今年の2月、テキサス州は記録上最も寒い気温が続いた。 多くの人がニュースで読んだように、これによりテキサス州の電力網に前例のない障害が発生し、 400万人が電気なしになる絶頂期。 その結果、次のような問題が次々と発生しました。都市の水道システムが故障している、病院の避難そして最も悲劇的なことに、命の損失。
この記事はデータに焦点を当て、いつ何が起こったのかを明らかにすることを目的としています。 ただし、その前に、すべてを理解しやすくするための情報をいくつかご紹介します。
- テキサスの電力網 (テキサス州人口の 90% 以上をカバー)全国送電網に接続されていない。
- ERCOT (テキサス州電気信頼性評議会) は、生産者から地域の消費者 (たとえば、私の電力プロバイダーであるオースティン エナジー) への電力の流れを管理し、消費者が個々の顧客 (たとえば、私) への流れを制御します。
- テキサスの電力網は夏に繁栄するように構築されています。 ここのところ暑くなりますが、とても暑い、そして本当に長い間。 冬の間は、（通常は）必要がないため、発電能力の一部がオフラインになります。 その世代の多くはオンラインに戻るまでに数週間から数か月かかります。
これで背景がわかりました...
嵐
寒気は2月10日に州内に広がり始めた。 オースティンでは、冷たい雨が降り、風が強くなり、気温も下がりました。 道路が安全でないため学校は閉鎖されたが、概してグリッドは持ちこたえた。 この最初の嵐は、私たちが見ている典型的なテキサスの冬前線でした多分年に 1 ～ 2 回、風が強く、気温は 20 度、そして少し氷が降ります。
本当の鉄槌はバレンタインデーに下された。 オースティンでは、その日は氷点下 (真夜中で 31°F) で始まり、気温は一日中着実に下がり、24 時間後には 14°F まで下がりました。 一時的に気温は 20 度前半まで上がりましたが、2 月 16 日の朝までに 6°F まで下がりました。このパターンは、規模やタイミングは異なりますが、州全体で繰り返されました。 2月15日の朝、 オースティン・エナジーの顧客は、送電網の過負荷を防ぎながら人々がある程度暖かく過ごせるよう、電力を約45分間オフにしてから15分間再びオンにすることを意味する、電力をロールオフするという電話を受け始めた。 しかし、オースティンと州全体では、ロールオフされた人々は数日間ロールバックされませんでした。
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図 1: テキサス州中南部における 2 月の嵐のタイムライン。 出典: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdf
ただ寒いだけではなく、ずっと寒い日が続きました。 オースティン バーグストロム空港では、気温 32°F 以下が 164 時間記録されました (以前の記録は 112 時間)。 オースティンは、2 月の史上最低気温 (6°F) の記録を樹立しました。 オースティンはノースダコタ州よりも北回帰線に 2 倍近いということを覚えておいてください。
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.図2. ダラス・フォートワース（DFW）、オースティン、ヒューストンの国際空港の気温測定値。
この寒波によって失われた記録の数はかなりのものです印象的な。 総降雪量は、ここ数十年で見たものとは異なっていました。 オースティンでは 8 インチ近くの受信があり、DFW のすぐ東では 6 インチ、ヒューストンの北、つまりメキシコ湾では最大 4 インチの受信が行われました。 デルリオ（オースティンの西、リオグランデ川沿いの町）では、ほぼ1フィートの積雪を記録し、以前の記録を10インチ近く上回りました。
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.図 3: 2 月 15 日の朝、ガレージから見た降雪。 その日の終わりまでに、子供たちは縁石にあったエクサーソーサーをそりに改造していました。 テキサンズはテキサスになるよ。
ある時点で、テキサス州全体に冬の嵐の警報が出されました。
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図 4: 2021 年 2 月 14 日の NOAA 気象勧告。 出典: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdf
