傳統能源模型是目標導向式的建模,只能給出不同水平年能源狀態的靜態規劃結果,并未指明從一種能源狀態向另一種能源狀態轉變的可行路徑。從實施和執行的角度,能源轉型路徑的研究與科學轉型目標的確定同等重要,共同決定了方向、節奏及最終的質量。新一代能源規劃模型在規劃出能源發展目標的同時,應注重路徑規劃,給出可行路徑、演化過程及優劣比較等。
一段時期內,能源轉型不變的是目標,可變的是路徑。不同內外部環境(后文稱為“轉型阻力”,當然技術、經濟性、政策等很多變化發揮的是促進作用,但總體而言轉型需要克服的是阻力)的改變對實現能源目標的具體路徑都會產生影響,如何適應變化去追求相對固定的目標,成為能源規劃模型的重要功能。
在相同轉型起點和轉型目標下,不同轉型阻力對轉型路徑的影響。有四條可行轉型路徑,當內外部環境發生改變后,僅有三條可行轉型路徑,且其具體路徑形態亦發生改變。
(四)能源轉型從“最短路徑”到“最速路徑”的轉變
當能源轉型目標確定后,其從轉型起點到轉型目標間將有多種可行路徑,多樣性的轉型路徑將形成能源轉型路徑集合。為研判何種路徑更適合未來發展趨勢,需進行“最優路徑”的選擇。
傳統能源規劃建模的重點是基于全社會供能成本最低的優化方法,可以將這一建模理念稱之為一種追求轉型“最短路徑”的方式,所謂“最短”僅用來表達靜態下的選擇邏輯,綜合成本、綠色、安全等的最優多目標考量也可視之為“最短”。但能源轉型除了有目標的限制還有時限的約束,故能源轉型的速度也是影響能源轉型是否順利完成的重要維度,甚至是剛性條件。由此,能源轉型是在最短的時間內以較低的成本實現轉型目標。
物理規律顯示兩點之間線段最短,但最短的線段并非是最快的,兩點間存在一條“最速路徑”。更為特別的是,位于“最速路徑”上不同起點的物體到達終點的時間相同,因而該“最速路徑”也稱為等時曲線。類比可知,在能源轉型路徑集合中存在一條“最速路徑”,其在內外部環境構成的合力驅動下,總是沿著阻力最小的路徑演化,實現最快速的能源轉型,且其與能源轉型的起點關系不大,最終將以相同的速度到達轉型目標。當然在克服阻力的過程中,不同能源現狀下的轉型所需要付出的代價不同。
由上述分析可知,新一代能源模型將以轉型阻力4最小而非單純的系統成本最小為目標函數,在內外部轉型合力驅動下實現能源轉型從“最短路徑”到“最速路徑”的轉變。
(五)基于場景思維實現“不測而測”
能源規劃模型不是為了預測未來,而是基于多場景模擬及仿真提供在不同時期可能的能源發展路徑。能源模型的實踐意義在于:通過多種典型場景和極端場景(如安全事故、氣象災害、網絡安全、戰爭、其他行業帶來的聯動影響等)的研究,發現多路徑,并基于不同時期的當下實踐,選擇最佳的能源轉型應對之法和轉型策略,而非單純的預測未來。實際中,由于內外部環境的變化及不可預測性,任何企圖通過模型規劃進行預測未來的嘗試往往事與愿違。
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