今年夏季美國經歷持續熱穹,是種高空大氣高氣壓系統,像蓋子將熱空氣困在某地區,導致氣溫數天甚至數週內持續上升。美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)報告,此使美國某些創紀錄的午後,電力需求一度超過 750 吉瓦,創全國性紀錄,電力供應商不得不全力以赴以應付高峰負荷,基礎設施也承受巨大壓力。
電力系統過度負荷,故停電風險跟著增加。極端高溫對人類健康造成影響,過度負擔的電網也對商業和經濟造成重大風險,推高成本並限制產能,損傷關鍵基礎設施。世界氣象組織數據,熱穹強度和持續時間都在增加,氣候變化使某些極端高溫事件發生機率至少增加一倍。
如 2021年太平洋西北地區熱穹研究顯示,若沒有人為驅動的氣候變化,事件強度減少86%。當熱穹來襲,空調、商業冷卻設備、冰箱和風扇等電器使用量激增,電力需求因今年熱浪創下全國性紀錄。電力需求高峰隨時間和地點不同而變化。美國中大西洋地區,變壓器在午後高峰時段承受巨大壓力,加州則是傍晚空調需求激增,導致電網進入「做好準備」狀態,有時甚至觸發節能警報或輪流停電。
這些需求高峰不僅數字波動,還伴隨實際經濟成本。公用事業公司需支付額外發電成本,並支付高額溢價。對企業,未經管理需求高峰可能導致電費飆升、生產線中斷,甚至資料中心為了防止伺服器過熱而限制性能。
能源價格劇烈波動常與熱浪同時發生
美國能源部資助的國家實驗室研究指出,熱量是電網基礎設施的主要壓力源。熱量影響發電設備和傳輸線路,造成多個脆弱點,都增加操作失敗可能性,包括棕色電力或全面停電。美國電網年齡和穩健性不均,許多地區依賴數十年前電纜和變壓器,某些零件甚至超過設計壽命。西南部和中西部地區在熱浪期間受影響尤其嚴重,因基礎設施升級緩慢,服務區域廣泛,維護困難。
北美電力可靠性公司(NERC)負責監督電網可靠性標準,並多次警告相關地區的薄弱環節和不良連結。中西部的弱連接線限制熱浪期間從其他州轉移多餘電力,陽光帶州需求激增時有時缺乏容量邊際,迫使公用事業公司發出節能警報。
NERC警報顯示,過時基礎設施無法快速適應熱穹挑戰。這種脆弱性因對電網加固和現代控制系統投資有限而加劇。當高需求、老化設備和極端天氣事件相撞時,這種弱點可能導致大規模停電,數百萬家庭停電。
此外,電網日益數位化和依賴連接控制系統,也成為網路攻擊的主要目標。NERC數據,電網軟硬體脆弱點每天增加約60個,年增至23,000~24,000個,擴大國家或犯罪行為者的潛在攻擊性。
電網商和監管機構採取短期和長期策略,以減少脆弱性並規劃未來。熱穹驅動公用事業和消費者的成本上升。高峰電價上漲,普通電費跟著增加。公用事業公司可能提高費率將費用轉嫁給消費者,有時會引發民眾反彈。製造業、農業和醫療保健業也感受到壓力。醫院和資料中心需要可靠的冷卻系統,作物灌溉系統和自動化溫室依賴電網供電。極端高溫時,某些設施面臨配給或必須運行昂貴的備用發電機。
能源價格的劇烈波動通常與熱浪同時發生。市場數據顯示,高峰事件期間,某些地區批發電價翻倍至三倍。這種波動可能影響更多經濟活動,特別是熱敏感的行業。
(首圖來源:AI生成)






