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          一年360天低電價(jià)享福 VS 5天黑燈受罪

          2021-02-22 17:58:24

          作者:張樹偉    責(zé)編:張健

          美國得州的停電事故,從2月15日開始發(fā)酵,其直接的技術(shù)性原因正逐漸清晰。美國得州停電了人們對著凍住的風(fēng)機(jī)葉片照片恍然大悟:原來是它不給力啊。黑天鵝的作者的描述是那些不可預(yù)見的、卻又有重大影響的事件,因此,沒有啥應(yīng)對黑天鵝這一說,沒法子應(yīng)對。作者的黑天鵝描述本身,也是個(gè)事后諸葛亮的認(rèn)知謬誤。一個(gè)典型的電力工程學(xué)問題是:給定需求與供給側(cè)的諸多程度不同的不確定性,應(yīng)該在各個(gè)時(shí)間尺度(小時(shí)/天/季度/物理備用)上安排多大的冗余(供給減去最大需求),才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)理想的電力保障程度(比如年停電5小時(shí)以內(nèi))。比較來看,得州電力市場中的各種規(guī)則安排,發(fā)電機(jī)組最自由,其批發(fā)電價(jià)水平也是世界上最低的之一。

          美國得州的停電事故,從2月15日開始發(fā)酵,其直接的技術(shù)性原因正逐漸清晰。2021年2月10日以來,美國多地爆發(fā)了暴風(fēng)雪,處于溫帶/亞熱帶氣候區(qū)的得克薩斯州溫度一度低到幾十年未見的零下10度,甚至更低。

          電力需求因?yàn)椴膳刃枰噬?。糟糕的是,能源基礎(chǔ)設(shè)施,特別是天然氣管道受凍無法正常運(yùn)轉(zhuǎn),導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)電資源(天然氣、核電、風(fēng)電)出力嚴(yán)重不足,無法滿足需求。這些情況,讀者都可以從電力系統(tǒng)運(yùn)營商ERCOT網(wǎng)頁實(shí)時(shí)了解到。

          ERCOT網(wǎng)頁:http://www.ercot.com/gridinfo/generation

          面對事實(shí),人們往往傾向于尋找簡單、確定性、單一的原因,試圖去解釋這個(gè)結(jié)果。我國停電了,眾多媒體煞有介事的分析原因——需求增長太快了。這是令人難以信服的——電力系統(tǒng)平衡都保有20%甚至更多的備用的。

          美國得州停電了——人們對著凍住的風(fēng)機(jī)葉片照片恍然大悟:原來是它不給力啊。從原因到結(jié)果,只需要一個(gè)理由,完全不需要問這個(gè)原因相關(guān)嗎?足夠嗎?

          這是人的心理甚至生理本性所決定的。我國有句老話叫做“事后諸葛亮”(hindsight)——事后自己總認(rèn)為自己事先就占到了正確決策預(yù)測的一邊;經(jīng)濟(jì)與政治學(xué)者都很擅長“打贏上一次戰(zhàn)爭”。

          《黑天鵝》作者塔勒布說,我們?nèi)祟惒粩嗟刈云燮廴?,對過去的事情進(jìn)行虛無縹緲的描述,并相信它們是真實(shí)的。這在心理學(xué)上稱為“Narrative Fallacy”理解的幻覺。

          如果是普通大眾如此理解,那倒也正常——這就是人性,依靠直覺以及“最小努力”原則去理解復(fù)雜、充滿各種機(jī)緣巧合的現(xiàn)實(shí)。但是,我國的嚴(yán)肅媒體的公共專業(yè)討論也是這個(gè)套路,不免就讓專業(yè)讀者翻白眼了。

          電力系統(tǒng)是人造系統(tǒng),不是復(fù)雜的不可控的人類系統(tǒng)——既不存在黑天鵝,也不存在灰犀牛,別亂打比方。灰犀牛、黑天鵝之類的說法甚囂塵上,已經(jīng)偏離了其基本的含義。

          一方面,這是其作者都沒有想到的。黑天鵝的作者的描述是那些不可預(yù)見的、卻又有重大影響的事件,因此,沒有啥“應(yīng)對黑天鵝”這一說,沒法子應(yīng)對。

          另一方面,從歷史上,黑天鵝作為一個(gè)物種,造就存在澳大利亞地區(qū)了,根本不是“概率事件”,而只是知識的缺乏。

          作者的“黑天鵝”描述本身,也是個(gè)事后諸葛亮的認(rèn)知謬誤。如果2020年的疫情沒有蔓延這么大,而是像其他一些疫情(禽流感等)在短時(shí)間內(nèi)就有效消滅了,那么你還會認(rèn)為它是黑天鵝事件嗎?

