黑啟動：委內瑞拉電網為何如此難以恢復？

3月7日開始的委內瑞拉全國性大斷電至今已造成至少40人死亡（截止到3月15號），多起搶劫事件，食品停供，斷水、斷氣，和全國3,100萬國民的經濟損失。

3月11日晚間，美國稱其外交官因當地局勢惡化而將離開駐加拉加斯大使館。由于社會影響加重和委內瑞拉內部權力斗爭持續，該國很明顯難以重啟其電網并實際恢復電力供應，年久失修的基礎設施進一步惡化了該問題。

重激勵電網，也就是所謂的黑啟動，任何情況下都不是件容易的事。但委內瑞拉總統尼古拉斯·馬杜羅( Nicolás Maduro )聲稱，反對派領導人胡安·瓜伊多( Juan Guaido )和其他官員基本上沒有說明造成停電的具體原因或恢復計劃。政府聲明和報告表明，大斷電的根源是委內瑞拉東部承擔該國80%電力供應的古里大壩水電站。而已經很困難的電力恢復過程似乎還因多年來系統性的忽視而更加步履維艱。另外，委內瑞拉是否擁有足夠的專家、勞動力和備用設備來快速診斷問題也尚未可知。

安全電網公司 Cybirical and Ampirical Solutions 網絡運營總監兼工程師 Nathan Wallace 表示：黑啟動的關鍵在于弄清到底發生了什么。這次似乎是因為缺乏維護和出現了某些管理錯誤。而系統缺乏維護，通常也意味著不具備實時了解系統狀態所需的可視化設施。如果黑啟動流程不能準確代表系統狀態，就會出很多問題。

黑啟動一般需要獨立電源來帶動電廠重啟，比如小型柴油發電機或天然氣渦輪機。該過程常被稱作自舉(bootstrapping)。水力發電廠在設計上就是可以自舉的。以古里水電站為例，從大壩奔涌而出的水流推動渦輪機轉動就能驅動發電機發電。因為只需要極少的獨立能源就能打開進水閘，從而快速產生大量電力，水力發電廠應是很容易黑啟動的。委內瑞拉古里水電站是否按該思路設計我們不得而知。

黑啟動過程之所以特別復雜，是因為需要平衡系統負載，以便當電力驟增時發電機供電與電力需求相匹配。否則電廠就會過載或供電不足，導致系統再次宕機。

Context Industrial Security 公司創始人，電網安全工程師 Michael Toecker 稱：“增加負載，增加發電量；增加更多負載，再增加更多發電量，直至系統達到足夠的可靠性以進行到下一階段的過程，是漸進式的。如果電廠有維護問題，或者一直以來運營不良，或者根本沒有應急計劃或計劃老舊過時，又或者電廠員工缺乏對電網系統局限性的良好認知，那這個電廠想干任何事都只會更加艱難。”

委內瑞拉電網是經典的大容量發電模式。變電站將中心電站，也就是古里水電站的低壓電轉換成高壓電，輸送到全國，然后再轉換回低壓電配送入戶。小國家大多采用這種模式，但有些國家會增加其他發電方式或接入相鄰電網以增加冗余。不過，黑啟動研究人員和實際從業者表示，任何模式都有利有弊。雖然分布式系統沒有單一故障點，但只要宕機就更難黑啟動，因為要自舉更多發電站，還要平衡更多負載。

“如果設施維護不好，重激勵電網系統是極端危險的。”

無論設置如何，黑啟動的關鍵部分都是了解斷電原因，擁有修復的能力，以及系統能夠處理電力恢復時的電涌及波動。如果沒有這些關鍵部分，黑啟動就是極端困難的。

專注工業控制危機模擬的伊利諾伊大學高級研究員 Tim Yardley 稱：重激勵電網某種程度上更像是對系統的一次沖擊。如果基礎設施老舊過時且缺乏維護，在你試圖恢復電力和平衡負載時就可能發現無法恢復的東西，已經遭到物理損壞的基礎設施，或者修復狀況差到重激勵只會導致其他問題的設備。

嘗試黑啟動脆弱電網的員工還面臨著嚴重的安全問題，比如爆炸。不僅僅是維護問題，還有人力問題，因為如果設施維護不好，重激勵電網系統是極端危險的。

2009年開始，委內瑞拉就面臨電力不穩定的問題了，包括2013年的兩次大斷電和2016年的水電危機。有時候斷電源自厄爾尼諾這樣的氣候原因，但總的來說還是由于政府規劃不力、管理失誤和缺乏投資。馬杜羅總統反復監督可致電力不穩的電力配給計劃，甚至調整時區讓上班時間都在白天來節省電力。

委內瑞拉當前局勢不明朗，混亂的局勢似乎加重了電力恢復的遲緩情況。但同時，不斷惡化的局勢又進一步凸顯出盡快恢復電力的重要性。

“醫院病童的呼吸器換由人工泵氣的情況令人心憂，黑啟動無疑壓力巨大，但以往哪次黑啟動都不像這次一般有一整個國家都在指望能盡快啟動成功。”