在飓风桑迪对美国东海岸造成破坏性冲击的前几天，公用事业公司警告客户要为大范围停电和潜在的大规模电力故障做好准备。问题不是电网是否会瘫痪，而是瘫痪到什么程度。
这场风暴凸显了一个早已众所周知的问题：美国电网容易受到极端天气的影响。正如从纽约到意大利威尼斯的官员最近几周所承认的那样，气候变化可能会增加这种天气的普遍性。并且，根据分析师和致力于解决该问题的外部团体的说法，没有一种万能的补救措施可以使这个脆弱的电网免受不断升级的天气影响。
关于极端天气和美国输电基础设施的讨论正在不断发展，这在很大程度上归因于像桑迪、去年夏天的“超级雷暴”和去年的飓风艾琳这样的极端天气事件。这些事件已经测试了电网并揭示了它的弱点，但它们也带来了宝贵的教训——如果成功实施这些教训，可能会形成一个装备更完善的系统，能够经受住未来的风暴。
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智能电表使运营商领先于风暴
其中一个教训是智能电表在预测和响应大规模天气事件方面的成功。
当2011年数十个龙卷风席卷美国东南部，摧毁城镇并导致佐治亚电力公司和南方公司数十万客户断电时，公用事业公司依靠广泛安装的智能电表网络来绘制风暴的路径，识别医院和消防站等高优先级客户，并将响应小组部署到受灾最严重的地区。
除了加快恢复速度外，这些电表还为公用事业公司节省了时间和金钱。正如佐治亚电力公司的配电系统经理埃德·卡尔森 (Ed Carlsen) 在2011年告诉《亚特兰大宪法报》的那样，“我们能够确定数百个电表实际上是通电的，这使我们避免了出动卡车。”
爱迪生电力研究所 (EEI) 的业务信息主管克里斯·艾森布雷 (Chris Eisenbrey) 表示，智能电表主要通过三种方式帮助提高电网弹性。
首先，它们充当远程传感器，立即提醒公用事业公司停电，从而无需客户致电报告问题。其次，通过向公用事业公司提供停电的虚拟地图，它们使响应小组能够更有效地部署到最需要的区域。
最后，它们使电网能够进行预测而不是仅仅做出反应——当问题开始发生时，运营商可以关闭或减少对电网故障部分的供电，在问题蔓延之前将其隔离。
鉴于美国电网的结构，最后一点尤其重要，有人会说美国电网已经过时了。在风暴或飓风中，大多数停电不是由于树枝掉落等局部事件造成的，而是由于单个停电蔓延到大片基础设施的级联影响造成的。
咨询公司 NextWatt Solutions 的合伙人、《高级智能电网》一书的合著者约翰·库珀 (John Cooper) 表示：“电网是一个放射状系统。它像一棵树：有细枝，有树枝，有树干。” “折断一根树枝，树枝上的所有细枝都会消失。折断树干，整个东西都会关闭。”
他说，诀窍是在问题从树枝蔓延到细枝之前将其阻止。
智能电表通过立即识别问题区域来帮助实现这一目标。一些公用事业公司，如联邦爱迪生公司，已经采取了更进一步的做法，在其电网中安装了“智能开关”，能够立即将电力从问题区域转移。
库珀说：“我们的想法是限制损害。” “有了那里的传感器，我们就可以识别并稳定问题，就像身体通过凝血一样。本质上，我们控制了损害。”
电网上最安全的地方是……脱离电网？
库珀说，另一种控制损害或完全避免损害的方法是减少对电网的依赖。他说，微电网，或产生部分或全部自身电力的电力系统，可以更好地防止困扰大型系统的“级联效应”。
他说，在桑迪期间，布鲁克林一个名为合作城 (Co-op City) 的住宅项目设法保持了灯光照明，即使周围建筑物停电，也要归功于 5 兆瓦的发电机和高效的热能供应系统。
自给自足不仅可以保护相关的微电网，还可以降低对大型公用事业的需求。
库珀说：“如果微电网正在发电，他们可以将其中一些转移到电网上，以缓解电网压力。”
他说：“我想传达的信息是，有一种生态系统方法，可以从两端解决这个问题——客户和公用事业公司可以同时解决这个问题。”
EEI 的艾森布雷表示，虽然自给自足可能会在塑造未来电网中发挥作用，但在广泛整合此类战略之前，仍需要在政策和规划方面开展工作。
艾森布雷说：“我们作为一个行业正在关注一些寻求变得更加独立的客户，并且我们相信公用事业公司可以在其中发挥真正的作用。” “与此同时，在我们[微电网]流行起来之前，我们有兴趣解决监管和成本回收问题。”
他补充说：“即使你是在微电网上，并且变得自给自足，你也必须依赖当地的公用事业公司作为备用系统。” “这会引发成本转移给其他消费者的相关问题，这些消费者实际上是在为作为备用电池的电网付费。”
更强大并不一定意味着更难
这些解决方案，统称为“电网弹性”，对于关于脆弱性的辩论来说相对较新。一个更熟悉的辩论方向是关于“电网硬化”。
顾名思义，电网硬化旨在在问题发生之前支撑电网，而不是缩短响应时间或控制损害。
在这方面，最常被讨论的技术是埋设电力线。这种做法在欧洲很普遍，并为德国等国家的停电率降低做出了贡献，德国几乎埋设了大部分输电基础设施。
通常，影响电网的天气事件发生后，都会立即有人呼吁美国效仿。但正如许多专家在桑迪的余波中所指出的那样，大部分电网损坏是在地下造成的，因为被洪水淹没的盐水腐蚀了线路和保险丝盒。
咨询公司环境能源解决方案公司总裁乔尔·戈德斯 (Joel Gordes) 说：“在应对自然灾害时，你必须非常小心地以全灾害方式进行重新设计，而不是仅仅针对一次风暴。” “也许埋设电力线对一种风暴有帮助，但未来的洪水又会怎么样呢？现在，我们太多的时间都是以风暴为单位来看待这个问题。”
艾森布雷同意，在某些情况下，埋设电力线虽然有用，但可能不是电网的通用处方。
艾森布雷说：“公用事业公司正在研究在系统的一部分（通常是最脆弱的部分）进行地下化。” 然而，他说，地上和地下电力线各有优缺点。虽然对风和倒下的树木更具弹性，但地下电力线更容易受到洪水的影响，并且需要更高的成本和更长的维修时间。
他说：“更直接的问题是成本和收益问题。” “鉴于我们所处的经济形势，公用事业公司和监管机构最关心的是，像[埋设线路]这样的措施是否会导致费率上涨。”
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