今年二月，德克萨斯州经历了有记录以来最冷的持续气温。 正如许多人在新闻中读到的那样，这导致了德克萨斯州电网前所未有的故障，导致400万人将断电处于巅峰状态。 由此产生了一系列问题，从市政供水系统出现故障,医院疏散，而最悲惨的是，失去生命。
本文旨在重点关注数据并阐明发生的情况和时间。 但首先，一些信息将使一切更容易理解：
- 德克萨斯州电网（覆盖德克萨斯州90%以上的人口）未接入国家电网。
- ERCOT（德克萨斯州电力可靠性委员会）管理从生产商到区域消费者（例如，奥斯汀能源公司，我的电力供应商）的电力流动，而区域消费者又控制流向个人客户（例如我）的电力流动。
- 德克萨斯州的电网旨在在夏季蓬勃发展。 这里变得很热，好热，并且持续了很长一段时间。 在冬季，我们的一些发电能力会被关闭，因为（通常）不需要它。 这一代人中的大部分人需要几周到几个月的时间才能恢复正常上网。
既然你已经有了这个背景...
风暴
2月10日，寒冷的天气开始席卷该州。 在奥斯汀，我们遭遇了冻雨、狂风和气温下降。 由于道路不安全，学校关闭，但总体而言，电网仍保持稳定。 这第一场风暴是我们看到的典型的德克萨斯州冬季锋面或许一年一两次：有风，气温二十几度，有一点冰。
真正的锤子落在情人节那天。 在奥斯汀，我们以略低于冰点（午夜 31°F）的温度开始新的一天，24 小时后，全天气温稳步下降至 14°F。 气温短暂升温至 20 多度，但随后在 2 月 16 日早上降至 6 华氏度。尽管幅度和时间不同，但这种模式在全州重复出现。 2月15日上午， 奥斯汀能源公司的客户开始接到电话，称他们的电力将被滚动，这意味着关闭大约 45 分钟，然后重新打开 15 分钟，以防止电网过载，同时让人们保持温暖。 然而，在奥斯汀和整个州，那些被取消的人在几天内都没有被取消。
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.pdf图 1：德克萨斯州中南部 2 月风暴的时间线。 资料来源：https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdf
不仅冷，而且冷了很长时间。 奥斯汀伯格斯特罗姆机场连续 164 小时记录了 32°F 或以下的气温（此前记录为 112 小时）！ 奥斯汀创下了有史以来最冷的二月气温记录（6°F）。 请记住，奥斯汀距北回归线的距离是北达科他州的两倍！
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.图 2. 达拉斯-沃斯堡 (DFW)、奥斯汀和休斯顿国际机场的温度读数。
被这次寒流摧毁的记录数量相当可观感人的。 这次降雪总量与我们几十年来所见过的都不一样。 奥斯汀的降雨量接近 8 英寸，DFW 以东的降雨量达到 6 英寸，休斯敦北部（墨西哥湾）的降雨量达到 4 英寸。 德尔里奥（奥斯汀以西格兰德河畔的一个小镇）记录了近一英尺的降雪，比之前的记录高了近 10 英寸！
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.图 3：2 月 15 日早上从我的车库看到的降雪。 到了那天结束时，我的孩子们已经把路边看到的健身车改装成了雪橇。 德克萨斯人要去德克萨斯。
整个德克萨斯州一度受到冬季风暴警告。
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.pdf图 4：2021 年 2 月 14 日 NOAA 天气报告。 资料来源：https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdf
考虑到寒冷的强度、持续时间以及德克萨斯州大部分发电量都被限制的事实不是经过冬季的考验，很容易看出事情是如何以及为何会如此灾难性地失败的。
无法发电
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.图 5：ERCOT 四大发电来源与总发电量的比较。 2月15日凌晨发电量大幅下降。
2月15日凌晨2点，车轮掉下来了。二叠纪盆地的天然气井口结冰了。 这些故障与燃煤发电厂的故障一起导致全州发电量下降 16%。 三小时后，核电下降了 28%（占全州发电量的 2%）。 这些故障，再加上风力涡轮机结冰导致全州发电量下降 2-3%，意味着德州人在 2 月 15 日醒来时会发现全州范围内有史以来最冷的气温，而且电力减少了 20%。 五天后，当全州气温回升时，德克萨斯州已损失了近 40% 的发电能力（2 月 14 日峰值约为 68 千瓦，2 月 17 日最低约为 42 千瓦）。
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!图 6：DFW、奥斯汀和休斯顿的温度以及按发电类型划分的情况。 看看那个太阳能信号！
当我们查看生成的功率与系统负载的关系时联合管理计划上图，您可以看到德克萨斯州是如何进入的不到五分钟失去整个网格。 正是在 2 月 15 日凌晨出现两次峰值时（图 7），全州范围内的电网频率危险地降至 60 赫兹以下。 专家推测，如果在如此低的频率下再延长 4 分 37 秒，ERCOT 的整个网络就会被烧毁，需要几周到几个月的时间才能恢复正常。 （发电数据在发布时是初步的，这可能解释了为什么总发电量减去总负荷在这么多天里都是负数）。
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.图 7：电力负载几乎逐步匹配发电量。 2 月 15 日负荷大幅下降是由发电损失造成的，而不是用电量下降。
我们过得怎么样？
天哪，我们太幸运了。 在整个磨难过程中，我们一直保持着电力供应，虽然我们必须烧水五天，但我们从未完全失去水压。 维护我们的公用设施使我们能够向没有电的朋友开放我们的家（这意味着 6 个成人、11 个孩子、两只狗，没有新冠病毒！）四天。
奥斯汀和德克萨斯州各地的许多人就没那么幸运了。 几周以来，因停电造成死亡的报道不断涌现。 密西西比州杰克逊市的天气与同一场风暴几乎同样强烈，一个月没有水！ 人们希望这将激励该州（和其他州）改善基础设施，以确保这种情况不会再次发生。
上述数据可在JMP 公共。
”图 6：DFW、奥斯汀和休斯顿的温度以及按发电类型划分的情况。 看看那个太阳信号！”是一个华丽的图形！谈论将苦难变成艺术。
精彩的数据驱动故事， @彼得·波利托！ 我最喜欢的一句话是“德克萨斯人要去德克萨斯”。 
@ledi_trutna就权力而言，我们绝对是例外，而听起来你却是常态。 德克萨斯州的夏天现在看起来还不错。@彼得_赫什令人惊讶的是，德克萨斯州的电网如此庞大且相互连接，但却如此脆弱。 希望他们能在明年冬天之前为我们的发电厂的管道增加一点隔热层！
@彼得·波利托很棒的帖子，很高兴看到数据。令人恐惧的是，ERCOT 几个月来几乎断电。很高兴听到你们都顺利通过并且没有失去动力。