          “事件本身是什么”都是一個(gè)需要擴(kuò)張邊界的問題——“The more you want to explain about a black swan event like the storming of the Bastille, the broader you have to draw the boundaries around what you consider to be the event itself”。這個(gè)社會學(xué)家Watts的認(rèn)知,無疑不知道高到哪里去了。

          ERCOT最近的容量備用預(yù)計(jì)是15.5%,這在正常情況下并不低,但極端小概率事件發(fā)生了。這并不是“未知的未知”。

          一個(gè)典型的電力工程學(xué)問題是:給定需求與供給側(cè)的諸多程度不同的不確定性,應(yīng)該在各個(gè)時(shí)間尺度(小時(shí)/天/季度/物理備用)上安排多大的冗余(供給減去最大需求),才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)“理想”的電力保障程度(比如年停電5小時(shí)以內(nèi))。

          這個(gè)“理想”,顯然是個(gè)成本與保障程度的權(quán)衡,不可能堆上無限的資源保障“萬無一失”,也不能一點(diǎn)余量沒有運(yùn)行中動(dòng)輒“切負(fù)荷”。15.5%的備用率,從歷史經(jīng)驗(yàn)看,的確可以應(yīng)付大部分的不確定程度。

          因此,從整體上講,這一停電倒沒有可歸因于人與工程規(guī)則的“不正常”,屬于“天災(zāi)”,特別是被凍住的管道與機(jī)組——百年一遇。事后諸葛亮可以看的很清楚,但是事前沒有可能。這是整體理性。

          但是,必須看到,停電的電力工程學(xué)之外的討論正變得日益復(fù)雜。限電人群遭罪、得州的極化黨爭、甚至參議員躲避低溫跑去墨西哥坎昆(度假勝地)都撩撥著人們的神經(jīng),刺激著各種復(fù)雜的情感。

          各種群體開始關(guān)注、評論甚至“消費(fèi)”這場危機(jī),從不同的角度。比如國際組織和事佬——國際能源署(IEA):面臨日益不穩(wěn)定的氣候系統(tǒng)下基礎(chǔ)設(shè)施的彈性與安全保障;著名諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,大嘴保羅克魯格曼對共和黨人直接開罵——騙子、人渣等等。

          往往,這些都有合理的成分。

          比較來看,得州電力市場中的各種規(guī)則安排,發(fā)電機(jī)組“最自由”,其批發(fā)電價(jià)水平也是世界上最低的之一。相比其他的競爭性電力市場,這個(gè)市場中沒有容量市場、不強(qiáng)制參與日前交易,允許虛擬交易(Virtual Trading,沒有發(fā)電資產(chǎn)也能賣/沒有實(shí)際需求也能買)。

          可以講,電源的自由度是非常之大的。正常情況下,這意味著激烈的競爭、便宜的電力以及對市場機(jī)制安排的充分信心。得州是美國相對富足而自給自足的州,人均GDP超過6萬美元,家庭收入中位數(shù)也超過6萬美元。

          市場批發(fā)電力價(jià)格,2019年只有3.8美分/度,2020年更是低到了2.2美分/度,可以說是世界上最低的電價(jià)之一了。

          相應(yīng)的,得州一個(gè)典型家庭,年用電量超過1萬度。即使不考慮低電價(jià)帶來的低廉的消費(fèi)品價(jià)格,其年度電力消費(fèi)支出在1500美元左右。

          從消費(fèi)者負(fù)擔(dān)的角度,中位數(shù)家庭,每10000度電占其家庭收入的2.5%,也可以說是世界上最低的之一了。應(yīng)該講,在一年365年的360天,得州人民都是幸福的,就用電的暢快而言。但是無疑,2月份的這5天是難熬的。

          得州“堅(jiān)決”不與其他州聯(lián)網(wǎng),有代價(jià)但是也有好處。理論上,互聯(lián)可以使整體變得更好(蛋糕更大),但是,無疑互聯(lián)會產(chǎn)生明顯的贏家與輸家。

          比如我國電價(jià)比日本低。如果互聯(lián)了,那么我們的電價(jià)就會抬高,而日本電價(jià)就會有效下降,總體蛋糕更大了但是我們能夠分到的“塊”其實(shí)更小了。

          互聯(lián)了,自然就會受各種互動(dòng)影響與傳染,不能保持獨(dú)立性,還抬高自身的電價(jià)。這是得州不與其他州聯(lián)網(wǎng)的理性所在。

          一句話,不互聯(lián)還是為了保證自由。至于代價(jià)是否過大,那取決于何種價(jià)值觀了。但是,不能光說吃肉或者挨打的一面。

          這關(guān)系到一個(gè)哲學(xué)與心理學(xué)問題——人們更在于經(jīng)歷還是感受?因?yàn)檫@5天的難熬,得州人民的福利水平(Well-being)與幸福感(happiness)是否大幅下降?

