手工力量：如何避免大规模伤亡事件的威胁

作者：Lucius Gregory Meredith、Steve Ross-Talbot 和 Ralph Benko

在一个资本研究中心近期电影评论保守但一贯严谨的智囊团，纪录片果汁:权力政治和电网评论者冷冷地评论道：

“尽管实际死亡人数可能更高（官方数据为 57 人，但实际损失可能更多，总计近 2000 亿美元）， Juice传达的信息是德克萨斯人很幸运。有一次，德克萨斯电力可靠性委员会 (ERCOT) 电网距离完全瘫痪只有五分钟的路程。可能需要一个月或更长时间才能恢复供电，从而导致纪录片系列所预测的“大规模伤亡事件”。

果汁德克萨斯州大停电，总结了德克萨斯州的这场险些灾难：

“2021 年 2 月，数百万德克萨斯州居民断电，该州电网在四五分钟内就完全瘫痪，导致数万人死亡。我们的电网的重要性和复杂性怎么强调都不为过。但我们最重要的能源网络是如何被削弱的？我们能做些什么来解决这个问题？”

我们不是危言耸听者，也不是公众夸大危机的同谋。戏剧更多地属于叙事领域——宣传——而不是数据和分析：真正的新闻。

尽管如此，美国电力供应和配电网的脆弱性无疑是一个丑闻。与其哀叹，不如让我们来谈谈真正的问题：“我们能做些什么来解决这个问题？”

简单来说，美国电力系统存在四大问题。这四个问题都需要系统性地同时解决。

这些是：能源生产、储存、分配和管理。这样做不仅会让我们更安全。它还会使电力更便宜，从而具有政治可持续性……同时使发电对环境更加有利。

本文的主要研究者是数学家和 OG 技术人员，专攻编程语言语义、编程语言设计以及分布式和并发计算.第二作者是英国人高级能源主管。本书的合著者是一位资深的华盛顿政界人士，曾任职于三届白宫和两届国会，也是一位获奖作家，现在专注于新兴数字技术。

坦白说，我们俩已经成立了一个风险投资这篇文章使用 rho 微积分这一并发和分布式控制流的首要解决方案，为解决美国能源危机提供了一小块拼图。第三位作者正在英国实施该解决方案的一部分。

好消息是，困扰我们的一些问题已经得到解决。更好的消息是，其余问题都有实用、经济的技术解决方案。

坏消息是，一些地方的某些政策使情况变得更糟。最糟糕的消息是，许多城市和州正濒临灾难的边缘，根据具体情况，灾难可能会导致数万甚至数十万人死亡，而且几乎没有任何警告：

“……距离彻底失败只有五分钟……导致了纪录片所预测的‘大规模伤亡事件’。”

该怎么办？

好消息

首先说好消息。我们已经从完全集中的电力供应（大型发电厂（永远会有其作用））转向丰富的分散式发电。

这意味着家庭、办公室、企业、政府机构和非政府组织不仅消耗电力，而且还在发电。这或许会大幅削减他们的电费以及所有使用电网的人员的电费。

例如，本文主要作者的朋友 Sally 的母亲已在华盛顿州瓦雄岛报名参加太阳能发电活动。这个家庭的房屋和车库中没有电池（特斯拉车主则没有）。

她自己发电，并利用剩余电力卖给电网。

电力公司通过向她输送电力供他人使用来减少她的账单，这实际上是在向她支付费用。她既是电力供应商，也是电力消费者。

我们称之为手工力量。

我们正在从主要依靠为数百万消费者供电的大型兆瓦级集中式发电厂，转向一个更加平衡的发电系统，该系统拥有大量电力供应商：家庭、企业和社区“自行发电”。

电力市场

下一步呢？一旦我们看到代理（我们可以用这个术语来指代个人和组织，如企业和其他事物，甚至可能是人工智能）既充当电力生产者又充当电力消费者，那么你就有潜力，也有需求，去建立一个真正的市场。代理既需要电力，也生产电力。

现在，你遇到了这样的情况：交易对每个人都有利。既然交易本身有价值，那么下一个问题就是交易基础设施是什么？这是一个有趣的问题。

信任才是关键

在大多数情况下，人们历来都信任他们的电力供应商和电力分销商。尽管如此，其中大多数都受到国家的密切关注。我们不知道有关于这些公用事业公司欺骗所有客户的丑闻曝光。该行业没有发生过富国银行式的丑闻。

