隨著電力公司為2026年大西洋颶風季做準備，氣象預報人員預測屆時至少將有10場命名風暴，其中至少三場預計將直接影響美國本土。熟悉的備戰工作已經展開：調配搶修隊伍、檢查基礎設施、加固脆弱資產。過去十年間，通過安裝鋼制電線桿、鋪設地下線路、抬高變電站等方式，數十億美元已投入物理加固工程。

然而，過去一年的極端天氣表明，單靠加固并不能從根本上解決問題。風暴的可預測性越來越低，以意想不到的方式沖擊電力系統，并壓縮了恢復窗口期。與此同時，電網還面臨著來自新增負荷、分布式能源資源以及可靠性需求的多重運營復雜性，這些挑戰已超出單純基礎設施升級所能應對的范疇。

在這樣的背景下，提升系統物理強度是必要的，但對于實現真正的韌性而言，這還遠遠不夠。

向更智能化電網利用方式轉型的趨勢已在輸電層面悄然推進。電網增強技術（GETs），例如動態線路額定值技術，正被廣泛部署——借助實時數據，無需新建線路即可將輸電能力提升10%至40%。

同樣的原則也適用于配電領域。超過90%的用戶停電事故源于配電網，而數十年前建設的老化基礎設施如今已接近使用壽命末期。在惡劣天氣下，導致停電時間延長的許多制約因素在本質上是運營層面的，而非結構性的，包括對系統壓力缺乏可見性、無法動態平衡負荷，以及切換選項受限等問題。

一個具備抗風暴能力的電網，不僅要能夠抵御損害，更要能夠在具備實時可視性和動態適應能力的前提下，在災害擾動中持續運行。

風暴中的隱性脆弱性

大風暴中的停電，往往肉眼可見——樹木倒伏、線路斷裂。但在這些顯性故障背后，隱藏著更深層的局限性。電網運營商往往缺乏所需的可視性與控制能力，難以發現導體過載、相位不平衡或切換選項受限等隱性薄弱點。這些不易察覺的挑戰，可能將原本可控的情況演變為持續數小時乃至數天的大規模停電事故。

近年的颶風事件一再印證了這一規律。2024年，颶風"海倫"和"米爾頓"揭示了運營約束如何在多個州范圍內放大物理損害的程度。"海倫"在峰值時段導致東南部地區470萬用戶斷電，數周后，"米爾頓"又使佛羅里達州約340萬用戶陷入停電困境。

這些運營層面的脆弱性并不局限于颶風季節。就在今年，冬季風暴"弗恩"也印證了這些制約因素會跨季節影響電網表現——超過10個州的200余萬用戶遭遇停電，并非因為基礎設施發生災難性故障，而是因為積冰導致視野受阻、運營盲區阻礙了有效應對。

即便晴空萬里，這些脆弱性也在悄然侵蝕可靠性。2022年，美國用戶年均停電時長達5.6小時，年均發生近1.5次服務中斷，創下十余年來最長平均停電時長的記錄，表明停電事故正變得愈發頻繁、持續時間也越來越長。2023年，剔除重大事件后，用戶年均停電時長約為兩小時，若納入重大事件則超過六小時。

韌性升級的三大核心能力

應對上述脆弱性，需要電力公司從根本上重新審視韌性的內涵。具備抗風暴能力的電網需要三項核心能力：在壓力演變為故障之前即可感知的實時可視性、防止連鎖停電的動態負荷平衡，以及無需人工干預即可重新路由電力的自動化切換。物理加固帶來耐久性，而運營智能與自動化的結合則帶來適應性。

在東南部地區，電力公司正在超越傳統加固模式，轉向將耐用基礎設施與更智能化電網運營相結合的綜合策略。杜克能源佛羅里達分公司在颶風"海倫"和"米爾頓"期間的表現，正是這一綜合策略的有力佐證。該公司的自愈技術在兩場相繼來襲的風暴中成功阻止了逾30萬用戶停電，累計為用戶節省了超過3億分鐘的停電時間。這項技術的運作原理類似于GPS導航，能夠自動檢測停電并重新路由電力，通常在不到一分鐘內即可恢復供電。目前，77%的用戶已受益于這項技術，杜克能源在72至96小時內恢復了95%的停電用戶供電。

東南部其他電力公司也在推行類似策略。喬治亞電力公司將Smart Wires技術整合至輸電環節，并將經過驗證的相位平衡技術納入配電抗風暴加固計劃，現場部署結果顯示，該技術能夠實時重新路由電力并降低線路間擁堵，有助于在控制成本的同時提升容量管理效率。

