颶風“桑迪”襲擊美國電

網美國當地時間10月29日晚8點，颶風“桑迪”在新澤西州大西洋城登陸。隨后，颶風“桑迪”給美國東部海岸造成嚴重打擊，紐約、華盛頓、新澤西州等多地受災。

在其帶來的眾多災害中，美國東部地區大停電尤為嚴重。颶風“桑迪”橫掃美國，超過600萬的美國居民無生活用電，25%移動通信基站脫網，而一些報警呼叫中心也無法正常運轉。

面對這一情況，美國的電力專家紛紛表示，“印度式”的全國大停電不會在美國發生，美國的電力安全保障系統相對完善，一部分系統的停電不會導致另一部分系統失靈，因此全國性的大停電不會發生。

“從根本上說，美國的情況和印度截然不同，與一個發展中國家相比，我們的發電量更可靠；美國的發電量供過于求，我們往往留有備用的電力；雖然在颶風“桑迪”面前美國電網也顯得非常脆弱，但我們細致的操作可以使我們很快度過危機。”一位美國知名專家表示。

專家的自信、政府的保證或許只是人們的“精神食糧”，面對“桑迪”，廣大美國民眾更多的是無奈。但天災之下，究竟有多少人禍，颶風“桑迪”對美國電網的襲擊又能給我們的電力系統安全帶來什么啟示，這些都需要我們一一去解答。

改革：加強電力信息化建設

為什么電網會發生大規模的停電事故？一邊是發電，中間是電網，另一邊是用戶，如何保持發電與用戶之間的平衡是重要一環。如果電源不夠，一定要把負荷甩掉一部分，這樣才能維持電網平衡；如果局部地區平衡的破壞導致整個系統的平衡被打破，而電網沒有自我恢復平衡能力，那整個系統就瓦解了。

本次大停電顯示美國電力管理機制存在較大問題。美國電力系統存在數量眾多的獨立發電運營商，這些獨立發電運營商處于一種松散的聯合狀態，出現電力事故后每個運營商只顧自己的安全，便會導致整個系統的快速瓦解。在我國的電網建設過程中，雖然電力改革進行了很多年，電廠早已分離為獨立的實體，但整個電網卻仍處于國家的統一管理之下。這種管理機制的優勢是發現問題后可以做出迅速的反應，這樣才能保證電網的穩定發展。

盡管我國電網是實行統一管理，但仍然存在著諸多問題。

首先，我國用電量增長迅速，而電力系統的發展卻難以及時跟進。例如南方一些沿海發達省市每年用電量增長18％～20％，僅廣東東莞一年的用電量增長就達到了30％。照此速度發展，電力系統稍微一打盹就跟不上需要。

其次，在電力系統的可靠性方面，中國與發達國家相比也存在著不小的差距。例如，我國去年每戶平均停電時間為8個小時左右，一般發達國家都在一個小時之內，日本東京只有10分鐘左右。而對于用戶非常關心的停電次數來說，發達國家每年戶均0.3次左右，我國則兩次左右，有著近10倍的差距。

再者，各種人為隱患仍然大量存在。一個操作員把開關拉錯了，就足以對整個電網造成巨大的損失。北京市幾乎每年都有局部地區的停電現象，前兩年東北地區的大面積停電也造成了相當大的影響。

從印度大停電到古巴大停電，直至近日美國颶風“桑迪”對電力的破壞，電力災難無可回避、難以預測的特性暴露無疑，未雨綢繆、防患未然，成為保障電力安全的必要手段，這對正通向工業化、信息化城鎮化的中國顯得更為急迫。

在我國電力體制改革中，信息系統起著非常重要的作用。通過信息系統，可以快速發現事故的苗頭，可以在發生事故的瞬間產生預案并執行。信息系統既是電力系統的用戶，同時又為電力系統提供服務。實際上，電力故障不僅包括停電事故，還包括電涌等電力質量不穩定狀況，這些故障同樣也會造成網絡宕機和數據丟失。

隨著中國工業化、信息化建設的成熟，工業和信息系統已經涵蓋了各種自動化系統，其中也包括航空、氣象、銀行、金融以及交通等重點行業企業的信息系統，這些系統對于信息化的中國而言，無疑就是國家的關鍵基礎設施，而電力系統則是維持這些基礎設施不間斷運行的必要保證。

目前，整個社會對信息系統的依賴性非常強，停電事故將造成網絡宕機，將給國家造成巨大的損失。北美、印度、古巴發生的大停電事件對于我們而言是一個教訓，我們應該就此研究在中國特色的環境下如何來避免此類事故的發生。