然而，公众意识似乎并未吸收或认可电力基础设施有多么不稳固和危险。公众似乎并未意识到我们距离造成大规模伤亡的事件有多近——否则就会有无休止的政治喧嚣。

我们的主要作者可以说，自上世纪 80 年代末和 90 年代初他在 MCC（第一个工业联合研究组织，需要海军上将英曼前往国会推翻反垄断法）工作以来，经常有支持电力基础设施的技术人员来到我们的研究实验室，说“天哪，我们的系统是一场即将发生的灾难！你能帮我们吗？你能用什么先进技术来帮助我们？

从那以后，我们的主要作者自 90 年代初就意识到，我们的电网距离大规模伤亡情况只有一步之遥。最近在德克萨斯州发生的事件非常非常危险。根据我们来自孤星州的朋友的说法，德克萨斯州现在比以前更加意识到他们距离灾难有多近。

尽管如此，即使是那些激进的德克萨斯州人也没有拿出政治火炬和干草叉来要求解决方案。

储存和配送

配电和发电市场正在发生更大的转变。许多购买过特斯拉的人都明白，特斯拉试图向你推销太阳能电池板和发电墙。这就是大电池，它让普通人成为发电者的可能性越来越大。

所以，这是转型的一部分。也就是说，转型的另一部分是我们在监控和核算电力生产和消费方面做得越来越好。

我们越来越能够在设备层面对所产生的电力和所消耗的电力进行可靠的核算，而不是仅仅相信时不时来读取电表的当地电力公司（或国家监管机构）。

我们正在获得更好的物联网式能源电力监控。这是难题的另一个重要部分。我们需要系统的所有部分协同工作才能使其可靠。

我们必须——而且能够！——让代理更轻松地收集电力，然后将其发送回生产和消费电力的代理网络。要做到这一点，我们需要能够以值得信赖的自动化方式在设备级别监控电力。

那么，有多少比例的机会存在于发电能力中？有多少比例的机会存在于存储中？有多少比例的机会存在于配送中？有多少比例的机会存在于数据处理中？这些问题问得好，我们不会假装我们已经找到了答案。

看来特斯拉已经把主要赌注押在了收集和存储方面，尽管它参与了一个试点项目，但目前看来还没有扩大规模。康欣，2022 年 12 月，

“这是今年早些时候德克萨斯州公共事业委员会 (PUCT) 和德克萨斯州电力可靠性委员会 (ERCOT) 批准的试点项目的一部分。去年，PUCT 批准特斯拉能源风险投资公司 (Tesla Energy Ventures, LLC) 成为供应商，之后才启动这项试点项目。……

PUCT 发言人里奇·帕森斯 (Rich Parsons) 表示：“我们的目的是为 ERCOT 客户开发更多方式来管理他们的电力使用，以使他们和德克萨斯州电网受益。”

客户如何做到这一点？特斯拉实际上并不从事监控工作，也不从事再分配工作。特斯拉似乎只是让客户能够收集电力。你可以打赌，这是一个相当大的市场。

目前，特斯拉不发电。它不分配电力。它储存电力，但不核算电力。它不负责核算电力的分配，无论是发电还是消耗。

特斯拉销售太阳能电池板并制造电池。购买这些太阳能电池板的个人开始发电。特斯拉不发电，但购买特斯拉太阳能电池板的人发电。然后购买电源墙的客户会储存部分电力。

因此，对于 Vashon 的 Sally 来说，她没有发电墙。她只有太阳能电池板，所以她发电供自己使用，并将多余的电卖给一些电力分销商。手工发电和消费的经济学非常复杂。

生产太阳能电池板会对环境产生什么连锁影响？此外，萨莉的儿子总是关心他的母亲，他对她向电网输送的电力以及如果电力必须一路返回西雅图等地，其衰减程度会有很多疑问。

经济学家喜欢面无表情地说“ de gustibus non est disputandum ”（“在品味问题上不能有争议。”）这意味着，如果莎莉从发电、使用和销售太阳能中获得的心理满足——既是为了“末日预备者式”的安全，也是为了生态，足以诱使她和像她一样的人购买、安装和使用太阳能电池板，那就意味着对莎莉和像她一样的人来说，有足够的投资回报率让这成为一项理想的购买。

随着成本的下降，它很可能具有直接的经济意义，并吸引越来越多的人。

我们手头没有数据来分析各种代理的动机。但我们知道的是，特斯拉从客户那里获得资金，并从政府那里获得补贴和税收优惠。如果埃隆·马斯克的方法能产生（引号！）“涓滴效应”，让普通客户——你和我——获得一些补贴或税收减免，这可能并不是一件坏事。