寒さの規模とその期間、そしてテキサス州の発電量の多くが停止しているという事実を考慮すると、ない冬に備えて、物事がどのように、そしてなぜこれほど壊滅的に失敗したかを簡単に理解できます。
発電失敗
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.図 5: ERCOT の 4 つの主な発電源と総発電量の比較。 発電量の大幅な低下は2月15日の早朝に発生した。
ことわざの車輪が2月15日午前2時に脱落した。ペルミアン盆地の天然ガス坑口が凍結した。 これらの故障は、石炭火力発電所の故障と相まって、州全体の発電量の 16% 減少を引き起こしました。 3時間後、原子力発電は28％減少した（州全体の発電量の2％）。 これらの故障と、風力タービンの凍結による州全体の発電量のさらに 2 ～ 3% の減少により、テキサス州民は 2 月 15 日に目覚めると州全体の気温がこれまでで最も低くなり、電力が 20% 減少することになりました。 5日後に州全体の気温が回復するまでに、テキサス州は発電能力の40％近くを失っていた（ピークは2月14日に約68 kMW、最小は2月17日に約42 kMW）。
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!図 6: DFW、オースティン、ヒューストンの気温と発電タイプ別。 ソーラーシグナルをチェックしてください！
生成された電力とシステムの負荷を比較すると、 JMP上のグラフを見ると、テキサス州がどのようにして入ってきたのかがわかります。 5分未満グリッド全体を失うことになります。 2 月 15 日の早朝に 2 回の下降スパイクが発生したとき (図 7)、州全体で送電網の周波数が危険なほど 60 Hz を下回りました。 専門家らは、その低頻度で 4 分 37 秒長くなると、ERCOT のネットワーク全体が停止し、オンラインに戻るまでに数週間から数か月かかるだろうと仮説を立てています。 (生成データは発行時点では暫定的なものであり、これが、総生成量から総負荷を差し引いた値が何日もの間マイナスである理由をおそらく説明していると思われます)。
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.図 7: 電力負荷と発電量はほぼ段階的に一致しています。 2 月 15 日の負荷の大幅な低下は、電力使用量の低下ではなく、発電の損失によって引き起こされました。
どうだったでしょうか？
ああ、私たちはとても幸運でした。 私たちは試練の間ずっと電気を維持し、5 日間水を沸騰させなければなりませんでしたが、水圧が完全に失われることはありませんでした。 公共施設を維持することで、4 日間、停電なしで家を友人たちに開放することができました (これは、大人 6 人、子供 11 人、犬 2 匹で、新型コロナウイルスが発生していないことを意味します!)。
オースティンやテキサス州全体の多くの人々は、はるかに恵まれていませんでした。 それ以来、停電による死亡事故の報告が数週間にわたって少しずつ入ってきた。 ミシシッピ州ジャクソンは、同じ嵐とほぼ同じくらい激しい天候に見舞われました。一ヶ月水なしで！ これが州（および他の州）に、このようなことが二度と起こらないようインフラを改善する動機を与えることを期待する人もいる。
上記のデータは次の場所で入手できます。 JMPパブリック。
」図 6: DFW、オースティン、ヒューストンの気温と発電タイプ別。 ソーラーシグナルをチェックしてください!」は素晴らしいグラフィックです!苦しみを芸術にすることについて話します。
@ledi_trutna私たちは力という点では間違いなく例外で、あなたが普通だったようです。 今のところ、テキサスの夏はそれほど悪くないようです。@ピーター・ハーシュテキサスの電力網が広大で相互接続されているにもかかわらず、非常に脆弱であることに驚くべきです。 来年の冬までに、発電所の配管に少し断熱材を追加してくれることを願っています。
@Peter_Polito素晴らしい投稿で、データを見ることができて本当に良かったです。ERCOT が何ヶ月もの間、停電寸前までいったのは恐ろしいことです。皆さんが力を失わずに乗り越えられたことを聞いてうれしく思います。
