《風能》專欄|張樹偉：電力系統可靠性、發電機組角色與邏輯謬誤

　　一個電源并沒有對系統總體充足上的無限義務。系統總體的發電資源是否充足，是整體性問題，需要監管與機制安排。

　　

　　“平衡多個目標”說法模糊了我們面臨的突出現狀問題，且在邏輯上跳過了這些目標是否存在“得失平衡”的必要論證。

　　

　　來源 |《風能》雜志

　　

　　作者 |《風能》雜志特約評論員 張樹偉

 

 

　　2021—2022年，全球發生了一系列電力系統可靠性事件。尤其是在歐洲天然氣與電力價格暴漲的情況下，電力供給的安全性問題再次成為各國政府與社會關注的焦點。2022年11月2日，國家能源局印發《關于加強電力可靠性管理工作的意見（征求意見稿）》，首次明確了具有可操作性的系統可靠性表現的監管方式，特別提出電力可靠性分析的“回顧”與“展望”報告的要求：

　　

　　“省級電網企業……每年對調度管轄范圍內的電力供應情況、電力系統運行情況和電網安全風險管控情況進行評估分析，對下一年的電力供應趨勢、電網安全風險辨識、電網運行方式安排等情況進行預測預判，于每年1月份將上一年度電力系統可靠性的評估分析和本年度的預測預判情況報國家能源局派出機構、省級政府能源管理部門和電力運行管理部門。”

　　

　　本期專欄文章，將圍繞電力系統可靠性主題，辨析幾個界定電源責任與建立預期的邏輯（與邏輯謬誤）。結合已經出現的諸多“能源危機”提法及其歸因的分析，開啟對2023年系列專欄內容的初步探討，希望能夠引發更多討論。

 

 

　　人都是不完美的社會動物，存在注意力及精力問題，依靠直覺或有限理性處理不同性質與復雜度的事情。人們通常依靠分工合作，相互規避缺點，來創造“1+1>2”的效果，形成強大的組織力量去完成個體無法完成的復雜任務。組織往往代表了一種特殊與強大的能力，以及彼此之間的互相校核和平衡。

　　

　　電力系統就是這方面的一個典型。沒有任何一種電源是完美的，沒有任何一種發電形式有足夠的競爭力與適配程度，能夠百分之百充分滿足需求（再一次，電力消費者永遠是對的，而不是穩定輸出！）。發電的結構往往是高度多元化的，它們互相配合，取長補短，來滿足消費者連續的、存在一定不確定性的需求。

　　

　　比如，在滿足變動的需求方面，可再生能源不可控，顯然是一個控制上的“短板”；在極低需求的時刻（比如假日的凌晨），火電機組無法調節到足夠小的出力（深度），顯然與系統的期望不一致。這些都可以理解為“缺點”，但問題在于它們是否自動獲得了懲罰，從而不能再進行二次懲罰，形成固有偏見，乃至于不能“說個缺點，就踏上一萬腳”。這往往意味著擬人化思維。

　　

　　如果在系統負荷處于高峰的時段，可再生能源未能出力，那么它將無法獲得相應的收入，這已經是足夠的懲罰了。一個電源，并沒有對系統總體充足上的無限義務。系統總體的發電資源是否充足，是一個整體性問題。它需要監管與機制安排，而非對具體的某種機組衡量其在困難時刻的所謂能力。

 

 

　　讀者可能聽過一種說法，風電、光伏是隨機性、間歇性的電源。需要強調的是，無論是隨機性，還是間歇性，指的都是“不確定性”（uncertainty），而不是波動性（variability）。光伏設備在夜間無法發電，這是確定的。只要預測準確，這種出力變化即可通過提前的計劃予以充分應對。不確定的部分應該是實際出力與預測出力的差別（一個“差值”，Delta）。

　　

　　一個邏輯：你早已預期到的因素，不應該成為問題的原因。容量充足性評估會充分考慮“不穩定”。比如，根據過去100年的天氣對風電、光伏的出力進行了統計匯總、打了折扣，在充足性評估（供給資源滿足變動的需求）中予以考慮；根據過去10年的需求對需求的最大水平進行了設定，作為方程式另一端的約束。

　　

　　當然，對于“黑天鵝”事件，因為完全無法測量，誰也無法提前預知，因此，難以提前應對。

 

 

