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电力需求在多大程度上是可预测的?-贝博app

 


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本文摘要:对于未来,我们必须保持足够的顺服我们完全一无所知。

对于未来,我们必须保持足够的顺服我们完全一无所知。在政策与规划层面,更加显性地考虑到不确定性以及如何务实地应付,应当替换所谓的精确做到市场需求。在过去的电力规划以及政府文件中,精确做到电力市场需求的拒斥不一而足,比如2012年《迎峰度夏》通报,2016年发改运营[2016]413号文件,发改运营〔2018〕855号文件都提到,要精确做到电力市场需求形势。

这种拒斥不存在何种程度上的意义?办得到吗?本期专栏我们将尤其辩论这个问题。经济能源系统是对外开放的虎系统,不同于边界具体的物理实验室系统一般来说来讲,一个系统要显得可预测,是具备严苛条件的:系统是可观测的,可以搜集充足多与精确的数据;系统的结构是不随时间而转变的;不不存在不能预见的突发事件(比如石油危机、美国911)或者技术变化。能源与经济系统随时都在再次发生结构性变化与技术变化,以及黑天鹅事件。

这些都将显著转变过去的轨迹。因此,无论是能源系统还是经济系统,不具备可预测性,而具备可塑造成性,是受到人的不道德等因素影响的。这一点在长年特别是在是这样。

一个系统的结构变化有可能是很较慢的,但是长年的累积就不会显得很明显。比如过去,有可能的经济快速增长与煤炭的消费完全是线性关系,但是对那些早已正处于油气时代的国家,这一点似乎不限于。

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过去的预测记录运气不欠佳因此,预测否精确,不是一个方法论优劣、否运用得宜、参数否挑选合理(这个只有事后才告诉)就可以充份要求的问题。它在更大的程度上各不相同现实中的惯性需要在多大程度上保持,那些忽视的关键因素以及边界外的因素否维持基本的平稳,以及预测者的运气如何不要遇上黑天鹅事件。从过去的实践中来看,大部分人的运气是不佳的。以官方公布的电力五年规划为事例,孙寿广等人曾做到过一个很好的总结。

他们的统计资料汇总表明,对于我国这样一个大国,体量相当大,年度电力市场需求快速增长,其本来就在一个较为较宽的有可能区间上(起码过去不有可能低于20%,也不有可能高于-5%),其预测偏差都较少则0.3个百分点,多则6个百分点。请注意:是百分点,而不是百分比。如果按百分比算数误差,6个百分点的误差相似100%。

中国电力企业联合会在近些年皆不会公布过去一年的电力总结以及新的一年的电力未来发展。卓尔德中心对这些未来发展以及实际的电力快速增长展开了较为。结果如下。

可以显现出,意味着是1年的提前量,其预期与实际的差异也可以用极大来形容。国际机构的运气也敢概莫能外当然,这不是我国能源工作者的问题,而是世界各国各机构普遍存在的现象。如图1右图,国际能源署在10年周期以上的光伏预测结果偏差过大惹来NGO的组织的苛责。

曾几何时,以上的机构,还是政府间气候变化的组织(IPCC)公布关于未来的情景分析,皆被部分机构理解为预测。这些机构也较为享用这种感觉,甚至有所谓代表权威预测的想象与幻觉。不过,现在,随着时间的流逝,这种工作做到得多了,与现实的发展大相径庭之后,这些机构都争相回应自己的工作几乎不是预测,而是基于等价的技术变革与政策影响下的后果检验,这的确早已重返了这些工作的原意。这些回应,国际能源署在2017年的《世界能源未来发展》第二章专门用了一个章节解释自己的三种情景为何不是预测锻炼;IEA 理解自己的结果,一般来说结尾就是正如我们总是认为的,我们的结果不是预测(Fore)。

IPCC从1990年开始公开发表综合评估报告AR1,到现在早已公布的AR5,也可以明晰地显现出对这种对未来的未来发展的理解的变化。当然,最近在能源预测届经常出现了一个亿万富翁,就是Bloomberg的老总。他常常津津乐道其新能源财经业务对可再生能源发展的做到,比如:为什么彭博社的新能源金融团队比大多数人做到得更佳?笔者的答案很非常简单因为他腊的时间还很短,运气目前为止还不俗。

我很熟知这样一条线,即这些不是预测,而是场景,仅有用作表明在某些输出假设下再次发生的情况。我拒绝接受它如果这不是目的,为什么要出版发行它呢?笔者的对此是:情景类似于地图,是用来说明短期技术与政策的长年影响,以及长年目标的短期含义的。

对于此,我们还是再行时间给他更加多检验的机会。用一句话来总结,对于未来,我们必须保持足够的顺服我们完全一无所知。在政策与规划层面,更加显性地考虑到不确定性以及如何务实的应付,应当替换所谓的精确做到市场需求。不是不必须预测,而是基于预测的有限性角色做到额外决定事实上,电力系统随时都在做到预测,各种时间尺度与地理范畴上的。

