《风能》专栏|张树伟：电力系统可靠性、发电机组角色与逻辑谬误

　　一个电源并没有对系统总体充足上的无限义务。系统总体的发电资源是否充足，是整体性问题，需要监管与机制安排。

　　

　　“平衡多个目标”说法模糊了我们面临的突出现状问题，且在逻辑上跳过了这些目标是否存在“得失平衡”的必要论证。

　　

　　来源 |《风能》杂志

　　

　　作者 |《风能》杂志特约评论员 张树伟

 

 

　　2021—2022年，全球发生了一系列电力系统可靠性事件。尤其是在欧洲天然气与电力价格暴涨的情况下，电力供给的安全性问题再次成为各国政府与社会关注的焦点。2022年11月2日，国家能源局印发《关于加强电力可靠性管理工作的意见（征求意见稿）》，首次明确了具有可操作性的系统可靠性表现的监管方式，特别提出电力可靠性分析的“回顾”与“展望”报告的要求：

　　

　　“省级电网企业……每年对调度管辖范围内的电力供应情况、电力系统运行情况和电网安全风险管控情况进行评估分析，对下一年的电力供应趋势、电网安全风险辨识、电网运行方式安排等情况进行预测预判，于每年1月份将上一年度电力系统可靠性的评估分析和本年度的预测预判情况报国家能源局派出机构、省级政府能源管理部门和电力运行管理部门。”

　　

　　本期专栏文章，将围绕电力系统可靠性主题，辨析几个界定电源责任与建立预期的逻辑（与逻辑谬误）。结合已经出现的诸多“能源危机”提法及其归因的分析，开启对2023年系列专栏内容的初步探讨，希望能够引发更多讨论。

 

 

　　人都是不完美的社会动物，存在注意力及精力问题，依靠直觉或有限理性处理不同性质与复杂度的事情。人们通常依靠分工合作，相互规避缺点，来创造“1+1>2”的效果，形成强大的组织力量去完成个体无法完成的复杂任务。组织往往代表了一种特殊与强大的能力，以及彼此之间的互相校核和平衡。

　　

　　电力系统就是这方面的一个典型。没有任何一种电源是完美的，没有任何一种发电形式有足够的竞争力与适配程度，能够百分之百充分满足需求（再一次，电力消费者永远是对的，而不是稳定输出！）。发电的结构往往是高度多元化的，它们互相配合，取长补短，来满足消费者连续的、存在一定不确定性的需求。

　　

　　比如，在满足变动的需求方面，可再生能源不可控，显然是一个控制上的“短板”；在极低需求的时刻（比如假日的凌晨），火电机组无法调节到足够小的出力（深度），显然与系统的期望不一致。这些都可以理解为“缺点”，但问题在于它们是否自动获得了惩罚，从而不能再进行二次惩罚，形成固有偏见，乃至于不能“说个缺点，就踏上一万脚”。这往往意味着拟人化思维。

　　

　　如果在系统负荷处于高峰的时段，可再生能源未能出力，那么它将无法获得相应的收入，这已经是足够的惩罚了。一个电源，并没有对系统总体充足上的无限义务。系统总体的发电资源是否充足，是一个整体性问题。它需要监管与机制安排，而非对具体的某种机组衡量其在困难时刻的所谓能力。

 

 

　　读者可能听过一种说法，风电、光伏是随机性、间歇性的电源。需要强调的是，无论是随机性，还是间歇性，指的都是“不确定性”（uncertainty），而不是波动性（variability）。光伏设备在夜间无法发电，这是确定的。只要预测准确，这种出力变化即可通过提前的计划予以充分应对。不确定的部分应该是实际出力与预测出力的差别（一个“差值”，Delta）。

　　

　　一个逻辑：你早已预期到的因素，不应该成为问题的原因。容量充足性评估会充分考虑“不稳定”。比如，根据过去100年的天气对风电、光伏的出力进行了统计汇总、打了折扣，在充足性评估（供给资源满足变动的需求）中予以考虑；根据过去10年的需求对需求的最大水平进行了设定，作为方程式另一端的约束。

　　

　　当然，对于“黑天鹅”事件，因为完全无法测量，谁也无法提前预知，因此，难以提前应对。

 

 

