本文從電力系統規劃與運用之觀點，談美國德州此次冰風暴導致大規模停限電之原因及其啟示。
第一部分，談德州冰風暴之原因；第二部分，談電力系統規劃與運用的重要概念。第三部分，談對本事件之看法與啟示。
為什麼德州會發生大停電？
德州冰風暴導致停限電之原因大致如下：
一、德州為獨立電網，緊急時，無法從其他州得到電力融通。
二、溫度驟降，家用天然氣需求(暖房)暴增，使得燃氣電廠燃料供應短缺。
三、溫度驟降，民眾大量使用耗電之電暖器具，使得負載快速攀升。
四、部分機組正在大修，無法併聯發電。
五、德州境內之風機未裝設除冰裝置，燃氣機組亦未採雙燃料設計。
由上可知，德州在電力系統規劃上，並未考量極端氣候對負載需求、燃料供應、設備運轉之影響；在系統運用階段，又因為燃氣電廠燃料供應短缺（供給面之問題）、電暖用電負載攀升（需求面之問題）、風機未裝設除冰裝置、燃氣機組未採雙燃料設計（規劃面導致運轉面之問題），使得問題雪上加霜。
諸如極端氣候、網路(cyber)、恐怖攻擊、禁運等因素，往往對電力系統造成難以預測之影響，且往往因為難以科學預測、成本太高、技術不可行等原因，無法在電力系統規劃階段加以考量。
電力系統規劃與運用
電力系統是一個龐大、精密、複雜的控制系統，其背後非有周詳的規劃、有效的執行方法，不足以竟其功。相關之要義、方法與技術，難以在本文清楚闡述，以下僅就若干與德州事件有關的概念作介紹：
一、電力系統規劃的結果，為電力系統的運用，劃定了不易跳脫的疆界。
二、負載預測是電力系統規劃與運的起點與歇腳點，電力系統的規劃與運用是由不同週期的負載預測方法貫穿的，提高負載預測的精度，也就是提高電力系統的安全性、可靠性與經濟性。
以上兩個概念，說明了德州面對極端氣候時之困境與限制。
啟示及看法
任何國家及地區，皆可能因為極端氣候、網路、恐怖攻擊、禁運等因素，導致系統癱瘓或大規模之停限電，而前述情況有往往因為成本過高、技術不可行、難以科學預測等原因，無法在電力系統之規劃階段，有效地加以考量。
不過，在下次冬季冰風暴(winter storm)及極地渦旋(polar vortex)來臨前，相信德州政府、電力系統及民眾，一定會記取教訓，做更充分的準備，這樣一來，問題(風險)就有效的降低(移轉)了。
也就是說，諸如極端氣候引起的停限電事故，雖然難以從電力系統的規劃面或運用面來改善(經濟或技術不可行)，但仍可由需求面來移轉風險。
此外，電力系統的規劃與運用，必須經常在安全性、可靠性及經濟性上權衡取捨。在安全性方面，未來除了人員及設備的安全外，也必須針對極端氣候、網路或恐怖攻擊、禁運等因素，從社會安全，甚至國家安全的面向，嘗試進行若干方式及程度之因應準備。
在可靠度方面，理論上可以透過對導致重大停限電事故之態樣及機率之研究；對不同用戶缺電成本分佈情形，大面積及(或)長期缺電成本可能如何變化之研究；建立破壞性天氣事件的分類(強度、地理範圍和持續時間)；建立天然氣和電力基礎設施相互作用之模型，以瞭解天然氣供應中斷對電力系統資源充足性的影響；利用概率及數學方法，開發資源規劃模型等方法，針對極端事件進行優化，為制定彈性資源計劃提供重要見解等。
但在資源規劃之決策上，最終還是必須回歸經濟效益、技術可行性、電價對民眾生活、企業成本影響之等政治(政策)考量上。 （相關報導： 華爾街日報》汽車晶片可能又要短缺！德州風暴迫使三星等製造商減產 ｜ 更多文章 ）
＊作者為台北市民
