正如我在前一篇部落格文章（《變遷世界中的電力網——導論》）中所探討的，我們的電力網正面臨巨大的壓力。在氣候變遷、物理干擾以及日益增長的電力需求等多重因素夾擊下，美國的電力網正面臨前所未有的挑戰。
電網安全最迫切的問題之一，便是實體暴力行為。通常我們只會在戰爭時期才會想到電網遭受攻擊的情況。以烏克蘭與俄羅斯的衝突為例。 在一次攻擊中，烏克蘭電網中有 60 座變電站被迫停運，導致超過 25 萬名民眾斷電。這聽起來像是驚人高的斷電人數，但相較於美國聯邦能源監管委員會（FERC）的一份報告，這個數字顯得微不足道——該報告指出，若美國電網中僅有九座關鍵變電站遭到鎖定並癱瘓，整個國家都可能陷入斷電狀態。
這項統計數據也並非僅止於理論——2013年，一個身份不明的團體襲擊了位於聖荷西附近的 PG&E 梅特卡夫變電站。該變電站內 24 台變壓器中有 17 台遭到精準打擊並徹底癱瘓。 所幸，由於電力已從其他變電站重新調度，此次攻擊並未成功切斷矽谷等主要地區（僅變電站周邊少數社區除外）的供電，但這充分證明了電力網的安全防護是何等薄弱。
最令人擔憂的是，這類攻擊正變得越來越普遍。近期《60分鐘》節目的一則報導（「美國電網有多安全？」）指出，38.7% 的停電事故是由某種形式的實體干擾所造成，例如針對發電廠的破壞行為。
除了針對電網的蓄意暴力行為外，不斷增長的電力需求也給該產業帶來了巨大的壓力。其中一個主要因素就是電動車充電站。 大多數家用充電設備使用第一級（120V）充電器，而專用的公共充電區則採用第二級（240V）充電器。儘管這已經是相當大的負載，但各家公司正計畫很快升級至第三級直流充電，其電壓高達驚人的 400V 以上，電流超過 100A。在這種情況下，一輛電動車充電對電網造成的負載，相當於 10 台電熱風乾機。 若充電站開始採用這項技術，電網的負載將幾乎翻倍，導致全國各地發生電壓下降或大面積停電。我們面臨的另一項電動車相關問題，在於推動從燃油車到電動車的急速轉型。若目前道路上所有車輛都改為電動車，我們所需的電力供應量將是現有容量的三倍。我們的電網根本尚未發展到足以支撐如此龐大負載的程度。
加密貨幣是導致我們這一代能源需求增加的另一項主要因素。加密貨幣的生成過程，主要是透過設置電腦來解算極其複雜的數學方程式，這些方程式充當加密機制，以確保網路不會遭到駭客入侵。由於其運作性質，這些電腦消耗了驚人的能源。 總部位於德克薩斯州的雷伯恩縣電力合作社（Rayburn County Electrical Cooperative）指出，在其營運範圍內的 16 個縣中，兩座最大的「加密貨幣礦場」建於牧場土地上，每座消耗的電量足以供應 60,000 戶德州家庭。這驚人的增長意味著，該地區需要超過 4,000 萬美元來升級電力基礎設施，以支援加密貨幣的運作。其他州的情況亦是如此。 根據加州大學柏克萊分校2021年的一項研究，在紐約州，加密貨幣營運已使家庭及商業用戶總計承擔了2.5億美元的電費。
氣候變遷是導致電網功能退化的另一項原因。近期氣候災害對電網造成影響的最明顯例子，便是德州冰暴。突如其來的寒流與結冰現象，導致德州電網的數個供電區域中斷，造成超過 1,000 萬人斷電，並導致近 250 人喪生。 另一個例子是 2014 年的極地渦旋。除了這些氣象條件對電網造成的物理影響外，這兩起事件中，極度嚴寒都導致用電需求創下歷史新高，導致多個供電區域同時停電。此類事件正變得越來越常見，且其造成的災難性影響甚至可能比以往更加嚴重。
儘管這些事實預示著一個電力匱乏且充滿反烏托邦色彩的近未來即將來臨，但透過在家庭、工業及電網層面部署微電網及其他可再生能源輔助設備，或許仍存有一線希望。敬請鎖定下週本系列的第三篇專文，我們將探討這些技術及其在拯救電力網方面將扮演的角色。
繼續閃耀吧，
艾瑞克
