從大停電看現代科技的潛在問題

周正


【正見網2004年08月16日】

在2003年8月14日,一場連鎖反應使美國東北部一些區域的電力網癱瘓,從密西根一直延伸到紐約。這也是美國歷史上最大的一次停電。在過去的一年中,工程師們在研究如何避免這種災難性事件的再度發生。然而,令研究人員傷透腦筋的是,在那一天停電之所以能夠這麼迅速的波及開來,並非系統中元件喪失功能;恰恰相反,很大程度上正是由於這幾百個電力網元件的正常運作,從而導致這場停電事故的擴大。這是《紐約時報》2004年8月10日報導的。

報導中說,這些元件叫做繼電器。它們有如微波爐大小,安放在電力網的一些關鍵節點處。當它們探測到電路中有電流、電壓等異常時,就會自動切斷以保護核心部件。

調查表明停電的最初原因很簡單。比如,在俄亥俄州,因為電源線附近的樹木沒有及時修剪,造成電線阻斷,引起電路變化與波動。當附近的繼電器檢測到這一變化時,它們就會關掉電力網中的一些核心部件。

美國和加拿大政府在2003年11月份的一項報告中指出,這些繼電器使得局部區域的電路波動迅速傳播,速度之快使得電力網工作人員沒有時間去發現問題和採取及時補救措施。在2003年的這次大停電中,幾秒鐘之內,5千萬人的生活開始處於黑暗中。

具有諷刺意味的是,安裝這些繼電器原本是為了更好的協調電力網各個部分間的配合,並減小損失。而在這場大停電中,它們卻起到了「推波助瀾」的作用,使得災難迅速擴大。

現代科技使得許多領域高度自動化,從工業生產到經濟金融。但與此同時,也使得系統的整體穩定性變得脆弱。美國東北電力系統合作協會(Northeast Power Coordinating Council)的前負責人George Loehr介紹說,「只要是我們有一個巨大的網絡,而每個人都在其中的話,我們就會面臨著局部問題擴散到各個角落的這一危險性。」

與此同時,科技的高密集度發展也帶來了資源的迅速消耗及環境污染加劇的諸多問題。因此許多人開始尋求其它的出路。據《紐約時報》8月12日報導,因為人們認為地球上的資源遲早要用光,所以有不少人開始嘗試太陽能或風能。

參考資料:
Blackouts: The Power Grid Is Too Sensitive for Its Own Good
http://www.nytimes.com/2004/08/10/science/10grid.html
When the Power Goes Out, the Sun Still Rises
http://www.nytimes.com/2004/08/12/garden/12SOLA.html

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