在佛蒙特州，綠山電力公司則采取了互補性路徑，推廣家用電池等用戶側解決方案。這些分布式能源資源在風暴期間提供備用電源，同時降低日常峰值需求，構建出一個在危機和日常狀態下均表現更優異的系統。

上述成功案例表明，無論是集中式還是分布式策略，只要與運營智能相結合，都能從實質上改善韌性結果。

靈活解決方案與規模化部署

電力公司還需要能夠在不依賴漫長資本周期的前提下快速見效的選項。優化配電網電力流的技術正提供這種靈活性。

推進運營現代化，需要采用自動化負荷平衡等工具，使運營商能夠繞過故障重新路由電力、避免擁堵，并減輕老化資產的壓力。相位平衡技術可實時糾正不平衡狀態并重新調配電力流向，在無需昂貴重新導線工程的情況下解鎖10%至20%的額外容量，且其效益遠不止于應對風暴，還涵蓋提升可靠性、降低能源損耗以及延長資產使用壽命等方面。

對于大型投資者所有型電力公司而言，這些能力已逐步融入更宏觀的電網現代化方案，以應對系統約束，而無需漫長的開發周期。農村電力合作社和市政公用事業單位則面臨不同的挑戰——許多公司服務于農村或財政拮據的地區，預算和人員配置使大規模改造難以實現。對于這類公用事業單位，動態化解決方案能夠在不突破預算的前提下帶來實質性改善——這是一項關鍵考量，因為監管機構對資本效率和用戶影響的審查力度正日益加大。

靈活的數據驅動型解決方案可在14至20周內完成部署，成本約為傳統基礎設施建設的十分之一，使電力公司能夠在不依賴多年期資本項目的情況下應對容量和可靠性制約。

電網韌性的未來走向

大西洋颶風季今年將再度考驗電網。那些將物理加固與運營智能相結合——包括實時可視性、自動化負荷平衡和靈活容量管理——的電力公司，將能更快速恢復、更可靠地服務用戶。

構建這種韌性的工具已經存在。先進相位平衡和電力流控制技術的現場部署，正在證明電力公司如何能夠延長資產壽命、改善日常可靠性并釋放隱藏容量，同時為下一場風暴做好準備。

長期以來，配電網被視為由孤立系統拼湊而成、需要統一解決方案的領域。它必須進化為一個靈活、響應迅速的網絡，讓分布式問題獲得分布式解決方案——將技術部署在瓶頸真正存在的多條線路上，而不是等待那些可能姍姍來遲的單一大型項目。

運營能力是否需要與基礎設施同步演進，已不再是一個疑問；真正的問題在于，電力公司能以多快的速度將這些能力大規模付諸實踐。

本文作者Charles Murray為Switched Source公司首席執行官及聯合創始人。

Q&A

Q1：什么是電網增強技術（GETs）？它能提升多少輸電容量？

A：電網增強技術（GETs）是一類通過數據驅動方式優化現有輸電線路使用效率的技術，動態線路額定值是其典型代表。該技術利用實時數據對輸電線路的實際承載能力進行動態評估，而非沿用固定額定值，從而在無需新建線路的前提下，將輸電容量提升10%至40%。這類技術已在輸電層面逐步推廣部署，是電網現代化進程中兼具成本效益與實施效率的重要路徑之一。

Q2：杜克能源的自愈電網技術在颶風期間具體發揮了哪些作用？

A：在2024年颶風"海倫"和"米爾頓"相繼來襲期間，杜克能源佛羅里達分公司部署的自愈技術成功阻止了逾30萬用戶停電，累計為用戶節省超過3億分鐘的停電時間。該技術運作原理類似GPS導航，能夠自動檢測停電并即時重新路由電力，通常在不到一分鐘內即可恢復供電。目前該技術已覆蓋77%的用戶，并幫助公司在72至96小時內恢復了95%的停電供電。

Q3：相位平衡技術如何在不新建基礎設施的情況下提升配電網容量？

A：相位平衡技術能夠實時檢測并糾正配電網中存在的相位不平衡狀態，并動態調整各線路的電力流向，從而將隱藏的閑置容量釋放出來。實測數據表明，該技術可在無需昂貴重新導線工程的前提下，額外解鎖10%至20%的系統容量。除提升容量外，它還能降低能源損耗、延長資產使用壽命，并改善日常供電可靠性，是一種兼顧經濟性與實效性的電網優化手段。