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全国突然停电一天,不夸张地说,我们会痛苦一年

图片:Pexels / CC0

如果全国突然停电一天,会发生什么?

Patrick Zhang,电气工程师 | 微博@老帕聊电气

ag游戏平台 www.jtnhbvpj.cn 电,其实就是现代社会的能源。无法想象全国突然停电一天是什么样子,这种可能性也低到不可能发生。但我倒是经历过全省局地停电,虽然已经过去很久了,但记忆深刻。

我居住的南方省份水电资源丰富,供电电能中有相当部分来自水电。某年遇到冬春、夏和秋连旱,连台风都出奇地少??幢臼械耐砑湫挛?,谈到省内水电因为来水减少而进入检修状态,而一座最大容量的火电厂又发生了事故,致使供电紧张。

某日早上醒来,正是黎明晨练的好时候。伸手摸到床头柜台灯的按钮,旋了一下,灯不亮,“咦,总开关跳闸了?”,我心想??纯创巴獾某乔黄陌?,“莫非停电了!”,心里咯噔一下。

借着手机的光亮,来到洗手间,拧开水龙头,俨然是涓涓细流。赶紧叫醒妻子,大家一起找来脸盆和水桶,把大的锅盆也算上,把它们储满水,心下稍安。接着如厕,完事后按下马桶冲水扭,但泄水后的储水声小的可怜,也只好由它去了。

用水龙头的涓涓细流洗漱完毕,瞅一眼手机,已经快七点了,该去赶班车了。拿上包告别家人,立刻出门。经过卖早点摊买上早点,一路快走,到达乘车点。和几位同事沟通,原来本地电视节目已经预告停电停水一天。好在我家都是上班族,孩子在外地读书,停电停水对我家的影响不大。

到了单位,大家鱼贯下车。电梯口挂了牌子:因停电停止使用。有人说今天可能会因为停电提前下班。走楼梯到了办公室坐定,发现固话还可以使用,办公室也有照明,原来公司所在的火炬高科属于特殊供电区域,生产用电是持续供应的。

虽说供电正常,但供水却中断了,厕所沆赃、饮用水缺失,让人难以忍受。

到了九、十点钟公司通知今天放假。班车也来了,把大家都送回家。

到了家里,不敢乱用备用水,到商店去买一大桶矿泉水,还有蜡烛和面包。商店里用蜡烛照亮,付款必须用现金。

回到家里,电视不能看,没有照明灯,做饭没有排油烟机不敢做,而手机电池也快用完了,电话也要节省着打。

打开笔记本,看看电池也撑不了多久了,只好把笔记本关闭。实在没事,穿好运动鞋,准备出去跑步健身。忽然想到回家后没有水洗澡,只好慢慢地走。经过一家酒店,发现里面有电,原来他们启用了自备发电机。我赶紧回家,把笔记本拿来,到酒店餐厅,点了一杯咖啡,一边给手机充电,给笔记本充电,同时又可以工作,还有空调,实在惬意。

突然接到公司通知,要和销售到本省某地出差,马上就走。我告诉他们我在酒店,等了一会儿后车来了,销售已经在车上等我。上了车,大约 2 个小时后,到达目的地城市。来到客户处,他们所在城市也停电。我在客户的大会议室里,破天荒第一次用喇叭结合板书对客户讲解技术问题。

等会议开完,已经是傍晚了。我们到了当地一家大酒店(有自备发电机供电)吃饭,不想该饭店的厨房因停电无法运行,不供应饭食,只好让司机出去买面包。附近小商家的面包和水都卖完了,司机开车跑了好远,才在一处偏僻处才买到面包和水。我们在酒店吃了面包,并给笔记本和手机充完电。饭后,踏上归途。晚上十点多回到家,家里既有电也有水,开心极了。

听妻子说,当地政府决定:停止普通工业用电用水,全力保障居民用电用水,当然同时让大家要节水节电。此时才感觉到,当地政府真的很贴心。

大约第三天,由于供电形势更加严酷,城里实施片区供电。每次供电约半天,随即停电半天。水倒是不会停。感觉到,停电和停水,还是停水更难对付。一周后,停电现象才消除。

事后想到,如果停电时我们恰好在地铁里,或者电梯里,会怎样?电梯还有蓄电池能确保乘客回到某个就近楼层,但地铁该怎么办?

