最近西雅图又一次遭遇了十年一遇的炸弹风暴（bomb cyclone），又一次断电断网了好几天。根据从广播里听来的消息，西雅图地区最高的时候有80万户断电。我们因为早有准备，所以生活基本没有受影响，照明，热水，烹饪等等都正常进行。这个文章主要是结合最新受灾的情况，对以前的经验做一些系统性的总结。 ### 供电系统的迭代 我们的应急供电系统经过了几轮迭代。一方面以前的系统并不是不好，只是适用于更小的家庭规模；一方面在旧的系统基础上也更容易理解新的系统为什么这么设计，所以我们还是从头讲起。 我们的初号机就是一个发电机加上一个1度的充电宝。充电宝主要是给电脑，手机，露营灯之类充电。照明靠露营灯，上网靠手机。充电宝没电的时候用发电机充电。对单身汉或者二口之家这样的配置其实已经够用了。断电时间长的时候才需要用发电机补电。 这里面坑不多，有个要注意的地方是发电机。我们用的是逆变发电机+用液化气作燃料。逆变发电机（inverter generator）是发电机的一种，它输出的交流电是一个逆变器产生的，所以电的质量更高（更稳定，波形更好，更HiFi😂），同时体积，重量，和噪音也更小，就是价格略贵。燃料方面，大多数发电机用的是汽油。但汽油有个问题是不稳定，如果不及时（几个月内）用掉的话，汽油会变质，影响性能。同时汽油还有腐蚀性。所以如果长时间不用发电机的话，需要清空油路，不然会腐蚀油路造成各种问题。所以我们选的是双燃料发电机，可以用汽油也可以用液化气。液化气就没有这些问题，可以长期储存，也没有腐蚀性，就是热值略低，所以发电功率比汽油会稍微低一些。同时液化气的购买也更方便，网上有送气上门服务，自己去超市买也很方便，不用专门的油桶，也不用担心没有妥善接地爆炸之类。总的来说，对家用应急来说，液化气发电是一个很好的选项。 在家庭规模大了一些以后，自然就会有更多的需求。比如冰箱需要长期供电，多个房间的照明也不能全靠露营灯了。我们就迭代出了第二个版本。就是增加充电宝的数量，然后主要用直流供电来增加效率。ecoflow有直流发电机，可以直接接他们家的充电宝（似乎是只要支持xt60的充电宝都可以），效率高一些。然后他们家的充电宝也可以输出12V直流电，可以用来驱动车载冰箱，摄影灯，路由器等配件。电脑等pd充电也是直流。这样从发电机到用电器完全就是直流，效率高了很多。就可以充一次电保全天。同时仍然不需要更改家庭电路，不需要permit，inspection等等。这个就比较适合住大房子的两口或者三口之家临时度过断电的时间。 为什么我们一直坚持用充电宝供电而不是用传统的发电机直连家庭电路呢？这主要是因为实在是太吵了。即使是噪音更小的小功率逆变发电机，晚上突突突也会吵得睡不着觉。在见识了发电机的噪音以后，我们就坚持晚上用充电宝供电了。此外，发电机毕竟是个不断发生爆炸的内燃机，有很多安全隐患，比如一氧化碳中毒，或者高温废气对着草地吹，把草烤干点着了。这些都有案例出现过。所以晚上睡着了以后让发电机自己运行，我们也不是很放心。这是使用发电机+充电宝混合方案的另一个重要原因。 ### 现在的系统 在家庭规模继续增长以后，这样的系统也力不从心了。比如保姆或者家人来一起生活，每个人都要给个充电宝，教怎么用，还要搜集起来一个个充电，非常麻烦。所以我们的第三个版本进行了家庭电路改造。改造不能DIY，是找电工做的，不需要permit但是可能需要inspection（如果政府看电工拍的照片觉得没什么问题的话，也有可能直接批准，不上门检查）。里面的技术细节大家有兴趣的话我再详细介绍，但最简单的改造就是加一个物理上的锁（interlock），让你要么用发电机的电，要么用市电，两个不可能同时供电。同时家庭电路接出来一个插头，这个插头如果用延长线接到发电机上的时候就可以用发电机直接给全家供电了。