En février dernier, le Texas a connu certaines des températures soutenues les plus froides jamais enregistrées. Comme beaucoup l'ont lu dans les journaux, cela a provoqué une panne sans précédent du réseau électrique du Texas, provoquant 4 millions de personnes seront privées d'électricité à son apogée. Il en résulta une avalanche de problèmes, allant de défaillance des systèmes d'eau municipaux , évacuations d'hôpitaux , et le plus tragiquement, la perte de la vie .
Cet article vise à se concentrer sur les données et à faire la lumière sur ce qui s’est passé et quand. Mais d’abord, quelques informations qui faciliteront la compréhension :
- Le réseau électrique du Texas (qui couvre plus de 90 % de la population du Texas) n'est pas connecté au réseau national .
- ERCOT – l'Electric Reliability Council of Texas – gère le flux d'électricité des producteurs vers les consommateurs régionaux (par exemple, Austin Energy, mon fournisseur d'électricité), qui à leur tour contrôlent le flux vers les clients individuels (par exemple, moi).
- Le réseau électrique du Texas est conçu pour prospérer en été. Il fait chaud ici, vraiment chaud , et pendant très longtemps. Pendant les mois d’hiver, une partie de notre capacité de production d’électricité est mise hors service parce qu’elle n’est tout simplement pas (normalement) nécessaire. Une grande partie de cette génération met des semaines, voire des mois, à se remettre en ligne.
Maintenant que vous avez ce bagage...
La tempête
Le froid a commencé à s'abattre sur l'État le 10 février. À Austin, nous avons eu de la pluie verglaçante, des vents violents et des températures en baisse. Les écoles ont fermé parce que les routes n’étaient pas sûres, mais dans l’ensemble, le réseau a résisté. Cette première tempête était un front hivernal typique du Texas que nous voyons peut être une ou deux fois par an : venteux, températures dans les années 20 et un peu de glace.
Le véritable marteau est tombé le jour de la Saint-Valentin. À Austin, nous avons commencé la journée juste en dessous de zéro (31°F à minuit) avec des températures baissant régulièrement toute la journée pour atteindre 14°F 24 heures plus tard. Il s'est réchauffé brièvement jusqu'à 20 degrés, mais est ensuite tombé à 6°F le matin du 16 février. Ce schéma, bien qu'avec des ampleurs et des timings différents, s'est répété dans tout l'État. Le matin du 15 février, Les clients d'Austin Energy ont commencé à recevoir des appels indiquant que leur alimentation serait réduite, ce qui signifie qu'elle serait coupée pendant environ 45 minutes, puis rallumée pendant 15 minutes, pour empêcher le réseau de surcharger tout en permettant aux gens de rester un peu au chaud. Cependant, à Austin et dans tout l’État, ceux qui ont été licenciés n’ont pas été réintégrés – pendant des jours.
Figure 1: A timeline of February storm in south-central Texas. Source: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdfFigure 1: A timeline of February storm in south-central Texas. Source: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdfFigure 1: A timeline of February storm in south-central Texas. Source: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdfFigure 1: A timeline of February storm in south-central Texas. Source: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdfFigure 1 : Chronologie de la tempête de février dans le centre-sud du Texas. Source : https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdf
Non seulement il faisait froid, mais il faisait froid pendant longtemps. L'aéroport d'Austin Bergstrom a enregistré une température de 32°F ou moins pendant 164 heures (le précédent record était de 112 heures) ! Austin a établi un record de température la plus froide jamais enregistrée en février (6°F). Gardez à l’esprit qu’Austin est deux fois plus proche du tropique du Cancer que le Dakota du Nord !
Figure 2. Temperature readings at the international airports in Dallas-Fort Worth (DFW), Austin, and Houston.Figure 2. Temperature readings at the international airports in Dallas-Fort Worth (DFW), Austin, and Houston.Figure 2. Temperature readings at the international airports in Dallas-Fort Worth (DFW), Austin, and Houston.Figure 2. Temperature readings at the international airports in Dallas-Fort Worth (DFW), Austin, and Houston.Figure 2. Relevés de température dans les aéroports internationaux de Dallas-Fort Worth (DFW), Austin et Houston.
Le nombre de disques éviscérés par cette vague de froid est assez impressionnant . Les chutes de neige totales ne ressemblent à rien de ce que nous avons vu depuis des décennies. Austin a reçu près de huit pouces, juste à l’est de DFW en a reçu six et au nord de Houston – sur le golfe du Mexique – jusqu’à quatre pouces. Del Rio (une ville à l'ouest d'Austin sur le Rio Grande) a enregistré près d'un pied de neige, battant son précédent record de près de 10 pouces !
Figure 3: Snowfall on the morning of 15 Feb. as seen from my garage. By the end of the day, my kids had converted the exersaucer seen on the curb to a sled. Texans are gonna Texas.Figure 3: Snowfall on the morning of 15 Feb. as seen from my garage. By the end of the day, my kids had converted the exersaucer seen on the curb to a sled. Texans are gonna Texas.Figure 3: Snowfall on the morning of 15 Feb. as seen from my garage. By the end of the day, my kids had converted the exersaucer seen on the curb to a sled. Texans are gonna Texas.Figure 3: Snowfall on the morning of 15 Feb. as seen from my garage. By the end of the day, my kids had converted the exersaucer seen on the curb to a sled. Texans are gonna Texas.Figure 3 : Chutes de neige le matin du 15 février, vues de mon garage. À la fin de la journée, mes enfants avaient converti l'exersaucer vu sur le trottoir en traîneau. Les Texans vont au Texas.
