2020年11月18日，bevictor伟德官网電機系鐘海旺副教授與美國德州農工大學謝樂教授（2000級系友）團隊合作在《焦耳》（Joule）期刊上發表《分析新冠疫情對美國電力系統短期影響的跨領域研究方法》（A Cross-Domain Approach to Analyzing the Short-Run Impact of COVID-19 on the US Electricity Sector）的研究論文。研究團隊開發了一套實時追蹤新冠疫情影響的公開數據集，嚴格量化了新冠疫情造成的電力負荷跌幅，并發現零售業流動性對負荷變化的解釋力最強。這項研究成果拓展了電力負荷影響因素的傳統理解，有助于提升疫情防控期間電力系統的運行效率。

新冠疫情自爆發以來，在全球範圍内迅速擴散并持續升溫，對人類生命健康安全造成嚴重威脅。2020年3月底，美國成為全球确診病例最多的國家，美國疫情也在接下來的幾個月裡快速發展并逐步失控。為應對這場公共健康危機，各州政府相繼出台了社交限制、居家辦公等一系列措施。這些限制措施改變了人們的生産生活行為，從而影響了電力負荷特性，對電力系統運行造成了沖擊。如何嚴格量化新冠疫情造成的負荷變化、如何挖掘導緻負荷變化的主導因素，成為科學界和産業界普遍關心的焦點問題。

在此背景下，研究團隊建立并發布了一套公開數據庫（COVID-EMDA+）以實時追蹤疫情對電力系統造成的影響。該數據庫對不同行業的數據進行了跨平台聚合、多時空協同及質量管理與優化，以幫助不同領域專家和政策制定者在此基礎上開展進一步研究。

嚴格量化疫情影響的關鍵是評估“反事實情景”，即控制其他條件不變，假設未發生新冠疫情的情況下，電力負荷水平會是多少。研究團隊提出集成回溯模型，評估了反事實情景下負荷的估計值和不确定性區間。表1展示了針對美國七大電力市場和七個典型城市的評估結果。結果顯示，電力負荷的最高下降率達到14.77%（紐約城5月情況）；各市場及城市的負荷變化都呈現出2、3月快速發展，4、5月達到頂峰，6月逐步回落的趨勢；橫向比較而言，美國東北和中部地區受到的影響最嚴重。

電力負荷變化與疫情發展、經濟停罷和複工安排有着緊密的聯系，研究團隊進一步分析了負荷變化與一系列高頻動态變量（包括新增确診病例數、零售業流動性、居家比例等等）的因果關聯，旨在加深對疫情影響機制的理解，挖掘出導緻負荷變化的主導因素。

為有效處理相關因素之間跨變量和跨時序的耦合關系（見圖2），研究團隊選用限制性向量自回歸模型來嚴格評估相關因素的影響程度，并采用一系列統計測試來保障結果的可靠性。最終結果顯示，零售業流動性對負荷下降的解釋力最強，這間接表明商業負荷下降是負荷變動的主要因素，并且該結論在不同時間段及不同地點均成立。确診數量雖然是評估疫情嚴重性的核心數據，但它對負荷變化的解釋效果不夠理想。

研究成果的預印本于2020年5月發布于arXiv和EnerarXiv平台，成果發布以來，得到IEEE Spectrum雜志和美國媒體KBTX-TV的專題報道，研究團隊受邀在MIT、PSERC等知名高校及高校聯盟開展了專題報告。論文第一作者為bevictor伟德官网電機系2016級博士生阮廣春（2019-2020年于美國德州農工大學訪問），康重慶教授為論文的合作作者，謝樂教授為論文的通訊作者。

論文鍊接：https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(20)30398-6

公開數據庫鍊接：https://github.com/tamu-engineering-research/COVID-EMDA

《焦耳》是Cell出版社旗下的第一本能源旗艦期刊，定位為知名期刊《細胞》的姊妹刊，影響因子為27.054。《焦耳》自創刊以來獲得了國際學術界的廣泛關注與認可，主要收錄能源相關領域的高水平研究成果。