作為一個發展中國家，我們應該針對電力事故等可預測的和難以預測的災害加強事故處理災難預警系統的建設。并且，加強電力系統的合理調配是避免電力事故發生的重要手段，而合理調度的關鍵在于決策，而決策的依據就是搜集信息，這也需要好的信息系統。中國電力改革需要積極進行電力信息化建設。

用戶：加強自身小環境電力保護

據美國當地媒體報道，在颶風“桑迪”事件中，美國證券交易所首次關閉證券大廳，而美軍大多數軍事基地并沒有因大停電而造成軍事能力的重大損失。其中的秘訣是它們都使用了備用電源。

作為用戶，我們不可能去控制影響整個電網系統可靠性的大環境因素，但我們可以積極地做好自身信息網絡系統小環境的電力保護。用戶不能將提高電源系統可靠性的希望完全寄托在電網系統上，一定要有自我電源保護系統。UPS能夠有效地解決停電事故和電力質量不穩定的問題，在美國、日本以及西歐等國家得到了廣泛應用，用戶自我保護是當前解決企業電力問題的現實之舉。

如何構建企業信息系統的電力保護小環境？現在美國用戶已經認識到UPS和備用發電機（油機）的重要性。當出現電力事故時，UPS實際上應該承擔從電力中斷到柴油發電機啟動的這段時間內的供電，保證信息系統的電力供應不出現中斷，而此后的供電則可以交給發電機。

雙路供電也是企業實現小環境電力保護的一種有效方式，但雙路供電必須有來自不同配電站的電源供給。并且，機房的UPS一定要是有冗余的UPS，另外還有PDU配電等類似于電網的配件。將UPS和配電線路放大，基本上就相當于電網的發電站和輸配電。發電站和輸配電都很容易出問題，因此，目前集成化或一體化供電系統是最主要的發展趨勢。

用戶在考慮自身信息系統的連續性問題時，要著眼于整體，包括電力，也包括空調，還包括布線等，它們都有可能影響系統。這方面必須先從業務的角度進行分析，然后再決定投資，再決定所有這些子系統的設計。子系統采用統一集成的方式，能夠更好地降低電力風險。

就企業小環境電源保護系統的配置與投資問題，對于信息系統的電力負載而言，是有主次之分的。我們首先應該關注系統中最重要的業務流程，然后是相對次要的負載。在選用電力保護方法時，我們需要進行投資回報評估，根據系統對業務的重要程度選擇適當的電力保護措施，并決定投資的多少。

企業：建立電力災難備份體制

面臨電網供電不足的問題，比政府官員更急的是企業用戶。在電力供應不足的情況下，國家政策首先要保證老百姓的日常生活用電。缺電時政府會首先拉掉企業用電，這樣的話企業對于電力穩定、電力保護的需求就更為迫切。

應該搞一些預案和演練，練習停電以后怎么快速反應。面臨越來越嚴峻的用電形勢，如何避免停電帶給企業乃至國家巨大的經濟損失？怎樣讓網絡不間斷地運行？

人民銀行科技司專門負責國家支付、資金清算系統以及全行的網絡系統，包括衛星網和地面網。

如何確保銀行安全可靠的運行？是有關方面最擔心的問題，尤其是目前銀行正在進行數據大集中業務，一南一北建了兩個數據中心，任何一個中心的癱瘓都會導致周圍十幾個省銀行業務的中斷。銀行的特殊性又在于每天處理的錢以千億元為單位，一筆資金就幾百個億。一旦停電宕機，就意味著北京的資金出不去，外地的資金也進不來。為了避免損失，銀行現在所建的系統都有災難備份以及雙路供電和UPS系統。

原來我們只考慮災難備份的雙路供電，還沒有從電網的高度來看待。以后我們整個災難備份體制一定要分布在不同的電網中，如果華北這個網一旦癱了，我的災備中心立即就可以切換到不受影響的電網上去。

國家金審工程已經啟動，在機房建設的過程中，電力被視為重中之重。有兩方面經驗值得共享，一個是在建設工程的時候統一了規范的供電指導書。第二是選擇了模塊化結構的UPS。在UPS的選型采購中，制訂了不求容量大但求可用性高的原則。根據現在的應用情況和未來一兩年發展的規模，制定了36千伏安總容量的UPS配置，但同時要求了UPS本身有可擴展能力，能夠隨著以后的應用情況而擴展，這一點可以很好地節省資金成本。