回到题主的问题上来。如果全国突然停电一天,会发生什么?

假定全国停电真的发生了,一定发生了重大的不可抗力。我觉得,停电后交通、通信、吃饭、照明和用水和安全都会出现问题。

停电持续,手机电池难以支持,笔记本电池也难以支持,到最后,就是通信中断。至于移动和电信的服务器,它们都有自备应急电源,通信是不会中断的。

类似地,医院、油库、机场港口、车站和政府要害部门、银行和警务单位,都有自备发电机,供电不成问题。

停电后,许多餐厅饭店无法正常做饭,居家也无法做饭,如果商家的面包供应也缺档,大家的吃饭就成了问题。某种意义上讲,这和地震差不多,就很考验当地政府的减灾预防能力。

停电后,商家往往没有储备蜡烛,于是许多家庭就没有了照明灯。外面的大街小巷又黑咕隆咚,人流混杂,万一发生抢劫,真的毫无办法。前几年说 XX 国停电,街上打劫和超市抢劫不断,等供电恢复,损失不小。这在我国应当是不会发生的,例如我国的地震震区的社会治安相对较好,就是很好的证明。

总的感觉是:在我国,如果事先有通知,然后全国停电一天,应当问题不大。但如果是在不可抗力下突然停电一天,按不可抗力的性质会有局部混乱现象出现,但总体安全应当不会受到过大影响。

中国科普博览,我们科学家有话说

先说说影响~

  • 电力行业——停电不停工(by 牛奔,电力工程师)

作为电力行业中的发电和输变电企业来说,停电一整天并不会带来什么毁灭性打击,无非是少燃烧一些有机燃料、少利用一些自然能源而已。电能的使用有一个特点,就是电能生产、传输和使用是连续性的,每一时刻需要使用多少电能就会相应生产多少电能。所以全球停电一整天这件事,对电力行业的来说,就是所有电厂一整天都不生产,所有输变电设备一整天都不运行,在外部看来就像是工厂停产放假一样,但在电力行业内部可是另一番景象。

首先,发、变、输、配电设备在运行状态时,是无法开展大型检修的。如果停电一天,所有发电厂、输变电企业、城市配电网检修公司都将充分的利用这一天开展设备检修工作,确保停电这天以后,设备尽量长时间持续运行,提高电力企业效益,毕竟卖的电多了赚的钱也就多了。

其次,各发电机组的启动需要一定的准备时间,整体电力系统输变电网络逐步恢复运行,乃至全部用电负荷与发电负荷重新达到平衡需要一系列电力调度下的操作,大电网完全恢复正常运行方式,可能需要经历几天的时间,也就是说,有些人的生活可不只是停一天电。

不过,各行各业对于失电的难受劲就不多说了,要是真突然停了电,各行各业、政府乃至老百姓都会扎堆找供电企业了解情况,而且通讯蓄电池消耗完后,电话都没法打通。到时候必然有大量企业会因为突然的非计划停电向供电企业索要赔偿。

撇开突然停电给用电客户带来的不便,电力企业倒是还挺欢迎停电的,正所谓:

在这停电的一天里,电力、电网企业就像是坐在擂台角落擦血、补水、揉腿的拳手,充分利用好这个间隙,一会儿上场再放大招。

  • 本来就对电能无欲无求,停电什么的,无所谓——乐观的资源勘查专业(by 荆博,地质工程师)

对于资源勘查工作者来说,停电一天好像完全没有什么影响,毕竟锤子、罗盘、手簿才是立身之本。作为一名地质工作者,野外面对停电的情况还少吗?只要是不住老乡家的野外不都是自带发电机的嘛,而且即便住在老乡家,山野也会经常遇到变压器被雷击毁的情况,停电貌似不是什么多大问题。