因为我们希望用充电宝供电，所以这个插头是插在一个巨型"充电宝"上的。 这个充电宝有很多种选择，比如特斯拉的powerwall。我们用的是ecoflow的delta pro，因为便宜一半左右，同时可以拖着到处跑，要露营等等可以拆下来装车上。我自己同时还有一个太阳能的机组，ecoflow的充电宝自带MPPT控制器，也可以复用做一个离线（off-grid）供电系统使用。我们用的是15度的系统，带电路改造大约花了1.3w美元，基本上可以给一家人全天供电。每天充一次电就好。这次停几天的电主要靠的就是这个系统。因为热水器和灶都是烧天然气的，只需要很少的电来做控制，所以不受影响。全家的照明和内部网络也都跟平时一样，非常方便。唯一的问题是一些高耗能的东西要限制，比如我们家用的空调而不是烧气制暖，这种情况就用不了了。洗完衣服也不能用烘干机。洗碗机不知道为啥会占用一两千瓦的功率，所以也不敢开。不过大功率电器短时间用还是没问题的，比如用微波炉热牛奶，电吹风吹头发都可以。电饭煲其实功率很低，也没问题。 说到太阳能，我们的太阳能机组这时候也没啥用，因为断电的时候大都没太阳，有太阳能发电的时候不会断电😂。但联邦政府针对太阳能系统有个退税政策，可以把造价30%的费用直接退回来，而ecoflow的太阳能控制器和电池是一体的，所以我们的整个太阳能-电池系统一下退了1/3的钱，等于打了7折。但如果是纯粹储能的话，就没办法用这个政策了。这个要注意。 ### 新的问题 这次西雅图长达几天的断电断网还是暴露了一些新问题。都不是大问题，但分享一下心得。首先是燃料。我们用的是15磅的液化气钢瓶。这次测试出来，一瓶气大约可以支撑1-2天的家庭使用，差不多是15-20度电，在超市买的话大约是30美元，平时网上买的话大约是20美元。我们常备3瓶液化气，差不多可以撑过一个星期。 然后是网络，这次可能因为断电的范围太大了，在各个服务商的备用电源耗尽以后整个西雅图除了市中心（电线入地不受影响）基本都断网了。我们家的网络系统其实非常先进，有三个移动运营商热备，但也陷入基本断网的情况。只有运气好的时候有某个运营商（具体哪个不确定）有信号，能收发个信息。断网的状态其实蛮有意思的，全家的作息都特别健康，早睡早起。但就是salaryman没办法搬砖了。所以我们也在想要不要弄个starlink卫星网络。但一个顾虑是这个网络又贵又慢，只有在没信号的时候/地方有价值。每个月花几十美元养一个账号，一年最多用个几天用来给公司搬砖，感觉太不划算（后来发现可以暂停服务，停机保号，所以还是办了一个）。此外，我们之前买的收音机也起了一些作用。可以从广播里面知道最新的电力恢复时间和状态，对我们的计划很有好处（比如要不要紧急采购更多的液化气）。 一个意外的问题是导航。这次西雅图比较特殊的地方是，因为是纯刮风不下雪，断电断网但路还是通的，所以暴露出一些特殊的问题。比如因为没网了，所以在线地图和导航服务都没办法用了。（其实我以前有下载离线地图，但因为换手机了没同步过来）所以一个教训是，在类似的可能断电断网但不断路的天气系统过来之前，需要提前下载或者更新离线地图。平时练练人肉导航技巧也是重要的。 如果有电车的话在这种情况下会不会更方便是个蛮有意思的话题，我们也思考过。从移动的角度来看，电车似乎是不如油车的。这次充电站很多也断电了，仅有的几个没断电的超充都人满为患。加油站虽然也排队，但至少都能加上。但从家庭供电的角度来说，如果有一个可以外放的电车比如F150，就等于有了一个超大充电宝，家庭生活会方便很多。所以从能源独立的角度来看，买一个能外放的电车做第二辆车是个不错的选择。如果只有一辆纯电车，会牺牲断电情况下抗风险的能力。 总的来说，如果觉得想要下次长期停电的时候体验比较好的话，还是建议做一个发电机-电池储能-家庭供电的综合系统。在设计的时候要尤其注意长期不用也要能保持稳定，有备才能无患。