毕竟，企业福利为什么只应局限于……企业？（除此之外，他们还有丰厚的游说预算……）

当然，我们需要意识到，不要被叙事所左右（还记得吗，这是一种宣传形式），而要被老派、务实的美国佬的聪明才智所引导。作为收复失地主义者，我们更喜欢工程师和数学家，而不是政客和社交媒体喷子，他们能找到最好的办法来做到这一点。

话虽如此，最终从自由企业和环境的角度来看，我们只是希望确保所有不同观点之间有足够的一致性，以有效和可持续地结束大规模人员伤亡的风险，并确保人们有经济动力参与。

无论您是“出卖街道！”的自由主义者，还是挥舞着火炬和干草叉的隐喻性“让美国再次伟大”共和党人，还是绿色新政民主党人……我们真的不在乎……只要公众参与的是真正的、对社会有益的、经济和生态可持续的事情。

解决我们真正的危险将是发电、储能、配电和交易的混合——这被忽视了，但至少对我们来说是最感兴趣的，因为与所有这些相关的市场。

这意味着，为了消除电网目前危险的脆弱性，我们需要提供一个基础设施来整合大量不同的电力供应商和大量电力消费者的需求。如果电力消费者同意每天在高峰需求时段关闭所有家用吹风机以节省能源使用（并节省能源成本），那么这样做将需要一个数据基础设施来实时核算所有义务和收益。

基本上，这是一个建立在分销网络之上的虚拟化市场。可实现

然而，这引出了一个重要的问题。人们相信谁能提供交易基础设施？一个答案——坦率地说，这是我们最喜欢的答案——是不要相信任何人。相信代码。

近二十年来，去中心化数字技术的支持者一直在强调，我们拥有这样的技术，人们可以进行交易而不必信任任何人。会计可以实现自动化。

我们不必信任某个大型电力公司。我们可以推出一个值得信赖的监控技术基础设施。这带来了一个巨大优势，即基础设施提供了内置解决方案，不需要信任第三方。现在您可以允许所有代理（我们！）接入基础设施，最终在全球范围内实现。

如果一家电力公司希望将其业务从英国扩展到欧洲大陆，那么实现这一目标的技术就在这里。如果欧洲大陆拥有同样的标准化监控和良好的发电和配电系统，那就太好了！

我们在此关注的交易基础设施丝毫没有改变。现在，我们规定不同的司法管辖区有不同的服务水平要求。德国的电力监管方式可能会影响英国供应商能够处理的内容。反之亦然。话虽如此，实际可能性还是很大的。

因此，所有这些都必须经过深思熟虑，但至少在比特和字节层面，它们是相同的基础设施。这使得实施全球分销系统或全球贸易系统在理论和实践上都具有可行性。

它可以建立在一系列存储和分配系统之上。这太棒了，因为现在你可以拥有一个全球系统，用已故诺贝尔经济学奖得主罗伯特·蒙代尔教授的话来说，“唯一的封闭经济就是世界经济。”

要实现这一点，你需要可扩展性。要稳健地管理电网，你需要监控和核算可用的电力以及参与网络的所有代理的权利和义务，以进行高效的交易和电力分配。在全球范围内，这有数十亿个代理。

以太坊每秒 70 笔交易的速度无法满足这一要求。我们需要一个可以随着硬件的增加而扩展的网络。

另一方面，获得经济利益的不仅仅是电力供应商。希望成为交易基础设施提供商的代理（“节点”）提供交易验证器，并将因验证交易而获得经济利益。

验证者不必是单方。验证者可以是奶奶，也可以是亚马逊，或者两者之间的任何人。

想象一下，“村庄”里曾经只有一个发电和配电中心。

爱丽丝、鲍勃、查琳和丹妮尔都是这个中心的电力消费者，基本上是一个中心辐射式架构。所以现在爱丽丝、奶奶、爱丽丝、鲍勃、查琳和丹妮尔都拥有特斯拉太阳能电池和他们的电力墙——或者他们选择的另一个供应商提供的同等产品，与特斯拉竞争的供应商。

现在，他们既是发电者，也是客户。

也许 Alice 的副业是理发师。当然，在顾客很多的日子里，她的用电量会大幅增加。因此，她可能更愿意将用电量减少到高峰需求（和成本）之外的时间，并利用自己的发电能力在价格高时向电网出售电力，在价格低时购买电力。