即使预测不精确,其仍旧是有意义的,比如风功率的预测。这一结果跟天气气象情况具备密切的联系,就越附近动态的预测,就越未来将会沿袭系统惯性的保持,从而在统计资料意义上更为精确,从而服务于系统的整体均衡,以及调度精确适当的可用,来应付绝大部分有可能(比如95%)下的预测偏差问题。也就是说,对于风电的功率,如果不预测,那么必须打算的可用就基本是整个风电的波动全部;如果预测了,大部分的波动通过提早计划(scheduling)以求消化,必须决定可用的部分只是那部分预测偏差(fore error)。

我国的调度部门目前风光预测否简单,否根据预测决定开机人组计划,而不是其他坚硬务实的规则,由于调度运营数据不公开发表,不得而知。但是,毫无疑问,在可再生能源更加多的今天,做到细提早计划早已是一个必需的工作。这是预测的意义所在。

但是,我国过去关于电力预测的辩论,尤其是宽时间尺度预测的辩论,几乎不是这种范式。其基本的特点在于:不否认或者忽略未来市场需求不存在的固有不确定性。

有所不同人的预测,几乎不相同前提与假设的相互较为其结果。这意味著假设配置文件未来早已确认了,只是有所不同人的领悟有所不同或者领悟过于,参不透。

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这显著是一种类似于宗教性质的未来认识论。辩论到最后竟然就没不确定性了。把一个简单不确认的问题,以及如何在不确认的环境下为决策,高度修改出了几个百分点与几个比例。

高度修改的方法论,几乎不考虑到价格的角色与消费者的号召变化。2025年电力平均价格是3毛还是5毛,代表着截然不同的社会电力总需求,与有所不同能源间替代的程度。这毫无疑问是个最重要因素。

还有用发达国家转换。发达国家一方面也在一个相当大的区间上;另一方面,现在的我国相等于欧盟日本的哪个阶段,虽然我们可以讲出一种原作显著(比如按照日本工业化前的)比另外一种不合理(日本70/80年代)。但是总体而言,合理不合理相当大程度上是个很主观的事情。

基于有所不同方法论综合平均值得出结论电力需求预测。应当谈,这种方法论在理工领域不存在普遍的应用于,具备统计资料上的道理各个方法不会或正或胜的无穷大真值,从而平均值在统计资料意义上将减少误差。但是,对外开放的能源系统,比如未来5年的电力市场需求,毕竟一个几乎不不存在真值的问题,其明确水平还各不相同这5年内的发展,以及到时候的气温。这种方法的使用,几乎是方法论误解。

经济能源系统的模型与方法,给与有所不同的参数,总有一天可以得出结论任何结果。与之前类似于,这些有所不同参数否有道理,以及在多大程度上有道理,相当大程度上归属于操刀者的主观辨别。展开确定性规划之后,敌视其他可能性。

这一现象典型的反映在前几年对我国的煤炭消费否达峰的冷淡辩论。再行确认煤炭要达峰,然后原作达峰的目标与规划,如果现实发展不合乎这种目标或者规划,就用各种行政手段去无穷大目标,比如关闭众多未有到寿命期的煤炭利用基础设施。类似于理论不合乎现实的时候,去改动现实。

这牵涉到到我们如何解读规划的起到,我们将在今后详尽辩论,但是必需认为的是:这种范式包含对市场的统一与对外开放性质的相当严重阻碍。大数据与人工智能时代:情况不会有变化吗?过去的科学往往是这样的:运用某个方法展开度量(measure or detect),然后企图对其展开从原因到结果的说明(explain or attribute)。不仅必须解读什么再次发生了,也必须解读为什么不会再次发生。

大数据时代这或许在转变。战胜国际象棋大师的深蓝,与战胜棋士大师的AlphaGo,起码笔者是无法解读其为何需要获得胜利了。

但是它们的确是深度自学与人工智能的产物。从原因到结果的链条仍然那么必要,机器的算法几乎沦为了黑箱。这可以用来做到电力预测吗?当然可以,特别是在是短期。

但是,大数据也是不会犯错误的,也是不会有误差的。是不是类似于医疗与自动驾驶方面的案例,不会比人的误差更加小还不得而知。

因此,技术的发展并会转变我们上面辩论问题的基本结论。十四五规划决择:将精确做到电力市场需求列为停止使用词表基于以上的辩论,我们可以显现出,电力系统这个系统不具备可预测性,短期必须市场的尤其决定以应付这种不确定性,而长年系统具备可塑造成性。

预测往往是不精确的,尤其是对于长年,所谓预测更加确切的说法是基于各种前提的情景分析。这个长年有多长,各不相同我们分析问题的类型与尺度。

基于火电2-3年的建设期,风电1-2年的建设期,光伏6个月-1年的建设期,房地产1-3年建设期,主要工业设施2-10年建设期,电力市场需求的快速增长5年规划问题早已是个中长期问题。我们并不需要从现在就对更加长年的电力市场需求未雨绸缪,这一点跟长年的能源环境目标(比如气候目标)不存在迥异的区别。将精确做到电力市场需求列为停止使用词表,对于一个简单的能源电力十四五规划,是十分具备意义的。

当然,从操作者环节,我们仍旧必须原作或者仿真十四五的电力市场需求,作为一个整体行业发展仿真的一部分,甚至是起点(这是过去的范式)。但是,这一工作的积极开展与辩论,必需基于半透明与具体方法论框架与参数原作的现代科学分析与较为,展开一个设计与原作,而不是一个关于各路专家主观辨别的大汇总。


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