企業一定要考慮建立備份措施。如果事先做好數據的備份工作，在企業核心數據丟掉后能夠很容易地恢復。因此，重要的部門應考慮對核心數據進行備份，建設核心數據的冗余系統。無論是電力管理部門，還是電力企業的CIO，除了平常信息化管理工作之外，都應該增加危機管理的職責。首先要有危機意識，充分認識到危機存在的可能性。第二要有預測危機產生的能力，最好有一個預警的體系。第三要有一個應急的解決方案，否則只有危機意識和預警體系是不夠的。

機制：國家應急通信系統亟待完善

“在大自然面前，再充分準備也不為過。”美國紐約市市長邁克爾.布隆伯格2011年在應對颶風艾琳的過程中如此警告人們。這句話在今年美國應對桑迪颶風的行動中得到了很好印證。桑迪颶風掃過美國，超過600萬的美國居民無生活用電，25%移動通信基站脫網，而一些報警呼叫中心也無法正常運轉。桑迪颶風被認為美國歷史上最“昂貴”的災害之一。美國東北部地區嚴陣以待，許多措施被認為是前所未有的。盡管如此，颶風災區仍無法避免人員傷亡和重大財產損失。“紐約等繁華大都市在颶風面前的表現，可謂狼狽不堪，令人唏噓。”國外媒體評價。美國災害應急管理機制日趨完善，而美國的應急通信系統的互不兼容和不足在這場颶風中也暴露無遺。

布什政府曾因在2005年卡特里娜風災中行動遲緩而飽受批評，而紐約對桑迪颶風的到來是有準備的。在桑迪颶風來臨之前，包括紐約州總檢查官安德魯.庫奧默、紐約市市長布隆伯格在內的政府官員對市民做出了緊急預警。當地時間10月28日晚，一些低洼地段的居民提前開始了疏散。颶風來襲當天，“紐約市政府罕見地下令將37.5萬居民疏散，開放了76處緊急避難所，每個避難所能容納1萬人。”國外媒體稱。

避難的過程總是混亂的，信息對于災區居民來說尤為重要。“9.11”襲擊暴露了美國緊急通信網絡的不足。事件發生時，美國警方等部門使用不同的通信頻道，導致一些火警戰士沒有收到疏散信息而死亡，令人扼腕。而2005年，不同級別的政府部門間的互操作性問題造成的通信不暢，也加重了卡特里娜颶風造成的影響。桑迪颶風橫掃美國期間，在紐約市政府的網站上，居民只要輸入自己所在地址，就會找到附近的安置點。當地社區也給每家住戶發送了書面通知和電子郵件，告知颶風可能來襲的時間。紐約市提供免費的電話熱線供人們查詢相關避災信息，紐約緊急事故處理辦公室還在其官方網站上專門設置了一個查找疏散區域信息的欄目。

美國多家新媒體和網站扮演了重要角色。谷歌專門制作了颶風版“風暴危機地圖”，讓人們可以直觀地在地圖上查閱相關信息。Twitter幾乎變成了全國性的廣播系統——11月5日，據稱用戶通過Twitter發出的關于桑迪颶風的信息超過了2000萬條。Facebook同樣功不可沒。如賬號“哈德遜河谷天氣(HVW)”在Facebook上的主頁名為“HVWX1”“它為哈德遜河谷提供本地化的詳細天氣預報，備受歡迎。”

值得一提的是，美國《TIME》雜志采用手機拍照應用Instagram記錄了新聞畫面，其中一張圖片用作雜志封面。盡管新聞界相關人士對此提出了關于“是否違背新聞真實性”的質疑，《TIME》雜志攝影主管基拉.珀拉克(Kira Pollac)表示：“在突發新聞報道中使用Instagram是一次很有必要的嘗試，這是我們向受眾發布新聞圖片最快捷的方式。”

“此次颶風中采用的許多應急措施和信息渠道前所未有。單從死亡人數上看，取得的效果十分明顯。”國外媒體評價。據了解，2005年卡特里娜颶風死亡的人數超過1800人，而截至11月4日，桑迪颶風死亡人數為113人。

從兩次颶風傷亡情況來看，美國抗災應急措施所取得的成就令人欣慰。理想而全面的應急系統可以為民眾提供全方位的緊急信息，即使在面臨大災難或長時間停電的情況下。而從桑迪颶風來看美國的應急通信系統，其互不兼容和不足再次引起了專業人士的關注。

據國外媒體報道，備受美國公眾關注的國家級別的數據溝通應急網絡仍然沒有建立。很多機構還在使用依靠“聲音”的傳話系統，這些系統通常不能互相兼容。馬薩諸塞州劍橋的無線通信公司Vanu公司CEO瓦努.博賽在接受媒體采訪時說：“與卡特里娜颶風和‘9.11’襲擊相比，從通信的角度來說，桑迪颶風所造成的損失并不小。”

