2018年，一部日本电影《生存家族》在国内放映。

这是一部和“电”有关的影片。确切地说，是和“停电”有关！

影片讲述了某天突然一切都不能用电了，在这样的环境下一个努力奋斗不断生存下去的家庭的故事。

图1 电影《生存家族》宣传海报

电的发现和应用极大地节省了人类的体力劳动和脑力劳动，使人类的力量长上了翅膀，可谓是人类历史上最伟大的发明。但是，人们在快捷便利的都市中浸淫太久，快递、外卖、网上购物、打车软件……凡是生活上稍微有一点麻烦的事情都大可不必亲力亲为。一旦发生长时间停电，那无疑就是“灭顶之灾”，甚至严重影响到人类的生存。

在现代社会高速发展的今天，人类对电力的依赖越来越强，保证电网的稳定和正常工作显得尤为重要。全球历史上发生过一系列重大停电事故，这些停电事故每一次都会影响几百万人甚至上千万人，其中发生于印度的停电事故甚至造成了地球上1/10的人口无法用电。

电对于现代社会来说，如同水和阳光，一时一刻也缺少不了。

第一节 2021年2月风暴致美国得州大面积停电美国东部时间2月12日以来，暴风雪接连席卷美国南部、中西部和东北部地区，一场致命的暴风雪席卷德克萨斯州，气温骤降，降雪量创下历史记录。暴风雪重创了德州电网系统，数百万人的供暖受到影响，难以抵御严寒。重灾区得克萨斯州限电负荷超过2000万千瓦，影响人口超过400万人，对生产生活造成严重影响。每度电价一度疯狂飙升至65元人民币。

在德克萨斯州，大约60%的家庭供暖依靠电力。德州电网虽然经受住了炎炎夏日空调用电峰值需求的考验，却在当前困境中败下阵来——冬季用电高峰不仅来自取暖，人们还需加热水管防止结冰。

图2 北极涡旋系统在2021年2月中旬南下，美国很多地方出现了罕见的严寒天气

图3 2月15日得州大雪覆盖，遭遇极端严寒

图4 2月15日，汽车行驶在美国得克萨斯州伍德兰兹的雪地里

图5 德州民众裹着毛毯排队等待将液化石油气装进气罐中，准备带回家使用

图6 部分德州民众转向烧柴取暖，一听到有地方可拿到木头，就赶紧驾车前往

图7 为避免民众在家中缺电冻死，德州休士顿画廊家具店特别开放民众入内休息

图8 达拉斯市一间食杂店，顾客摸黑选购商品，或只用自己的手机来提供照明

图9 2月19日，美国得克萨斯州达拉斯市北郊的一家超市，蔬菜货架货物寥寥无几

图10 位于德州休士顿的电力网，德州有自己的独立电网，不受联邦政府机构监管

暴风雪导致用电负荷陡增。得州居民用户约60%采用电加热方式采暖，极寒天气使得州电网负荷急剧上升，在美国东部时间2月14日晚8时左右达到6922万千瓦，创冬季负荷新高。而同一时刻，得州电网最大发电能力仅约4800万千瓦，由此出现了约2000万千瓦的电力供应缺口。

恶劣气候导致供电能力下降。得州电源结构以燃气和风电机组为主，占总装机的77%。受极寒和雨雪天气影响，大量天然气管道出现冰堵导致气源供应中断，燃气机组被迫停运；许多风电机组也因设备结冰无法发电。美东时间2月15日用电高峰期，得州总计约4000万千瓦机组无法正常运行，超过总装机的1/3。此外，得州电网通过仅125万千瓦的5回小容量直流，与美国其他地区电网和墨西哥电网相连，不足最大负荷的2%。当得州电网内部供应能力不足时，无法通过跨区互济获取外部支援，加剧了得州供电紧张形势。

第二节 2012年印度大停电2012年7月30日，印度遭遇大面积停电，逾3.7亿人受到影响。印度北方邦境内的一座超高压变电站出现问题，导致部分输电线路和变电站过负荷，随后发生连锁反应，最终导致北部电网崩溃。31日，在印度北部恢复供电数小时后，该国东部和北部地区13个邦又陷入电力瘫痪状态，全国近一半地区的供电出现中断，影响约6亿人口用电。