À un moment donné, l’ensemble de l’État du Texas était soumis à un avertissement de tempête hivernale.
Figure 4: NOAA weather advisories on 14 Feb. 2021. Source: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdfFigure 4: NOAA weather advisories on 14 Feb. 2021. Source: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdfFigure 4: NOAA weather advisories on 14 Feb. 2021. Source: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdfFigure 4: NOAA weather advisories on 14 Feb. 2021. Source: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdfFigure 4 : avis météorologiques de la NOAA du 14 février 2021. Source : https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdf
Compte tenu de l'ampleur du froid, de sa durée et du fait qu'une grande partie de la production d'électricité du Texas est pas hiverné, il est facile de voir comment et pourquoi les choses ont échoué de manière si catastrophique.
Échec de la production d'électricité
Figure 5: Four major sources of ERCOT power generation compared to total power generated. Major drops in in power generation occurred in the early morning hours of 15 Feb.Figure 5: Four major sources of ERCOT power generation compared to total power generated. Major drops in in power generation occurred in the early morning hours of 15 Feb.Figure 5: Four major sources of ERCOT power generation compared to total power generated. Major drops in in power generation occurred in the early morning hours of 15 Feb.Figure 5: Four major sources of ERCOT power generation compared to total power generated. Major drops in in power generation occurred in the early morning hours of 15 Feb.Figure 5 : Quatre principales sources de production d’électricité ERCOT par rapport à l’électricité totale produite. Des baisses importantes de la production d'électricité se sont produites tôt le matin du 15 février.
Les proverbiales roues sont tombées à 2 heures du matin le 15 février. Les têtes de puits de gaz naturel du bassin permien ont gelé. Ces pannes, conjuguées à celles des centrales électriques au charbon, ont provoqué une baisse de 16 % de la production d'électricité à l'échelle de l'État. Trois heures plus tard, l'énergie nucléaire a chuté de 28 % (2 % de la production d'électricité de l'État). Ces pannes, associées à une baisse supplémentaire de 2 à 3 % de la production d'électricité à l'échelle de l'État en raison du gel des éoliennes, signifient que les Texans se sont réveillés le 15 février avec des températures parmi les plus froides jamais enregistrées dans tout l'État et avec 20 % d'électricité en moins. Au moment où les températures ont rebondi dans tout l'État cinq jours plus tard, le Texas avait perdu près de 40 % de sa capacité de production (un pic d'environ 68 kMW le 14 février et un minimum d'environ 42 kMW le 17 février).
Figure 6: Temperatures at DFW, Austin, and Houston with power generation by type. Check out that Solar signal!Figure 6: Temperatures at DFW, Austin, and Houston with power generation by type. Check out that Solar signal!Figure 6: Temperatures at DFW, Austin, and Houston with power generation by type. Check out that Solar signal!Figure 6: Temperatures at DFW, Austin, and Houston with power generation by type. Check out that Solar signal!Figure 6 : Températures à DFW, Austin et Houston avec production d'électricité par type. Découvrez ce signal solaire !
Lorsque nous regardons la puissance générée par rapport à la charge du système dans le JMP graphique ci-dessus, vous pouvez voir comment le Texas s'est intégré moins de cinq minutes de perdre toute sa grille. C'est au moment des deux pics de baisse, au petit matin du 15 février (Figure 7), que, dans tout l'État, la fréquence du réseau est tombée dangereusement en dessous de 60 Hz. Les experts émettent l'hypothèse que 4 minutes et 37 secondes de plus à cette basse fréquence auraient détruit l'ensemble du réseau d'ERCOT, prenant des semaines, voire des mois, pour le remettre en ligne. (Les données de production étaient préliminaires au moment de la publication, ce qui explique probablement pourquoi la production totale moins la charge totale est négative pendant tant de jours).
Figure 7: Power Load matched Power Generation nearly step for step. Large dropoffs in Load on 15 February were caused by loss of generation, not lower power usage.Figure 7: Power Load matched Power Generation nearly step for step. Large dropoffs in Load on 15 February were caused by loss of generation, not lower power usage.Figure 7: Power Load matched Power Generation nearly step for step. Large dropoffs in Load on 15 February were caused by loss of generation, not lower power usage.Figure 7: Power Load matched Power Generation nearly step for step. Large dropoffs in Load on 15 February were caused by loss of generation, not lower power usage.Figure 7 : La charge électrique correspond à la production d'énergie presque étape par étape. Les baisses importantes de charge le 15 février ont été causées par une perte de production et non par une baisse de la consommation d'énergie.
Comment s’en est-on sorti ?
Oh mon Dieu, nous avons eu tellement de chance. Nous avons maintenu l'électricité tout au long de cette épreuve et, même si nous avons dû faire bouillir de l'eau pendant cinq jours, nous n'avons jamais complètement perdu la pression de l'eau. Le maintien de nos services publics nous a permis d'ouvrir notre maison à des amis sans électricité (ce qui se traduit par six adultes, 11 enfants, deux chiens et pas de COVID !) pendant quatre jours.
Beaucoup à Austin et dans tout le Texas ont été beaucoup moins chanceux. Depuis, les rapports faisant état de décès causés par les pannes ont afflué au fil des semaines. Jackson, MS, qui a reçu des conditions météorologiques presque aussi intenses à cause de la même tempête, a été sans eau pendant un mois ! On espère que cela motivera l’État (et d’autres États) à améliorer les infrastructures pour garantir que cela ne se reproduise plus.
Les données présentées ci-dessus sont disponibles sur JMP Public .
