美国高压输电网络的比较多灾害风险评估

现代经济高度依赖高压电力输电网络，但该基础设施常因从地震和洪水到龙卷风和磁暴等自然灾害导致中断。历史上的风险评估通常单独处理各种灾害，缺乏跨灾害组合的经济影响比较基准。本研究通过构建关联灾害特征、脆弱性建模与宏观经济冲击传播的综合框架，填补了这一空白。该框架在九种主要灾害和一种复合性冰雹加风 Gust 灾害上一致应用。利用国家灾害数据集和覆盖超过 13,000 条线路和 10,000 座变电站的美国高压输电网络， 我们计算了失效概率、预期损失、受影响人口及下游经济产出损失。在各单独灾害中，热带气旋风力产生的日均预期损失最高，为 1.37 亿美元，其次为闪电 8700 万美元、地震 4700 万美元、洪水 4600 万美元、龙卷风 4200 万美元和滑坡 3400 万美元。下游经济产出损失最大，分别为龙卷风 49.3 亿美元/日、洪水 35.9 亿美元/日和地震 3.02 亿美元/日。250 年磁暴导致每日 2.07 亿美元损失， 将太空气候置于主要陆地灾害的范围内。复合性冰雹加风 Gust 场景产生的最大冲击测试 disruption，影响 2.374 亿人， 模型下的下游产出损失为 85.16 亿美元/日。这些结果应解释为一阶级上限估计，其中复合情景代表上限压力测试。总体而言，该框架为输电网络韧性投资决策提供了一致的基准。