　　有一種說法是關于可控機組煤電的——煤電產業的安全價值主要體現在其備用價值、穩定價值、靈活價值、支撐價值等方面 1 ，但是似乎綠色價值不足。另一種說法是，煤電在穩定性、預測性和調節性方面都具備高價值 2 。而有報告稱，儲能同樣具有多重價值，包括電力價值（power value）、能量價值（energy value）及容量價值（capacity value） 3 。

　　

　　著名電力市場與監管專家谷峰表示，以電網為平臺的電力系統，都需要三種商品，一是電能量，二是調節能力，三是有效容量（可靠性） 4 。這往往意味著三種價值。

　　

　　打個比方，好比有一名菜販子，他要完成一個“討價還價—稱重—包裝—結算”的過程，才能實現與消費者客戶的最終交易。如果他的心思足夠細膩敏感，他可能會想：“我的價值是不是應該比菜的定價更高，我怎么才掙這么一點錢？我稱重具有測量價值——不測量，肯定無法完成交易；我打包具有運輸價值——不打包，不方便攜帶；我結算具有計算價值——不識數，肯定做不了買賣。”

　　

　　這些“價值”體現了某個維度的有用性，具有合理性，但將這些價值并列在一起，容易讓人誤以為可以進行加和。我們必須強調，價值之間往往并不獨立，而是在一個流程中構成最終價值的不同階段，不能加和。有些價值只有當其他價值在現實中實現得不充分時，才會顯著地大于零。因此，定性的方向性討論通常不夠精確，無法回答“多大程度上”的問題，容易夸大或縮小。

 

 

　　我們在歐洲天然氣危機爆發的這一年中，聽到了太多此類模糊推導。例如，有研究國際關系的學者稱，能源危機充分暴露出可再生能源仍不可靠 5 。有媒體認為，國內因為多次出現限電情況，導致很多人質疑新能源難堪大用 6 。還有學者認為，如何確保能源供給的穩定和安全，新能源目前總體上還存在一些天然的缺陷 7 。

　　

　　上述言論背后的“邏輯”似乎都是：因為之前在我的印象中，你們說的這個東西很火、很重要；歐洲在能源轉型方面可是“世界標兵”，怎么后來都出現了系統層面的問題？這一定是之前很火的這些東西存在問題，它們的發展本身就是原因所在。

　　

　　這是完全缺乏理性邏輯的。似乎A先于B發生，就意味著A是B的原因。類似于公雞每天打鳴后，太陽就升起來了，因此，公雞是太陽升起的原因。或者是，某人每天都吃某種藥，結果上個月還是去世了，看來是這種藥造成的。

　　

　　這在邏輯上被稱為事后歸因謬誤（post hoc fallacy） 8 。它將時間上的先后順序理解為原因與結果，完全不探討到底是因為A導致了B，還是盡管有A，B仍會發生的問題。

 

 

　　針對此次歐洲能源價格過山車般的發展變化，更有好事者提出了所謂的平衡能源安全與氣候減排的說法。“平衡”，一般總是沒有錯的。可惜，所謂的“平衡多個目標”說法，模糊了我們面臨的突出現狀問題——氣候減排有效應對嚴重不足，且在邏輯上跳過了這些目標是否存在“得失平衡”（trade-off）的必要論證。

　　

　　一言以蔽之，如果氣候變化與能源安全是相互促進的，那么，何來“平衡”一說？應當繼續分別加碼才對。這種“平衡”的說法，對于我們的氣候事業是“有毒的”，對于安全事業也可能存在過度保障。因為它從來不回答“是否需要平衡？現狀是什么？平衡得怎么樣了？”的關鍵比較參照系問題。

　　

　　我們將在今后的專欄文章中，結合具體案例對這一話題展開闡述。

 

　　小結

 

　　電力系統的可靠性是系統層面的事情，它需要總體上的評估。我們不能將各種電源進行擬人化理解，否則會導致對各類電源的高度簡化判斷——這個“行”，那個“不行”。

　　

　　我國的《電力系統安全穩定導則》對系統的容量充足性有著明確的規定。然而，由于過去一些年份出現的產能（特別是煤電產能）過剩，系統高峰時刻容量的不足不是一個問題，其相關的數據可得性與定期研判也被刻意忽略。從2022年6月1日起開始實施的《電力可靠性管理辦法（暫行）》重申了系統充裕性要求，明確了回顧性報告的要求（第50條），需要就第51條“定期發布電力可靠性指標”進行具體安排。

　　

　　我們期待最新發布的文件實施之后所取得的新進展，這將能夠有效提升全社會對電力系統安全問題的理解。