此次大面积停电被认为是印度11年来最严重的停电事故，也有报道称这是全球历来规模最大的停电事故之一。印度大停电暴露印度电网在网架结构、管理、体制等方面诸多问题。有专家认为，印度在电力基础设施建设方面太薄弱，特别是电力缺口大，而且印度对这方面的重视和人力物力财力的投入相对匮乏。除了技术层面的问题，印度政府在电力方面的管理和调控能力很差，没有能够保障不断电的基本措施和政策。

印度最大行业协会印度工商联合会主席卡诺里亚说：“连续两天如此大规模的停电，值得我们密切关注，这当然会对于商业投资环境本就存在不少问题的印度来说，此次大停电不仅影响企业生产和盈利水平，还影响到印度在外国投资者眼中的形象。

印度产业联合会理事长钱德拉吉特·班纳吉表示，印度经济近来增长放缓，外界本就对印度前景不太看好，如今电网两天内连续崩溃无疑使印度的形象进一步受损，令有意投资印度的外国企业望而却步。对于一个拥有世界约1/6人口的新兴经济体，有必要使基础设施建设与印度的强国梦想相匹配。

图11 印度首都新德里，停电事故使交通信号系统停止工作，交通拥堵

图12 2012年8月1日，在印度查谟市，一个女孩正在用蜡烛的火苗做饭

图13 印度首都新德里火车停运，乘客在车内无奈地等待

第三节 2011年9月15日韩国大停电2011年9月15日，韩国经历了有史以来最严重的大停电事故，首尔、仁川、釜山、大田、庆尚南道等地陆续突遭停电，212万户居民受到影响，全国上下陷入一片混乱。

此次停电系“人为制造”，为减轻负荷，维持预备电力，韩国电力公社在没有事先通知的情况下采取轮流停电措施，导致韩国各地红绿灯熄灭，交通瘫痪、手机失去信号、市中心写字楼、商场、电影院、大型超市等均陷入一片混乱。

当日下午韩国遭遇意外高温天气，用电量猛增超过电力部门预期。无奈之下，韩国电力部门对包括首都首尔在内的全国各地实行轮流拉闸停电，长达数小时的大规模停电引发各地民众强烈不满。

韩国知识经济部和韩国电力公社表示，由于夏季已过，很多发电站进入维修期，为迎接冬季用电高峰作准备。未料当天出现意外的高温天气，电力需求猛增超出预期。

韩国电力交易所说，电力需求大大超出预期，为减轻负荷，维持预备电力，从下午3时起至当晚8时，以30分钟为单位，对各地轮流停电。

大停电发生当天，韩国总统李明博在公开场合怒斥韩国电力公社长达35分钟，称停电事件令“政府无颜面对国民”，主管电力的韩国知识经济部部长崔重卿则表示将引咎辞职，但这并未平息韩国媒体的口诛笔伐。

韩国发行量最大的《中央日报》指责这是“政府人为制造的灾难”，电力公司未能及时留意天气预报导致应对不力，且停电前并未事先通告民众，要求严惩责任机构。《朝鲜日报》则指责电力机构谎报数据，埋下巨大隐患。韩国电力交易所15日向知识经济部报告说，备用电力容量已降至343万千瓦，但实际备用容量仅有24万千瓦。与供水不同，电力供应只要出现负状态，整个系统就会陷入瘫痪，这意味着，如果当时首尔唐人里发电站5号机组(25万千瓦)进入检修，韩国将爆发全国范围的“大停电事故”。