據了解，在颶風和其他災害中，通信網絡最容易出現兩個問題：停電和失去回程容量(從基站出發攜帶信號的光纖失效)。在卡特里娜颶風的災后，一家運營商在水平線上建立了一個非常穩定的蜂窩基站(蜂窩站是一個安裝天線和電子通信設備的站點，用于移動電話使用的蜂窩網絡)，而最終該蜂窩基站與中央辦公室的電線處于水下，失去了作用。

近年來，美國當局升級了一些地方的信息應急系統。今年2月，美國當局斥資70億美元成立了“一線應急網絡局(First Responders NetworkAuthority)”，又叫FirstNet。這是一個聯邦辦公室，負責設計和建造一個真正的、全國性的應急網絡。它的目標是：覆蓋不同機構所提供的信息，以保證不同機構的互操作性。然而，據《麻省理工評論》(MIT Technology Review)相關評論介紹，該系統原本以700兆赫的帶寬運作，但是現在卻被LTE網絡用去一部分帶寬，其中還有一小部分帶寬被專門劃分出來用于公共安全。

有評論稱，若廣泛建造手機信號發送塔，70億美元還遠遠不夠。而在弗吉尼亞理工(VirginiaTech)領導一個無線研究實驗室的杰夫.里德(JeffReed)表明了對美國應急通信機制的擔憂：“要解決同一個物理蜂窩站的設施上不同傳輸系統(transmission)的協同問題。而這些物理蜂窩站已經被出租或屬于無線運營商。我們應想法建立可以和商業系統共存的公共安全系統。如此，桑迪颶風所造成的危害才會更小。”

目標：建設智慧國家

“‘桑迪’對城市建設智能化防災系統，提出了更新、更高的要求。它破壞了城市化成果，同時也告訴我們：建設智慧城市，要快!”有國外媒體說。健全的城市指揮中心、對自然災害的提前預警和應急措施，始終是建設智慧城市需要努力的方向。

桑迪颶風過境后，映入全球人眼簾的是隨處可見的災難受損場景：東河(East River)七條地鐵隧道被水浸沒;紐約市內和威徹斯特郡郊區大約有75萬戶居民商戶電力中斷;而紐約大學惕恤醫院(New YorkUniversity's Tisch Hospital)由于后備發電機供電失敗，被迫將200多名患者轉移至其他機構，包括20名重病特別護理嬰兒。

眾所周知，“智慧城市”是由數字城市和無線城市發展而來，旨在以信息技術的高度集成，進行多種信息的資源整合。“智慧城市”這一理念自提出后，已經成為世界范圍內的研究新熱點。美國紐約是一個高度發達的現代化都市，它引起的諸如環境、資源等問題也較為嚴重。

在啟動“紐約市智慧城市規劃”時，紐約市市長邁克爾.布隆伯格提出，要將紐約建設成為一個更加綠色、更加美好的城市。在交通領域，紐約市實施了“中城動起來”(Midtown in Motion)項目，利用計算機演算來加快交通疏導，并在出租車內安裝衛星定位系統，以更好地了解司機上路情況和造成擁堵的原因。在電力領域，紐約市現已鋪設了9萬英里長的地下電纜，以逐步進行智能電網建設。

桑迪颶風過后,紐約大都會運輸署(MetropolitanTransportation Authority)總裁洛塔(JosephLhota)表示，紐約市地鐵系統“從未面臨過如此毀滅性災難”。聯合愛迪生電力公司電力運營高級副總裁約翰.米克薩迪(John Miksad)也表示：“這將書寫新的記錄。這將是歷史上由于暴風影響最大型的停電事件。”我們不可否認美國當局在緊急應對桑迪颶風時，做出的巨大努力和取得的成果，而智慧城市依舊任重道遠。紐約市長期規劃和可持續發展辦公室副主任亞當.弗雷德(Adam Freed)也曾道出擔憂：“我們需要一個應急預案。這樣，在某一領域受到嚴重影響或面臨挑戰時，我們便能予以優先解決。這也是我們引入‘全市智能電網’概念，卻未具體實施的原因。因為從資金和管理的角度來看，對紐約能源網如此龐大的系統進行整體重建實在不切實際。”

智慧城市是未來城市發展的終極目標。桑迪警示我們應加快智慧城市的步伐。全球智慧城市領先運營商貝爾信認為，智慧城市的實施會面臨各種挑戰，但會穩步前進。桑迪颶風過后，紐約州長葛謨說：“我們將重建家園，建立一個聯系更加緊密的社區。我們將超越以往，建設一座更加強大智慧的城市。”