          幸福感下降幾乎是肯定的,因?yàn)樾睦韺W(xué)實(shí)驗(yàn)表明:人們對于過去經(jīng)歷的事情,往往會壓縮其時(shí)間維度,因此,更重要的不是持續(xù)時(shí)間,而是強(qiáng)度以及最終結(jié)果如何。盡管客觀上,其福利水平并沒有下降太多,給定5天只是一年時(shí)間份額的百分之一多。

          在我國,“勞模”思維還很盛行:在遵循某一個(gè)方面的社會規(guī)范之后,就有資格去偏離另外一個(gè)社會規(guī)范,比如享受特權(quán)。也是對這種心理思考特點(diǎn)的“利用”。

          我國電價(jià)是極其高昂的。作為一個(gè)對比,我國最富裕的北京市居民,人均收入中位數(shù)是7000元/月。一個(gè)家庭按照2個(gè)工作人口,消費(fèi)10000度電的負(fù)擔(dān)占家庭收入的3%。

          如果是一般的城市,由于收入水平低得多,負(fù)擔(dān)當(dāng)然也要重更多了。一個(gè)得克薩斯州的年輕單身青年,一個(gè)月可能花50$的電費(fèi)(300度電),同時(shí)可能也會消費(fèi)50$的電信費(fèi)(無限流量)。換成一個(gè)北京的單身青年,可能其電信話費(fèi)直接可以換個(gè)貨幣符號——50人民幣(無限流量),而其電費(fèi)無疑將比直接換個(gè)貨幣符號要貴上1-2倍了。

          電價(jià)高昂的基本原因,也在于系統(tǒng)中的“自由”——這一稀缺資源的分配極其不平等。在我國,調(diào)度具有無限的自由,仍舊是整個(gè)系統(tǒng)的指揮官。而機(jī)組幾乎沒有任何自由,它們在小于年尺度上的出力往往都不能自己決定,更不要說能夠發(fā)多少電,掙多少錢了。

          同樣,這種自由的過度不平等,也是我國電力系統(tǒng)可靠性的重大隱患。湖南、江西為了更多的備用率,肆意犧牲廣大機(jī)組發(fā)電掙錢的機(jī)會,家常便飯“停電”,給后者的市場份額造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

          目前來看,由于調(diào)度在電網(wǎng)之內(nèi),電源(比如華能集團(tuán))與電網(wǎng)之間的矛盾已經(jīng)到了“無法調(diào)和”的階段。如果沒有堅(jiān)定的改革,系統(tǒng)安全性狀況同樣堪憂。

          需要警惕脫離語境的發(fā)展可再生還是煤電的論戰(zhàn)。概念化、符號化的討論,將需要滿足多種約束的電源發(fā)展問題簡化為可再生VS煤電的論戰(zhàn)。一個(gè)煤電還是1個(gè)億的煤電,其結(jié)論可能一樣嗎?可再生發(fā)展存在方式問題,煤電更加存在方式問題,而不是到底發(fā)展哪個(gè)的問題。

          現(xiàn)在的突出問題是:煤電極端過剩還在上,可再生能源不做“統(tǒng)一”市場安排,而搞“僵直特權(quán)”外送,損害發(fā)電商與受電地區(qū)電廠利益。

          我國電力系統(tǒng)如果不推進(jìn)改革,那是真的會遭遇“黑天鵝”。中國新一輪電力體制改革,從2015年3月發(fā)端,現(xiàn)已走到第6個(gè)年頭。6年來,我們時(shí)刻面臨著政治與經(jīng)濟(jì)邏輯的碰撞。截止目前,前者依然占據(jù)主導(dǎo)地位。因此改革進(jìn)展相對有限——這并不奇怪。

          必須在頂層設(shè)計(jì)中明確的是:電力部門作為一個(gè)“內(nèi)循環(huán)”的部門,不需要任何特色,而必須堅(jiān)持國際標(biāo)準(zhǔn)與方法論,將經(jīng)濟(jì)效率、而不是絕對控制權(quán)(你不控制,它也跑不了)放到第一位。

          電力部門是一個(gè)經(jīng)濟(jì)部門,需要徹底的自由化,在其他部門(比如IT、電信)跟國際紛紛脫鉤的背景下,電力系統(tǒng)要逐步與世界“掛鉤”——現(xiàn)狀是“脫鉤”的。

          作者為卓爾德—Draworld 環(huán)境研究中心主任兼德國能源轉(zhuǎn)型智庫高級顧問

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