图14 2011年9月15日下午，一个韩国学生被困在电梯里

图15 光州市一家医院也遭遇停电

第四节2009年巴西和巴拉圭停电事件2009年11月10日，大型水电工程伊泰普坝供电系统突然瘫痪，让6700万人陷入停电状态。这幅照片拍摄于当时的圣保罗街头。

2009年11月10日，巴西最大的两个城市里约热内卢和圣保罗以及周边地区突然遭遇大停电，停电范围约占巴西国土面积的一半，波及到全国18个州，电力供应几乎完全中断。总停电时间在四个小时左右，电力至11日凌晨才开始慢慢恢复，导致50000万居民受到影响。两大城市的交通一度严重瘫痪，经济损失惨重。据报道，这次大停电的直接原因是强降雨和雷电造成这一地区三条主要输电线路同时发生故障，导致伊泰普水电站的5条高压电线发生短路。据悉，当时巴西全国用电90%依靠伊泰普水电站供应的巴拉圭也受到严重影响。巴西曾经在1999年和2002年发生过两次大面积的停电事故，停电范围分别占全国领土面积的70%和60%。前两次主要是因为供电短缺所造成的，此次是由气象原因造成的。

位于巴西和巴拉圭交界处的伊泰普水电站共有20台发电机组，装机容量140亿千瓦，是目前全球仅次于三峡水电站的第二大水力发电站。巴西眼下大约20%的用电依赖伊泰普水电站，而巴拉圭超过90%的用电也来自伊泰普水电站。电网故障发生后，巴拉圭几乎全国陷入一片漆黑。

图16 拍摄于大停电时的圣保罗街头

第五节2008年中国湖南省大停电2008年1月10日，雪灾在南方爆发了。严重的受灾地区有湖南，贵州，湖北，江西，广西北部，广东北部，浙江西部，安徽南部，河南南部。截至2008年2月12日，低温雨雪冰冻灾害已造成21个省（区、市、兵团）不同程度受灾，因灾死亡107人，失踪8人，紧急转移安置151.2万人，累计救助铁路公路滞留人员192.7万人；农作物受灾面积1.77亿亩，绝收2530亩；森林受损面积近2.6亿亩；倒塌房屋35.4万间；造成1111亿元人民币直接经济损失。

实际上我国南方地区这三次雨雪天气过程，主要就是西南暖湿气流的三次加强，相应的出现了三次比较大的雨雪天气过程。

其中2008年1月26、27、28日的第三次大范围持续性雨雪天气过程强度强，再加上前两次的影响，因而造成了最严重的损失。

2008年2月中国部分地区经历了一场50年一遇的雪灾，这次雪灾对湖南地区的电网设备造成了巨大的破坏，让450万人在没有电的情况下生活了两个星期之久。这幅照片拍摄于2008年2月5日，中国政府宣布已经有11名电力工作者在抢修设施的过程中殉职。在这次恶劣的自然灾害之后，中国大力加强了对电力系统状况的监控能力，可以有效监控潜在的威胁，并且在停电事件发生之后可以有效防止事故扩散到更大的地区。克拉克说，“我在过去的几年中到过中国，对他们在该领域所达到的技术水平感到很惊奇。”

图17 被大雪压塌的输电线塔之一

图18 被大雪压塌的输电线塔之二

图19 被大雪压塌的输电线塔之三

图20 2008年湖北恩施，电力工人在大雪中修复供电线路

图21 勇敢的电力工作人员爬到电塔上，一锤一锤地往下敲冰锥

图22 广州的火车站外的风雪中，旅客焦急地望向已经几天没有更新的列车时刻表

图23 春节民工在南方广州火车站过年

图24 一线工人为了抢救枯竭的电力，一手咬着饼干，一手捧着积雪

图25 2008年年初我国南方的那场雪灾之一

图26 2008年年初我国南方的那场雪灾之二

第六节 2007年4月26日哥伦比亚大停电2007年4月26日哥伦比亚发生大规模停电事故，导致全国80%以上地区的各行业陷入瘫痪达3个多小时，经济损失严重。 停电事故造成哥全国大部分地区的工业、餐饮业、金融业等行业陷入瘫痪，不少政府部门的工作秩序也被打乱。包括首都波哥大在内的一些大城市的交通因信号灯失效而陷入混乱。造成直接经济损失至少达数亿美元。

