷說：“公用事業公司正在研究在系統的一部分（通常是最脆弱的部分）進行地下化。” 然而，他說，地上和地下電力線各有優缺點。雖然對風和倒下的樹木更具彈性，但地下電力線更容易受到洪水的影響，並且需要更高的成本和更長的維修時間。
他說：“更直接的問題是成本和收益問題。” “鑑於我們所處的經濟形勢，公用事業公司和監管機構最關心的是，像[埋設線路]這樣的措施是否會導致費率上漲。”
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