她要从哪里获得电力？如果有手工电力（分散式电力分配），而不是每个人都从一个中心获取电力，那么就有足够的连通性让艾丽丝的邻居从低成本供应商那里获取电力。

而集中式电力公司和分销商也可以参与其中，就好像他们只是村庄中拥有电力生产和消费能力的另一个代理一样。例如，Alice 可以在高峰用电低谷的周六或周日开门营业，而在高峰用电高峰期，她会关门停业，出售电力而不是消费电力。

或者给她的客户提供激增价格。无论什么对她来说都是最有利可图的。

让她计算出最适合自己的方法的数学运算将是简单的算术。当她产生的电力多于她消耗的电力时，她可以储存或出售它。而且她会这样做！

让世界电网变得坚固而不是脆弱不只是啤酒、九柱戏和崇高愿望。必须铺设或改进物理基础设施以实现连通性。无论是手工发电机（如太阳能）还是工业发电机（如核电站），都需要建造、升级和连接。并且需要建立可扩展的监控系统。

对我们来说，最有趣的事情之一是，这里有一个通用的世界贸易基础设施的可能性。具体来说，一个去中心化的交易基础设施，让 Alice 可以看到她的邻居、隔壁的村庄以及下一个村庄……但规模是针对民族国家而非村庄的。

随着地球的转动，每个地区都会在不同的时间上线发电和消费。随着不同的社区和村庄加入网络，爱丽丝的手工电力市场规模越来越大，电力供应商之间的竞争也越来越激烈，从而提高了市场效率。

我们认为，开发强大的去中心化电力分配和交易至关重要，而不仅仅是一群书呆子（我们）痴迷于酷炫技术（与超维计算集成的进化分布式账本）。原因如下。

现在几乎没有人可以令人信服地否认，潜在的危险气候事件正变得越来越频繁、强度越来越大、持续时间越来越长。随着气候事件发生的频率、强度和持续时间越来越长，大规模伤亡的电网故障事件将不可避免，除非我们解决电网脆弱性问题。

因此，美国（以及世界大部分地区）电网的摇摇欲坠，越来越接近造成大规模伤亡的事件。改善或最好消除这种风险是困难的。我们的电力技术建立在较旧的技术之上。升级配电系统很困难，因为它很旧，而且包含大量延期维护。

关于哪种发电方式更好，人们一直存在着诚实的争论，这使得这项政策变得复杂。而且，让我们面对现实吧，升级高压电线并不能给雄心勃勃的政治家带来很好的拍照机会。为新桥剪彩要令人满意得多！

然后，我们的政治和公民话语就完全被武器化了。

然而，生命危在旦夕。上次我们查看时，甚至国会也无法废除帕累托原则，这意味着如果我们拒绝将“最好”作为“好”的敌人，我们可能可以以“完美”的 20% 的成本获得 80% 的收益。

因此，让我们把重点放在最容易实现的目标上：增加一个由自由市场而非补贴驱动的数字管理层。欢迎手工力量！

《原子科学家公报》用“末日时钟”作为比喻。这是一个强大的模因，需要延伸到核战争之外。话虽如此，我们距离因过时的电力系统事件而造成大规模伤亡的事件只有“五分钟的路程”。多亏了书呆子们，这个问题可以很容易地以经济实惠的方式修复。

自托马斯·爱迪生时代以来……一切都是中心辐射式的。我们得到的是汤姆和乔治·威斯汀豪斯的自上而下的基础设施。那是在旧模拟时代。

现在，我们有机会利用数字化、分散化技术，以市场驱动的方式改变手工增强型电网的管理，这种方式甚至会让艾茵·兰德（Ayn Rand）高兴得脸红。

好吧，也许艾恩从不脸红，即使是在写那些耸人听闻的爱情场景时也不会！然而，哈耶克听到这个，肯定会脸红的紧急秩序。一定！

工匠力量应该是大多数普通民众在意识形态各异的政府范围内都能听到的乐事。它应该受到地狱天使和嬉皮士、MAGA、雅各宾派和卡伦派的喜爱。繁荣促进了普遍福利。它不是教条。

实现安全、经济和生态的途径是通过将发电和配电与分散管理结合起来进行转型。这将直接导致电力供应的调整，使其能够更好地抵御目前发生的极端气候事件。

《原子科学家公报》用“末日时钟”作为比喻。这是一个强大的模因，需要延伸到核战争之外。话虽如此，我们距离因过时的电力系统事件而造成大规模伤亡的事件只有“五分钟的路程”。多亏了书呆子们，这个问题可以很容易地以经济实惠的方式修复。

实现能源安全有保障的经济、可靠、行之有效的途径是什么？那就是手工发电、配电和管理。