第七节 2006年欧洲大停电2006年11月4日，德国能源公司为了让一艘新出厂的巡航邮轮安全通过一条河上的380kV高压输电线下方，切断了高压线上的电力，结果造成欧洲电力网其他输电线路负荷过重，而西部电力输入严重不足，引发西欧多个国家产生了大规模的链式停电事故。西欧大片人口密集的地区顿时陷入黑暗之中，至少有1000多万人受到停电影响。根据发布的最终调查报告，这起事故主要由三方面原因造成：第一，引发这起事故的德国电网公司缺乏必要的安全运营程序，甚至没有足够的技术手段对系统进行故障检测；第二，其他欧洲国家的电网运营商没有从德国方面接到任何信息；第三，投资不足导致电网运营的可靠性下降。

图27 围观群众正在等待着新出炉的挪威明珠号游轮驶离德国帕本堡船厂

第八节 2005年5月25日俄罗斯大停电2005年5月25日，莫斯科南部、西南和东南市区发生大面积停电事故。大停电使得莫斯科电网321座变电站全停，损失负荷3539.5MW。莫斯科市约有一半地区的工业生产、商业活动和交通运输陷入瘫痪。一天之后才完全恢复正常供电。

据估计，此次莫斯科大停电造成损失至少10亿美元。停电引发的交通瘫痪是俄罗斯近年来最严重的一次。莫斯科证券交易所的交易被迫中断。图拉地区一家化工厂因停电发生爆炸。停电地区空调停运，居民抢购饮用水，出租车提价，社会秩序一片混乱。

第九节 美国洛杉矶9.12大面积停电事故2005年9月12日中午，美国西部最大城市洛杉矶发生大面积停电事故，停电范围包括洛杉矶闹市区、洛杉矶西部、圣费尔南多河流域的部分地区。有200万人口（大约是洛杉矶人口的一半）受到停电事故影响。停电事故发生在12日中午12时45分，当时洛杉矶闹市区及附近的一些城镇突然断电。洛杉矶警察局总部和位于市区的市政大厦也发生了停电。洛杉矶国际机场的至少两个候机大厅也一度受到影响，但机场的运行和航班没有受到影响。一些医院和学校都失去了电力，很多人被关在电梯里。许多人因为停电而涌向街道，交通也因为失去信号灯而发生混乱,引起了洛杉矶交通堵塞。由于许多政府大楼和医院都安装了应急发电机，市区的公共秩序并没有受到太大的影响，医院的应急发电机也很快启动，病人没有受到影响。

事故的起因是在更换了22个变电站的设备后的做最后一个变电站的设备时发生的，而这最后一个变电站又正好与前22个不同，切了不该切的电缆。为了防止短路，多芯电缆不应该同时切，应该一根一根地切。两个错误同时发生引起了事故。

事故初期仅仅是一个变电站全部停电，如果预先有针对这类事故的事故预案和安控装置，安控装置就可以切除一部分负荷防止负荷转移造成的线路过负荷，防止电压降低。这次事故与美国8.14大面积停电事故类似的地方是，在系统需要电源支持的关键时刻，发电机反而退出运行，使电网雪上加霜。如果洛杉矶南部的664MW发电容量不退出运行，事故就不会扩大，停电范围就大大缩小。虽然美国自己评价这次事故的处理是正确的，但还是充分暴露出切负荷不及时、不到位，对洛杉矶这样的环网，在事故情况下的负荷转移问题没有预案，没有有效的安全控制装置。

美国西部最大城市洛杉矶的停电事故，暴露出大城市电网环网结构的安全稳定问题，特别是作为受电端的大城市电网的负荷转移问题，电压稳定问题以及如何配置必要的安全稳定控制措施的问题，为我国大城市电网的安全问题敲响了警钟。

