一項由美國能源部橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）主導的研究指出，針對美國電網進行逾十萬次模擬後發現，關鍵變電站單一故障導致大規模停電的機率高達約4%，遠超出研究人員預期的0.5%，凸顯美國電力基礎設施的高度脆弱性。

這項研究由橡樹嶺國家實驗室基礎設施研究員納西爾·艾哈邁德（Nasir Ahmad）與亞利桑那州立大學、新學院（The New School）及德州農工大學的合作夥伴共同完成。他們利用鳳凰城的人口、電力需求和道路布局等公開數據，建立了該市電力與供水網絡的精細合成模型，並進行了超過10萬次模擬。結果顯示，在約3.69%的模擬情境中，一個單一故障會引發連鎖反應，導致電力與供水系統癱瘓，使大片區域陷入停擺。

艾哈邁德指出，過去學界雖了解這些風險，但缺乏具體數據支持，此次模擬將「如果發生」的假設轉變為「多大可能發生」的評估。此次研究成果已發表於學術期刊《ASCE OPEN》。

美國電力基礎設施的脆弱性日益受到關注，原因包含老舊的基礎設施、資金不足、資料中心龐大的能源需求增加負載，以及太陽能與風力發電複雜的能量流動。這些因素使得電網面臨更高的營運壓力，也更容易遭受威脅。

除了內部故障，網路攻擊也是美國電網面臨的嚴峻挑戰。美國能源部的代理副部長亞歷山大·菲茨西蒙斯（Alexander Fitzsimmons）示警，網路威脅情勢不斷升級。網路安全專家認為，駭客可能已滲透關鍵基礎設施的資訊科技網路，等待適當時機發動攻擊。美國情報界在2024年的年度威脅評估中也指出，若與美國發生重大衝突迫在眉睫，中國將考慮對美國關鍵基礎設施和軍事資產發動網路攻擊，旨在干擾美國決策、製造社會恐慌並阻礙美軍部署。

為強化電網防禦，美國能源部已發布一項為期五年的計畫，旨在發展先進電網網路安全技術、強化現有基礎設施並提升威脅應變速度。此外，橡樹嶺國家實驗室也正推動「強化配電網預警韌性」（EDGAR）專案，為小型公用事業建立區域性預警系統，目標在停電前72小時發出警報。另一項「為州與部落提供技術協助：電網韌性投資決策」（TASTI-GRID）計畫則協助各州能源辦公室提升韌性建設。

然而，外界對這些計畫的資金與執行能力抱持疑慮。評論指出，前總統川普（Donald Trump）執政期間，網路安全、能源安全與應變辦公室（CESER）的預算遭到削減，導致該辦公室需在人員較少的情況下協調更多任務。例如，過去96名員工負責的任務領域，現由66名員工承擔，這恐為電網韌性強化帶來挑戰。