不过如果是全球范围的停电,那么对于勘探行业还是有影响的。毕竟如今的地质勘探领域已经完全无法离开全球定位系统的协助,而一旦停电,这些定位系统就将无法再发挥效能了。

以踏勘阶段为例,现在已经很少见扯皮尺跑线的技术,随着 GPS 等电子设备的普及,直接定位成为可能。以前使用 GPS 定位系统还需要到工区进行校正,手持机除了精度不高,扛干扰能力也差。再加上美国限制探查精度,高程(某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离)基本就是借鉴性参数。

但随着我国北斗定位系统的覆盖率提升,GNSS 系统落地推进,使用北斗??榈氖殖只弑缸远踊颊镜墓δ?,单点定位同样准确,这样就让我们少了单机定位这个最头疼的校正问题。由俭入奢易,由奢入俭难,一旦习惯了便捷的工具,如果没有了定位系统帮助,估计大家是宁肯停工一天也不会强行上工。

而工作进入到普查、详查和勘探阶段,就需要有勘探工程进行辅助。要知道,勘探工程的工作量是非常巨大的。比如,以前槽探工程还可以使用工人进行人工开挖,挖到基岩上后,在岩体上手工刻样??萄笆歉鍪忠栈?,一般需要垂直于地层刻一个深 5cm,宽 10cm 的样槽取样,需要找村里的石匠才能做的比较好;而使用无齿锯后,这个工作就变成有把子力气就可以完美完成的非技术工种了。

不仅如此,现阶段随着大量农民进城工作,致使我们很难雇佣到青壮劳动力,人工成本提高不少。解决的方案就是使用大型工程机械代替人工,半天能干一个月的工作量,或者以钻代槽。而说到钻探,则完全离不开电,大部分钻机都要使用电力驱动。电力驱动与机械驱动相比具有调速特性好、经济性能高、可靠性强、故障率低、操作更方便灵活等一系列的优越性。而且配套的绞车、转盘、钻井泵可以使用同一套电力系统就可以满足了钻井工艺要求,大大提升了工作效益。

钻探工程是勘探工程里的核心部分,无论是工作量还是预算经费都超过整个勘探工程的一半以上,整个项目的工期设计也是围绕钻探工程展开的,一旦钻探停止了,必然会影响工程进度。所幸一天没电还不至于遭受严重困扰,毕竟钻机配套的发电机也有?;说氖焙?,真要停电一天,那整个队伍就只能停工一天整理内务了……

  • 井下开采行业将发生灾难 (by 地质时代,地质工作者)

如果停电一天,井下矿产开采遭受的打击将会十分严重。以完全依赖电力的通风系统为例,未加装通风设备的井下开采基本不能超过 50 米,而且这仅仅是斜距。煤矿的通风条件则更为苛刻,不互联的水平巷道超过 3 米就需要加装送风设备,防止瓦斯堆积。一旦通风设备停止,在井下的作业人员就像遭受透水事故一样,氧气告急而有害气体增多,情况万分危急。

如果此时恰好发生矿难,一旦没有电力供给,工人甚至无法找到救生舱的位置。即便找到救生舱,也可能因为有没有电力供应而无法发挥其一成的效力,只能孤立无援的在极端黑暗中无助等待。

大型矿山的产能对于国际市场有决定性的作用,停电一天就将对国际煤炭、贵重金属的行情会造成巨大的冲击。唯一值得欣慰的是,大型矿山一般采用 8 小时三班或者 6 小时 4 班工作制,理论上只有一少部分人会遭受矿难影响。

  • 石油开采行业——中东表示无压力,我国略困扰 (by 石油民工,石油人)