图28 洛杉矶市电网图

第十节 2003年8月14日北美大停电2003年8月14日，美国东北部和加拿大联合电网发生大面积停电事故。事故起始于俄亥俄州克夫兰的一家电力公司没有及时修剪树木，导致在用电高峰期，高压电缆下垂，触到树枝而短路。随后，俄亥俄的一家发电厂因此下线，接连发生的一系列突发事件产生累计效应，历时1小时发展成大面积停电事故。这是北美历史上最大规模的断电事故，除了纽约、底特律和克利夫兰等大城市电力全部中断外，断电的还有新泽西、俄亥俄、密歇根、康涅狄格、宾夕法尼亚、佛蒙特、马萨诸塞等州和加拿大首都渥太华、第一大城市多伦多、西部城市温莎和安大略省北部地区的诺斯贝市，给当地交通、通信和居民的生活造成了严重的影响。随后，美国关闭了位于纽约等四个州境内的九座核电站。

图29 2003年8月15日，纽约市民在停电期间步行走过布鲁克林大桥

8月15日，白宫宣布美国和加拿大将组织一个特别调查委员会，负责此次停电事故的原因调查及提出相应对策。该委员会由美国能源秘书斯宾塞·亚伯拉罕和加拿大资源部长赫勃·哈利瓦尔担任主席。

9月12日，由美国和加拿大专家组成的联合调查小组，对不久前北美发生的大停电原因作出初步调查报告，认为这次事故的原因可能是电压变化、输电线故障和发电厂停电等问题共同造成的，而且在输电网全面崩溃之前，问题已经存在了几个小时。

长达两天的停电事故波及5000万人，从加拿大东南部到美国东北部地区都受到影响，也让许多公共交通设施停摆。这次北美历史上最大规模的停电波及美国和加拿大的很多城市，经济损失高达300亿美元，影响了5000万人的正常生活。加拿大南部安大略省的大部分地区一切似乎都陷入停滞之中，1000万人无电可用。在加拿大最大的城市多伦多，地铁运输全部停顿，绝大部分商店都关门停业。纽约市地铁全部瘫痪，全市的地面交通也全面停止。大停电至少造成8人死亡，至少有21家发电厂在停电期间关闭。

第十一节 2002年1月21日巴西大停电2002年1月21日，当时世界上最大的水电站——伊泰普水电站突然出现故障，造成巴西经济最发达的南部、东南部和中西部10个州以及首都巴西利亚大面积停电4个多小时。

受停电影响最大的是巴西两大城市圣保罗和里约热内卢。这两个城市的地铁、无轨电车和电力列车全部停驶，路口的红绿灯全部熄灭，交通一片混乱。很多人被困在电梯里，要求消防队营救。

第十二节 1977年纽约大停电停电事故必然会给人类的生产生活带来很多不便，更为严重的是，长时间大规模的停电事故会导致一些恶性社会行为的发生。在1977年7月13日到14日，纽约市长达24小时的停电事故影响了900万人口。在停电期间，犯罪分子点燃了马里昂大道上的一些建筑，制造了1000起火灾。抢劫者和暴徒也趁机大肆劫掠，他们洗劫了1600多家商店，这一晚被时任市长亚伯拉罕称为“恐怖的一夜”。类似的停电事件在2003年再次发生，不过这些“邪恶”的行为在后来却很少发生了。

图30 1977年纽约大停电

第十三节 1965年加拿大与美国东北部停电事件1965年11月，一轮巨大的满月在纽约上空为夜空勾勒出一条怪异的弧线。在对能源的持续供应越来越依赖的现代社会，大规模停电事件已经不再是某一地区的灾难了，重要地区的大规模停电事故往往会带来全球性的影响。大规模停电事故往往会因为风暴、热浪、太阳耀斑爆发和其他自然环境突发事件而发生，但是根本原因都是因为人类能源系统自身的脆弱。非营利性组织电力研究所工程师克拉克-格灵斯认为，“能源供应系统有许多部分组成，包括电缆、变压设备、和其他容易聚团的各种设备。部件越多也就意味着出问题的可能性越大。有时候是设备自身出问题，有时候也是因为人为的失误。虽然能源供应系统会在设计中留有一定的容错率，但是超过一定临界点的时候，出事故就太容易了。”著名的“东北部大停电”事件殃及了从安大略湖附近到纽约州超过20万平方公里的范围。在四分钟内，从马萨诸塞州到波斯顿地区接连陷入了黑暗。就像多米诺骨牌一个地区接着一个地区地被黑暗笼罩。

