本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
编者注：这篇文章最初出现在人类学实践的原始主页上。鉴于《大众科学》的城市专题报道，以及我正在旅行中，分享这篇文章似乎很合适。星期五见！
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当太阳沉入哈德逊河时，纽约市不会断电。灯光闪烁，很快著名的天际线就被照亮，仿佛无视自然的作息规律。但很少有人停下来思考电力来自哪里、如何产生，以及当电力消失时意味着什么。这是一个如此可怕的想法，以至于我们宁愿假装这不可能发生。
纽约市亏欠托马斯·爱迪生一份感激之情，因为他为夜晚的城市天际线投射出了光辉。他是我们拥有电力，成为这座不夜城的原因。这并不是因为他发明了灯泡——他并没有。相反，这是因为爱迪生为我们提供了电网，这个电网至今仍是为城市供电的基础。他看到了大局。但我们上次真正考虑电网满足我们日益增长的需求的潜力是什么时候？我们现在有能力看到大局吗？
乔尔·阿亨巴赫在《国家地理》杂志上发表的一篇文章中将美国当前的电网描述为“一个笨拙、粗糙但不知何故还能运转的装置”。它已经过时了；它不适合满足我们的电力需求。而我们确实是一个电力饥渴的社会，拥有无穷无尽的小玩意，这些小玩意需要电流来供养。我们带着充电器四处走动，为笔记本电脑和手机充电——我的包里就有这两个，我承认我经常使用它们。当我们的设备没电时，我们就会因为电力被剥夺而变得焦躁不安，表达出难以置信。我们是一个生产力社会，我们告诉自己。我们需要我们的电力。
2003年，美国东海岸了解了电网的弱点是如何被破坏的。我清楚地记得那个八月的下午，部分原因是因为那天晚上它给了我机会看到我以前从未见过的月亮。（它太亮了。我感到敬畏，并且记忆犹新。）我没有课，正和S一起享用早晚餐，这时空气中充满了嗡嗡声。我们困惑地看着对方，然后一切都关闭了——包括我们用来驱散热量的风扇。“停电了，”我记得我说。“真奇怪，”S说。他检查了保险丝盒。没用。“我想是整个街区都停电了，”我说。“什么？不可能。”我们走到外面，发现我们的邻居也在做同样的事情。“你们有电吗？”“没有，我们也没有。”我们就站在那里，不知道该做什么。S和我晚上的一部分时间是在我们家的车库顶上度过的。我们实际上玩得很开心，但这与重点无关。重点是我们的电网从来没有打算支持它目前覆盖的网络。
1882年9月4日下午3点，托马斯·爱迪生在曼哈顿下城揭幕了一个商业照明和电力系统——美国第一个这样的系统。他在摩根大通的办公室里拉下了开关。良好的营销：电力对企业有利。这种需求推动了珍珠街电站的建设，并开创了电力公用事业行业。爱迪生找到了一种成功与已建立的燃气照明竞争的方法。他的计划的特点是可靠的中央发电来源，可以安全有效地分配电力。
但这绝非易事。爱迪生需要弄清楚如何产生足够的电力。他想使用发电机（一种发电机），但当时，没有任何发电机强大到足以满足他的需求。爱迪生做了他知道如何做的事情：他开发了“巨型”发电机，这台27吨重的机器产生了100千瓦的电力，足以为1200盏灯供电。珍珠街电厂为曼哈顿下城一平方英里的区域供电，需要六台这样的发电机。
人们渴望获得电力
到1882年10月1日，在电站开放不到一个月后，爱迪生电力公司就拥有了59位客户。到12月1日，客户数量增加到203位，一年后，达到513位。
今天，纽约的电网非常庞大。跨越10,775英里，为超过1900万居民提供服务。但爱迪生面临的问题仍然困扰着我们。产生足够的电力仍然至关重要。根据阿亨巴赫的说法，我们仍然没有有效的储能手段。电力必须在生产出来时就被消耗掉，因此创造足够的电力来满足需求——尤其是在炎热的夏天——是一个挑战。但爱迪生还必须处理实际向客户提供他们想要的电力的问题。他设法说服市长允许他安装10万英尺的电线。这是一项昂贵的冒险，而且现在仍然如此。文章引用了构成东部电网的区域运营商之一的公司发言人雷·多特的观点，他认为除了最城市化的地区外，没有人愿意考虑埋设线路的成本：“需要建设新的线路。但无论你建议在哪里建设，人们都不希望在那里建设。”
然后是测量使用量。19世纪使用了不精确的仪器，没有一种能够跟踪一段时间内的使用情况。1882年春天，电表问世，它是一种我们今天仍在使用的模型——不是那个模型，而是这个想法本身。但想想它现在是如何在我们的生活方式中运作的：必须有人到你家抄表。阿亨巴赫指出了其他困难：电力公司只有在你打电话说有问题时才知道有问题。等式中缺少的是即时反馈，而更绿色、更智能的电网或许能够提供这种反馈。（哦，以防你想知道，第一张电费账单于1883年1月18日寄给了安索尼亚黄铜和铜业公司，金额为50.44美元。这和你现在的账单相比如何？）
阿亨巴赫写道，智能电网需要更加自动化、自我修复，并且能够容忍绿色倡议。它将告知我们用电量，并允许我们就与成本相关的消费做出选择。就像珍珠街系统一样，我们的电网尽管存在问题，但仍在运作，但这些问题是一个潜伏的担忧。
信不信由你，纽约市能源消耗中只有不到百分之一来自可再生资源。那么，障碍是什么？问得好。更好、更智能、更清洁的能源并不便宜。公用事业公司高管担心如果风不吹或太阳不照会发生什么——他们喜欢稳定，但它提供的舒适似乎相当脆弱。
随着电力需求的增长，珍珠街试图扩展以提供所需的供应。对于爱迪生来说，远距离输送能源是一个问题，因为他使用的是直流电（DC）。他的竞争对手特斯拉和威斯汀豪斯是交流电（AC）的倡导者，他们认为交流电可以满足这些需求，以及企业对更高电压的需求。尽管爱迪生不愿让步，但交流电最终胜出。尽管如此，珍珠街电站仍在曼哈顿市中心成功运营，直到1890年发生火灾。电站被重建，并继续为城市供电，直到1912年最终退役，但它为我们指明了方向。它照亮了我们的天际线。但就像从直流电到交流电的电力转变一样，现在是时候为城市地区寻找其他替代方案了。
你们的城市和城镇在如何管理用电量？
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