生产石油的油井大部分不能停产,至少不能长时间停产,否则会导致油井报废。

那么停电一天会对油井产生什么影响呢?原则上来说一天时间油井还不至于报废,不过停产一天会影响含油层油气运输节奏。中东地区的轻质油、自流油油井对此可能毫无压力,但对于我国则会有较大程度的影响。我国的稠油油田比例较高,稠油资源也相对丰富,已在 12 个盆地发现了 70 多个重质油田,所以稠油开采技术在我国也备受重视。上世纪 80 年代就着眼对稠油资源进行研究和开发。其中,胜利油田的热采、注蒸汽、电加温、化学降黏等技术,辽河油田的中深层稠油开发,大港油田的化学辅助甜吞吐技术,新疆油田的浅层稠油面积驱技术等均处于国内领先水平。

我国稠油开采 90%以上依靠蒸汽吞吐或蒸汽驱动,采收率能达到 30%左右,所以,一旦停电,热力开采方式必然中断,虽然油井报废的几率不大,但在一段时间内油井的产量都会降低,而推而广之到全球范围内,油价必然大涨,一段时期的油荒不可避免。

相应地,下游正在炼制油气的工厂也会突然遭受影响,部分产品炼制中断,重质油油温下降致使管道出现堵塞,届时清理管道等工作就需要耗费不少时间。极端情况下将可能导致油荒情况加剧,战略储备甚至出现见底的情况。

  • 制造业生产线——停电一秒都嫌长 (by 可可,电子封装工程博士)

在制造业各大门类中,不少生产线的停止和启动都可能花费高昂的成本。

以堪称当代工业文明至高点的半导体制造业为例,其对电力供应连续性的依赖程度极高,电力中断发生后的损失程度又极为惨重。不要说停电一天,即使只是短时间内的电力供应中断,甚至仅仅是电压瞬时过低,就能让全世界半导体产业遭受沉重打击。

2010 年 12 月 8 日清晨,负责生产 NAND 闪存的东芝四日市工厂遭遇了瞬间电压低下的供电事故。日本中部电力公司称,当天 5 点 21 分,爱知县西部、三重县北部、岐阜县西部发生了持续时间为 0.07 秒的电压瞬间低下事故。然而,就是这短短的百分之七秒间,东芝四日市工厂的多台设备就停止了运行。直到 12 月 10 日,生产线才得以逐步重启。此事件对东芝的 NAND 产能造成了严重冲击,导致 2011 年 1 月产能下降了将近 20%,直接经济损失达到 200 亿日元。

2018 年 3 月 9 日上午 11 时 30 分,三星电子平泽工厂发生了持续 40 分钟的停电事故。虽然在断电瞬间,应急电源供应系统 UPS 就紧急启动,然而在 20 分钟不到的时间里,UPS 就停止了工作。也就是说,至少有 20 分钟的时间工厂的电力供给被完全切断。

发生事故的产线主要担负着最先进的 64 层 3D NAND 闪存的生产任务,在这次事故中,三星电子共损失了 3 万到 6 万片 300 毫米晶圆。若以 6 万片计算,这次事故令平泽工厂损失了每月产量的三分之二左右,占到了三星电子每月 3D NAND 产能的 20%。直接经济损失在 3 亿人民币以上。由于三星电子在 NAND 闪存领域具有压倒性的产能和技术优势,6 万片晶圆已经达到了全世界每月 NAND 产能的 4%左右,世界市场发生短期价格波动将无法避免。

为什么半导体工厂如此惧怕停电呢?这是因为半导体工厂超净间的无尘环境严重依赖于电力供应,一旦电力供应出现问题,环境中的灰尘将迅速污染线上产品。同时,半导体制造工艺中非常关键的气相沉积和磁控溅射工艺也具有一旦开始就必须持续进行,直到镀膜工艺彻底完成的特点。这是因为一旦中断,持续生长的薄膜就将出现断层,这对产品性能的影响无疑是灾难性的。

  • 通信行业——尚不至于彻底瘫痪,至少我们还有局域网 (by 王轩,通信工程博士)

我们都知道现代通信行业完全是大规模应用电力后的衍生产业,因此如果停电一天,通信会基本瘫痪,不过还真不至于完全歇菜。

首先,固定电话完全失去存在意义,但手机本身还可以使用,不过由于基站失去电力,所以手机无法拨打电话,也无法上网,不过可以玩单机游戏或者看已经下载好的视频和听已经下载好的音乐。