第十四节 全球大停电带给我们的启示一、电力要适度超前发展并把安全放在首位电力是现代经济社会发展的基础，也是组成国民经济的重要组成部分。电力行业的基础性特征、工程建设周期长、系统运行备用需求等要求电力发展必须适度超前如果电力发展滞后，就会成为制约经济社会发展和人民生活水平提高的瓶颈。

二、加强电网统筹规划，夯实电网安全的基础电力系统是由不同电压等级设备紧密连接在一起的系统，必须坚持统一规划、统一建设，从源头上消除隐患，提高电网建设安全质量和抵御白然灾害的能力，满足能源资源配置要求和事故情况卜相互支援的能力。立足我国能源逆向分布实际，加快发展特高压跨区输电，构建“强交强直”的全国特高压坚强骨干网架，是保障我国电力供应安全的必备物质基础。

三、坚持电力系统安全稳定“三道防线”印度电力公司缩减电网维护成木，在电网超负荷运行、频率卜降时，技术上没有相应的“第三道防线”，最终拖垮整个电网。而在美国等一些国家也存在类似我国的电力安全稳定“三道防线”，但因制度体制等问题，让“三道防线”运行失灵。随着我国人容量交/直流输电工程、人规模间歇式电源的投运，交直流系统拙合关系增强，系统运行方式多变，容易发生多重扰动/故障，对人电网安全运行提出了更高的要求需要进一步加强“三道防线”建设，落实《电力系统安全稳定导则》要求，深入开展系统安全稳定分析和校核，健全安全管理制度，提高运行维护水平、人员素质，加强安全基础管理和细节控制，以“严、细、实”的作风保障电网安全

四、加强对电网骨干网架安全保障理论的研究各国电网在向其目标网架发展的过渡过程中，都存在薄弱环节和安全风险。为在电网发展的过渡过程中避免发生大面积停电事故，必须树立立足于发展的、科学的电网安全观，结合人电网及其安全运行控制的技术发展趋势，进一步加强对电网骨干网架安全保障理论的研究与技术措施的管理，提高人电网监测、预警和控制能力，构建时空协调综合防御系统，提高技术保障电网安全的能力，保证系统的长期安全稳定运行。深化人电网安全风险管理，实现安全风险的超前分析和流程化控制;开展周期性输电网、城市电网安全性评价，滚动排查电网薄弱环节和设备重人隐患;加强资产全寿命周期管理和人电网安全监督管理;完善人电网应急处置机制等手段和措施全过程动态防范电网事故风险。

五、强化各级电网和调度的一体化运行机制分析国际上这些大面积停电事故的直接原因，人都是因为管理体制混乱、利益主体多元、调度指令失灵，电网事故得不到及时控制，最终发展成为大面积停电。这长期以来，我国电网实施电网调度一体化运行机制，实现了统一高效的调度管理和电力系统协调运行，有效降低了重人电网事故风险，没有发生电网崩溃和大面积停电等重人及以上的电网事故特别是近年来，在连续遭受历史罕见的严重冰灾、特人地震及重人洪水、台风、泥石流等白然灾害的情况卜，我国电网调度管理体制为确保人电网的安全和可靠供电发挥了重要作用

综合来看，这些大停电事故中最为核心的问题就是：电网缺少电力统一调度管理、电网调配能力弱。

目前国外电网在建设过程中比较注重电网的智能功能，普遍将大电网划分为独立的小电网，整个大电网的统一协调能力则差很多，以致大停电来临时，输电环节、配电环节、调度等环节的电力系统、工作人员无法统一协调的应对突发事件，导致大停电迅速蔓延开来。

实践证明：我国电网的安全水平在世界上处于领先地位。这主要取决于：我国电网实行电网统一规划、统一建设、统一管理、统一调度，坚持输配一体化、电网调度一体化、城乡电网一体化，坚持推进坚强智能电网建设。