對于未來，我們需要保持足夠的謙卑——我們幾乎一無所知。在政策與規(guī)劃層面，更顯性地考慮不確定性以及如何“穩(wěn)健”地應(yīng)對，應(yīng)該代替所謂的“準(zhǔn)確把握需求”。
文 | 張樹偉
在過去的電力規(guī)劃以及政府文件中，“準(zhǔn)確把握電力需求”的提法不一而足，比如2012年《迎峰度夏》通知，2016年發(fā)改運行[2016]413號文件，發(fā)改運行〔2018〕855號文件都提及，要準(zhǔn)確把握電力需求形勢。這種提法存在何種程度上的意義？辦得到嗎？本期專欄我們將特別討論這個問題。
經(jīng)濟(jì)能源系統(tǒng)是開放的巨系統(tǒng)，不同于邊界明確的物理實驗室系統(tǒng)
通常來講，一個系統(tǒng)要變得可預(yù)測，是具有苛刻條件的：系統(tǒng)是可觀測的，可以收集足夠多與準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是不隨時間而改變的；不存在不可預(yù)知的突發(fā)事件（比如石油危機(jī)、美國911）或者技術(shù)變化。
能源與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)隨時都在發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化與技術(shù)變化，以及黑天鵝事件。這些都將明顯改變過去的軌跡。因此，無論是能源系統(tǒng)還是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，不具有可預(yù)測性，而具有可塑造性，是受到人的行為等因素影響的。這一點在長期尤其是這樣。
一個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變化可能是很緩慢的，但是長期的積累就會變得很顯著。比如過去，可能的經(jīng)濟(jì)增長與煤炭的消費幾乎是線性關(guān)系，但是對那些已經(jīng)處于油氣時代的國家，這一點顯然不適用。
過去的預(yù)測記錄——運氣不佳
因此，預(yù)測是否準(zhǔn)確，不是一個方法論好壞、是否運用得當(dāng)、參數(shù)是否選取合理（這個只有事后才知道）就可以充分決定的問題。它在更大的程度上取決于現(xiàn)實中的慣性能夠在多大程度上維持，那些忽略的關(guān)鍵因素以及邊界外的因素是否保持基本的穩(wěn)定，以及預(yù)測者的運氣如何——不要遇到黑天鵝事件。
從過去的實踐來看，大部分人的運氣是不佳的。以官方發(fā)布的電力五年規(guī)劃為例，孫壽廣等人曾做過一個很好的回顧。他們的統(tǒng)計匯總顯示，對于我國這樣一個大國，體量很大，年度電力需求增長，其本來就在一個比較窄的可能區(qū)間上（起碼過去不可能高于20%，也不可能低于-5%），其預(yù)測偏差都少則0.3個百分點，多則6個百分點。請注意：是百分點，而不是百分比。如果按百分比算誤差，6個百分點的誤差接近100%。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會在近些年均會發(fā)布過去一年的電力回顧以及新一年的電力展望。卓爾德中心對這些展望以及實際的電力增長進(jìn)行了比較。結(jié)果如下?？梢钥闯?，僅僅是1年的提前量，其預(yù)期與實際的差別也可以用“巨大”來形容。
國際機(jī)構(gòu)的運氣也不行——概莫能外
當(dāng)然，這不是我國能源工作者的問題，而是世界各國各機(jī)構(gòu)普遍存在的現(xiàn)象。如圖1所示，國際能源署在10年周期以上的光伏預(yù)測結(jié)果偏差過大引來NGO組織的苛責(zé)。
曾幾何時，以上的機(jī)構(gòu)，還是政府間氣候變化組織(IPCC)發(fā)布關(guān)于未來的情景分析，均被部分機(jī)構(gòu)解讀為“預(yù)測”。這些機(jī)構(gòu)也比較享受這種感覺，甚至有所謂代表“權(quán)威預(yù)測”的想象與幻覺。
不過，現(xiàn)在，隨著時間的推移，這種工作做得多了，與現(xiàn)實的發(fā)展大相徑庭之后，這些機(jī)構(gòu)都紛紛澄清自己的工作完全不是“預(yù)測”，而是基于給定的技術(shù)進(jìn)步與政策影響下的后果檢驗，這的確已經(jīng)回歸了這些工作的本意。
這些澄清，國際能源署在2017年的《世界能源展望》第二章專門用了一個章節(jié)說明自己的三種情景為何不是預(yù)測練習(xí)；IEA 解讀自己的結(jié)果，通常開頭就是“正如我們總是指出的，我們的結(jié)果不是預(yù)測（Forecast）”。
IPCC從1990年開始發(fā)表綜合評估報告AR1，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)布的AR5，也可以清晰地看出對這種對未來的“展望”的解讀的變化。
當(dāng)然，最近在能源預(yù)測屆出現(xiàn)了一個億萬富翁，就是Bloomberg的老總。他經(jīng)常津津樂道其新能源財經(jīng)業(yè)務(wù)對可再生能源發(fā)展的把握，比如：“為什么彭博社的新能源金融團(tuán)隊比大多數(shù)人做得更好？”筆者的答案很簡單——因為他干的時間還不長，運氣迄今還不錯。