此时,建议大家打开手机飞行模式,因为如果手机检测不到基站的网络信号,系统会认为周围基站较远或信号不好,为了搜索到信号,会自动提高手机天线功率,大幅增加电量消耗,让本来就没法充电的手机更快耗尽电量。而如果打开飞行模式,手机跟网络相关的功能会被关闭,可以让手机获得比平时更长的使用时间。

同时,应该尽量选择稍暗一点的地方玩手机,这样可以调低手机屏幕亮度,进一步延长使用时间。也尽量不要玩大型 3D 游戏(没网时也基本没有 3D 游戏能玩),因为 3D 游戏需要芯片以高功率工作,耗电速度过快。

与手机类似,笔记本电脑还可以继续使用,但因为路由器和交换机断电宕机,所以只能单机使用。所幸的是,如果懂一些专业知识或者有对应软件可以用一台笔记本作为路由器连接其他笔记本,可以玩玩局域网游戏。

  • 生物医学实验室——全体狂怒,按期毕业依赖人品(by 夏至,免疫学博士)

在生物医学实验室,如果完全没电用,科研工作将基本停滞。后果的严重与否,则要看停电有没有计划。

1.场景一:计划性停电

20 天前:邮件通知,会议口头通知。

20 天~7 天前:所有人调整实验安排,将 37?C/5%二氧化碳环境的细胞培养箱中的细胞系冷冻保存在液氮中,停电之前不会使用的原代细胞不再培养。预定干冰。

1 天前:干冰送达,塞进从 4?C 到 -80?C 各种冰箱冰柜的合适位置,尽量维持原温度不会有太大波动。补充液氮罐中的液氮。细胞培养箱此时应已清空。

停电当天:所有冰箱禁止开门,如果是冬天,还要将窗户要全部打开以维持室内的低温。

停电结束(无论是几点):重新启动冰箱,检查温度,如有异常需要抢救样品,将其移动到合适的温度下。此时会有各种冰箱的高温报警声此起彼伏,需要时不时跑去关掉警报。

停电次日:启动细胞培养箱, 检查其他所有仪器,重新开始细胞培养,逐渐回到正轨。

2.场景二:预料外停电

早上 7 点:第一个到达实验室的人发现红外线自动门没有自动打开?;灰桓鲂枰⒖ǖ拿?,发现刷卡器不响应。在继续寻找其他门和寻找保安的过程中,越来越多的人聚集在实验楼下,被挡在门外,一片哀嚎。

哀嚎一:前天复苏的细胞系白费了……幸好液氮罐里有冻存。

哀嚎二:养了两个星期的原代细胞废掉了……幸好老鼠还活着。

庆幸三:昨晚摇的大肠杆菌应该还能抢救一下……

痛心疾首× N:4?C/-30?C/-80?C 里面还放着好几年收集的 xxx 样品 / 斥巨资买的试剂盒……

停电结束:各种冰箱都有不同程度的升温,其中的样品还能不能用就只能靠祈祷。细胞培养箱中大部分细胞都奄奄一息,极少数坚强的癌细胞系还活着,但是因为培养条件的改变无法保证数据的真实性所以惨遭丢弃。大肠杆菌只是长得慢了一点。老鼠房因为换气空调罢工所以很臭,只能等半天之后再进去检查。

突然的停电已经足够让人头痛了,如果要停一天的话,全体生物狗都将因此而狂怒。各种学生要不要因此而延期毕业全凭积攒下来的人品,当然平时养成良好的操作习惯还是有希望令你在危难中化险为夷。

文章中的实例告诉我们,停电不到一秒钟,一间半导体工厂的损失就能达到好几十个亿。如果全球停电一天,那么这个画面将实在太过血腥震撼。由此看来,整个人类社会在停电一天后都需要承受随之而来的后续影响。那么说停电一天,痛苦一年可能一点不夸张。

作者:KLGP 团队

出品:科普中国

监制:中国科学院计算机网络信息中心

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