劉卓軍
復雜事物的本質是涉及的因素多、環節多、周期長、影響面大。隨著全社會普遍重視對復雜問題的理性應對,對復雜性的認識也在更加深入和深刻,不會只局限于非線性、不穩定性和不確定性。
各類復雜問題的復雜程度當然存在不同,對之進行區別和辨識需要采用恰當的方法。沒有誰不想擁有能對復雜事物實施有效應對和掌控的能力,但無論在水平的提升方面還是有效方法的掌握上,路途仍舊漫長、挑戰依然巨大。在這個過程中,需要設法使人的主觀認識盡可能地符合客觀實際并對復雜事物本身持有敬畏之心,其中最為關鍵和本質的是要堅持實事求是的原則和態度。任何莽撞、任何急躁、任何任性都是不可取更是不可行的。
以電力系統為例,它涉及電力的使用和消費、電力的生產和傳輸、電力的存儲和轉換等等。概括起來,電力系統是由發電(源)、輸電配電(網)、儲電(儲)和用電(荷)這四項內容組成的,其呈現出的復雜事物之特征極為明顯,非常有代表性。
如果從物質、能量和信息三個要素維度進行考察的話,現代電力系統離不開它們中的任何一個。理論上,四項內容和三個要素的全部組合共有12種可能,然而實踐中并非每一種情形都需要進行分析,至少不是每一種情形都需要付出同等程度的努力和代價去給予關注、去做系統思考。但隨著技術的發展和需求的擴大,應當考慮的事情只能會更多,包括四項內容之間的關聯組合,三個要素相互間的關聯融合等,一定也都是不可回避的。
電力是以電能作為動力的能源,其發現和使用不過才150年左右的時間,但對人類社會發展所產生的作用卻是根本性的、顛覆性的。為了實現人類社會高質量的持續發展,電力系統的升級演化在所難免。從微觀和技術性角度看,這是專業性、行業性極強的挑戰,需要相關領域的研究人員、技術人員及發明家和工程師們持續的創新貢獻;從宏觀和綜合性的角度看,欲對“源網荷儲”四項內容的綜合概念做出系統性分析,有必要采用多元化的方式,即大眾化的群策群力的參與。一個非常樸實的感悟是,推進“源網荷儲”發展的根本目的是要打造高質量和高效益的電力生產與消費系統,而這個綜合系統的打造必須依賴至少四個子系統的建設和融合。
電力系統的發展既是技術驅動的更是需求牽引的。換句話,生產必須圍繞消費展開。沒有需求,過量的供給是沒有必要的。當然,需求是可以培育,這一點不可否認,總之需要對需求的變化做出恰當的預測分析。對“荷”這個子系統認識清楚了,才能對一個地區在一個選定的時期內對電力的消費總量及其結構有相應的了解和掌握。為此,需要對區域內人口的數量和結構以及發展變化趨勢有所認識;需要對區域經濟的類型和形態及發展規劃和趨勢有所認識;需要對區域的地理條件及水文和氣象狀況有所認識。
在對需求有比較清楚理解的前提下才能安排好電力的供應問題,才能比較合理地建設好“源”這個子系統。在這個過程中,同樣要考慮很多問題,比如,發什么樣的電,是火電、水電、風電還是太陽能電?由于電源和電荷的平衡匹配并非輕而易舉,往往需要輸電網絡的助力才能解決好相應的輸電和配電問題。就是說,“網”這個子系統的建設同樣極為重要。
在發展經濟過程中,為了平衡供給和需求關系,非常期望所采納的生產與消費模式能導致呈現零庫存的局面。然而,在電力系統中,無論借助網絡如何實現電源與電荷的勾連,都很難達到最理想的平衡狀態,甚至根本就不存在能保證達到此目的的理論。于是,“儲”這個子系統的調解作用就顯得缺其不可了。事實上,生產出的電力若沒有被使用本質上就是一種浪費,將發出的“多余”電力進行轉換或將其儲存起來是非常好的處置方式。“儲”的能力在需要時,還能通過“網”來補充“源”的暫時缺位。
概括起來,“源網荷儲”作為一個綜合體系,其打造和運行是典型的和復雜的系統工程。這樣的體系之建設不但能提升電力系統的質量,而且還能提供眾多的機會,這些機會既能惠及電力行業內部,也可以助力其他行業的發展。

從物質維度看,電力系統的建設一定會涉及必要的基礎設施建設,必要的產品及產業鏈和供應鏈的支撐,必要的(技術)工具和新材料的提供,這其中都可以挖掘出發展的機會點。
從能量維度看,在電力系統建設和提升過程中,當然需要消耗必要的能量,盡管電力系統本身就是提供能源的。在經濟發展過程中,電能與其他能量的相互轉換及綜合使用同樣能創造新的需求,提出新的挑戰,而挑戰就蘊含著新的機遇。
從信息維度看,不論從微觀、中觀還是宏觀的層面進行分析,信息都是電力系統建設運行的最好媒介。信息的恰當傳遞,信息處理工具的掌握和能力的增強,必然有助于電力系統質量的提升。
2021年,國家發改委、國家能源局聯合印發的《關于推進電力源網荷儲一體化和多能互補發展的指導意見》明確提到“源網荷儲一體化”的建設安排,指出這是實現電力系統高質量發展、促進能源行業轉型和社會經濟發展的重要舉措。
“源網荷儲”幾乎關聯到經濟和技術發展的方方面面。它帶來的機遇和挑戰是廣泛的。比如,人工智能、數據科學與技術、新一代工業互聯網、智慧能源體系建設、(新能源)汽車、行業發展咨詢業、人才培育和培訓、電力產業數字化(升級)等等,都有新的發展空間。即便局限于電力系統內部,源網荷儲具有的包容性也是非常明顯的,可以有不同規模和分成不同層次,只是體現其靈魂的“源”“網”“荷”“儲”的四項內容一個都不能少。
目前“源網荷儲一體化”在我國已有初步實踐。中國產學研合作促進會大力支持由富能寶能源科技集團有限公司牽頭,組織中國電力企業聯合會科技開發服務中心、華電電力科學研究院有限公司、常德中科多源電力融合技術研究院、清華海峽研究院、華北電力大學等單位共同建設“中國電力源網荷儲一體化協同創新平臺”。其目的是通過平臺的共創、共建、共享,有效推動電力源網荷儲一體化和多能互補技術協同創新發展,為構建清潔低碳安全高效的新型電力系統和能源行業轉型升級做好服務、探索和示范。
社會的進步和經濟的發展離不開能源,在兌現雙碳目標承諾的條件下,用安全的能源、干凈的能源、便宜的能源、可持續的能源,源網荷儲一體化建設將發揮重要作用。這不但是中國電力系統的發展機會,更是我們提升應對復雜問題能力的機會。
凡事預則立,不立則廢。對復雜事物更要事先在深入研判的基礎上制定出盡可能符合實際的可行方案,要有階段目標和檢查機制及反饋機制。對于復雜多變的問題,存在認識不到位的情況,因而初始方案不健全,過程中受到新出現問題的干擾,這都是正常的,因此,整體實施方案還要留有修正的機會,以充分發揮反饋機制的作用。這是綜合方法區別于一般方法的重要之處,這一點尤其要得到充分重視。