　　有一种说法是关于可控机组煤电的——煤电产业的安全价值主要体现在其备用价值、稳定价值、灵活价值、支撑价值等方面 1 ，但是似乎绿色价值不足。另一种说法是，煤电在稳定性、预测性和调节性方面都具备高价值 2 。而有报告称，储能同样具有多重价值，包括电力价值（power value）、能量价值（energy value）及容量价值（capacity value） 3 。

　　

　　著名电力市场与监管专家谷峰表示，以电网为平台的电力系统，都需要三种商品，一是电能量，二是调节能力，三是有效容量（可靠性） 4 。这往往意味着三种价值。

　　

　　打个比方，好比有一名菜贩子，他要完成一个“讨价还价—称重—包装—结算”的过程，才能实现与消费者客户的最终交易。如果他的心思足够细腻敏感，他可能会想：“我的价值是不是应该比菜的定价更高，我怎么才挣这么一点钱？我称重具有测量价值——不测量，肯定无法完成交易；我打包具有运输价值——不打包，不方便携带；我结算具有计算价值——不识数，肯定做不了买卖。”

　　

　　这些“价值”体现了某个维度的有用性，具有合理性，但将这些价值并列在一起，容易让人误以为可以进行加和。我们必须强调，价值之间往往并不独立，而是在一个流程中构成最终价值的不同阶段，不能加和。有些价值只有当其他价值在现实中实现得不充分时，才会显著地大于零。因此，定性的方向性讨论通常不够精确，无法回答“多大程度上”的问题，容易夸大或缩小。

 

 

　　我们在欧洲天然气危机爆发的这一年中，听到了太多此类模糊推导。例如，有研究国际关系的学者称，能源危机充分暴露出可再生能源仍不可靠 5 。有媒体认为，国内因为多次出现限电情况，导致很多人质疑新能源难堪大用 6 。还有学者认为，如何确保能源供给的稳定和安全，新能源目前总体上还存在一些天然的缺陷 7 。

　　

　　上述言论背后的“逻辑”似乎都是：因为之前在我的印象中，你们说的这个东西很火、很重要；欧洲在能源转型方面可是“世界标兵”，怎么后来都出现了系统层面的问题？这一定是之前很火的这些东西存在问题，它们的发展本身就是原因所在。

　　

　　这是完全缺乏理性逻辑的。似乎A先于B发生，就意味着A是B的原因。类似于公鸡每天打鸣后，太阳就升起来了，因此，公鸡是太阳升起的原因。或者是，某人每天都吃某种药，结果上个月还是去世了，看来是这种药造成的。

　　

　　这在逻辑上被称为事后归因谬误（post hoc fallacy） 8 。它将时间上的先后顺序理解为原因与结果，完全不探讨到底是因为A导致了B，还是尽管有A，B仍会发生的问题。

 

 

　　针对此次欧洲能源价格过山车般的发展变化，更有好事者提出了所谓的平衡能源安全与气候减排的说法。“平衡”，一般总是没有错的。可惜，所谓的“平衡多个目标”说法，模糊了我们面临的突出现状问题——气候减排有效应对严重不足，且在逻辑上跳过了这些目标是否存在“得失平衡”（trade-off）的必要论证。

　　

　　一言以蔽之，如果气候变化与能源安全是相互促进的，那么，何来“平衡”一说？应当继续分别加码才对。这种“平衡”的说法，对于我们的气候事业是“有毒的”，对于安全事业也可能存在过度保障。因为它从来不回答“是否需要平衡？现状是什么？平衡得怎么样了？”的关键比较参照系问题。

　　

　　我们将在今后的专栏文章中，结合具体案例对这一话题展开阐述。

 

　　小结

 

　　电力系统的可靠性是系统层面的事情，它需要总体上的评估。我们不能将各种电源进行拟人化理解，否则会导致对各类电源的高度简化判断——这个“行”，那个“不行”。

　　

　　我国的《电力系统安全稳定导则》对系统的容量充足性有着明确的规定。然而，由于过去一些年份出现的产能（特别是煤电产能）过剩，系统高峰时刻容量的不足不是一个问题，其相关的数据可得性与定期研判也被刻意忽略。从2022年6月1日起开始实施的《电力可靠性管理办法（暂行）》重申了系统充裕性要求，明确了回顾性报告的要求（第50条），需要就第51条“定期发布电力可靠性指标”进行具体安排。

　　

　　我们期待最新发布的文件实施之后所取得的新进展，这将能够有效提升全社会对电力系统安全问题的理解。