在2021年2月的冬季风暴期间，美国许多地区都出现了电力供应问题，德克萨斯州是受影响最严重的州之一。停电发生的原因是，当发电厂和电网因极端天气条件而瘫痪时，大多数人都在家里使用电力。
在使用大量天然气的州，当发电厂和建筑供暖系统都消耗大量天然气时，可能会出现短缺。这发生在德克萨斯州，是导致停电的主要因素之一。
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人口在不断增长，能源消耗也在不断增长。电力系统运营商负责规划新发电项目和电网升级，以跟上需求。然而，像2021年2月的冬季风暴这样的事件是无法预测的，电力公司措手不及。
建筑也可以设计成在极端天气下更有弹性。例如，隔热和密封良好建筑信封可以在停电时保持舒适的温度更长时间。拥有不依赖常规柴油输送的现场发电系统也非常有用。
当居民在家避难时，电力消耗达到高峰
冬季风暴带来的极度寒冷和大风迫使人们呆在家里。但是，家电的大量使用会增加电力消耗，如果电力公司不做好准备，就有可能发生停电。许多建筑使用天然气或丙烷等燃料空间加热系统，但仍有一些电力消耗。
- 熔炉依靠鼓风机将暖空气输送到室内，锅炉依靠循环泵和空气处理装置。
- 许多建筑物正在使用热泵它完全由电力驱动。
用电高峰通常发生在夏季，此时家庭和企业都在满负荷使用空调系统。冬季的用电量高峰并不多见，因为建筑主要消耗燃料用于供暖系统。然而，像2021年冬季风暴这样的极端事件也会使电网达到极限。
能源效率措施可以减少电网的电力负荷，但它们必须在成千上万的家庭和企业中使用，才能产生显著效果。例如，如果100座大型建筑每座减少20千瓦的能耗，电网的总需求就会减少2000千瓦(2mw)。
冬季风暴会使发电厂和电网瘫痪
虽然冬季风暴迫使人们呆在家里，但它也可能损坏或使电力系统的重要部件失效。例如，强风或冰的积累可以摧毁电线，使部分电网断开，直到损坏被修复。
一些发电厂可能会因非常寒冷的天气而暂时关闭，即使它们没有遭受永久性的损坏。例如,风力涡轮机那些不是为低温设计的可能会冻结，从而导致电力生产瘫痪。这种情况发生在德克萨斯州:该州20%以上的电力来自风力涡轮机，但许多涡轮机并不适合极端寒冷的天气。
对电力的高需求和供应减少的结合导致了停电。这些可能是意想不到的，例如，如果一根重要的电源线突然损坏。然而，许多公用事业公司也计划轮流停电，也被称为旋转减负荷。
- 如果允许电网在供过于求的情况下运行，则可能存在重大故障。这些可能会导致完全停电，或者会损坏部分电网。
- 相反，电网的某些部分是轮流断开的，这样电力供应就不会完全中断。
天然气短缺:空间供暖和发电
在严重依赖天然气的地区，一场冬季风暴可能会导致天然气短缺。在正常情况下，储存天然气比简单地消耗现有产量要昂贵得多。然而，现有的供应可能不够空间加热系统以及冬季风暴期间的天然气涡轮机。
这正是德克萨斯州发生的事情，在那里，天然气是发电的主要能源。煤气炉直接促进需求，但电加热系统也间接促进需求，除非建筑使用电网以外的电源。
结论
2021年2月的冬季风暴是美国电网的一大挑战，特别是在南部各州，那里有许多发电厂和天然气井，它们不是为极端寒冷而设计的。能源效率和现场发电可以使建筑更有弹性，因为它们减少了对电网的依赖。此外，当消耗减少时，电网运营商可以更好地管理发电和输电。
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