“我很熟悉這樣一條線，即這些不是預(yù)測，而是場景，僅用于顯示在某些輸入假設(shè)下發(fā)生的情況。我拒絕它……如果這不是目的，為什么要出版它呢？”筆者的回應(yīng)是：情景類似地圖，是用來指明短期技術(shù)與政策的長期影響，以及長期目標(biāo)的短期含義的。
對于此，我們還是留待時間給他更多檢驗的機(jī)會。
用一句話來概括，對于未來，我們需要保持足夠的謙卑——我們幾乎一無所知。在政策與規(guī)劃層面，更顯性地考慮不確定性以及如何“穩(wěn)健”的應(yīng)對，應(yīng)該代替所謂的“準(zhǔn)確把握需求”。
不是不需要預(yù)測，而是基于預(yù)測的有限性角色做額外安排
事實上，電力系統(tǒng)隨時都在做預(yù)測，各種時間尺度與地理范疇上的。即使預(yù)測不準(zhǔn)確，其仍舊是有意義的，比如風(fēng)功率的預(yù)測。
這一結(jié)果跟天氣氣象情況具有緊密的聯(lián)系，越靠近實時的預(yù)測，越有望延續(xù)系統(tǒng)慣性的維持，從而在統(tǒng)計意義上更加準(zhǔn)確，從而服務(wù)于系統(tǒng)的整體平衡，以及調(diào)度準(zhǔn)確相應(yīng)的備用，來應(yīng)對絕大部分可能（比如95%）下的預(yù)測偏差問題。
也就是說，對于風(fēng)電的功率，如果不預(yù)測，那么需要準(zhǔn)備的備用就基本是整個風(fēng)電的波動全部；如果預(yù)測了，大部分的波動通過提前計劃（scheduling）得以消化，需要安排備用的部分只是那部分“預(yù)測偏差”（forecast error）。
我國的調(diào)度部門目前風(fēng)光預(yù)測是否有用，是否根據(jù)預(yù)測安排開機(jī)組合計劃，而不是其他粗糙穩(wěn)健的規(guī)則，由于調(diào)度運行數(shù)據(jù)不公開，不得而知。但是，無疑，在可再生能源越來越多的今天，做細(xì)提前計劃已經(jīng)是一個必須的工作。
這是預(yù)測的意義所在。但是，我國過去關(guān)于電力預(yù)測的討論，特別是長時間尺度預(yù)測的討論，完全不是這種范式。其基本的特點在于：
不承認(rèn)或者忽視未來需求存在的固有不確定性。不同人的預(yù)測，完全不固定前提與假設(shè)的互相比較其結(jié)果。這意味著假設(shè)默認(rèn)未來已經(jīng)確定了，只是不同人的修為不同或者修為不夠，“參不透”。
這明顯是一種類似宗教性質(zhì)的未來認(rèn)識論。討論到最后居然就沒有不確定性了。把一個復(fù)雜不確定的問題，以及如何在不確定的環(huán)境下作決策，高度簡化成了幾個百分點與幾個比例。
高度簡化的方法論，完全不考慮價格的角色與消費者的響應(yīng)變化。2025年電力平均價格是3毛還是5毛，代表著截然不同的社會電力總需求，與不同能源間替代的程度。這無疑是個重要因素。
還有用發(fā)達(dá)國家類比。發(fā)達(dá)國家一方面也在一個很大的區(qū)間上；另一方面，現(xiàn)在的我國相當(dāng)于歐盟日本的哪個階段，雖然我們可以說出一種設(shè)定明顯（比如按照日本工業(yè)化前的）比另外一種不合理（日本70/80年代）。但是總體而言，合理不合理很大程度上是個很主觀的事情。
基于不同方法論“綜合”“平均”得出電力需求預(yù)測。應(yīng)該講，這種方法論在理工領(lǐng)域存在廣泛的應(yīng)用，具有統(tǒng)計上的道理——各個方法會或正或負(fù)的趨近“真值”，從而平均在統(tǒng)計意義上將降低誤差。
但是，開放的能源系統(tǒng)，比如未來5年的電力需求，卻是一個完全不存在“真值”的問題，其具體水平還取決于這5年內(nèi)的發(fā)展，以及到時候的氣溫。這種方法的采用，完全是方法論誤用。
經(jīng)濟(jì)能源系統(tǒng)的模型與方法，給予不同的參數(shù)，永遠(yuǎn)可以得出任何結(jié)果。與之前類似，這些不同參數(shù)是否有道理，以及在多大程度上有道理，很大程度上屬于操刀者的“主觀判斷”。
進(jìn)行確定性規(guī)劃之后，排斥其他可能性。這一現(xiàn)象典型的體現(xiàn)在前幾年對我國的煤炭消費是否達(dá)峰的熱烈討論。先“認(rèn)定煤炭要達(dá)峰”，然后設(shè)定“達(dá)峰的目標(biāo)與規(guī)劃”，如果現(xiàn)實發(fā)展不符合這種目標(biāo)或者規(guī)劃，就用各種行政手段去趨近目標(biāo)，比如關(guān)停眾多仍未到壽命期的煤炭利用基礎(chǔ)設(shè)施。類似“理論不符合現(xiàn)實的時候，去修改現(xiàn)實”。
這涉及到我們?nèi)绾卫斫庖?guī)劃的作用，我們將在今后詳細(xì)討論，但是必須指出的是：這種范式構(gòu)成對市場的統(tǒng)一與開放性質(zhì)的嚴(yán)重干擾。
大數(shù)據(jù)與人工智能時代：情況會有變化嗎？
過去的科學(xué)往往是這樣的：運用某個方法進(jìn)行度量(measure or detect)，然后試圖對其進(jìn)行從原因到結(jié)果的解釋(explain or attribute)。不僅需要理解什么發(fā)生了，也需要理解為什么會發(fā)生。
大數(shù)據(jù)時代這似乎在改變。戰(zhàn)勝國際象棋大師的深藍(lán)，與戰(zhàn)勝圍棋大師的AlphaGo，起碼筆者是無法理解其為何能夠獲勝了。但是它們的確是深度學(xué)習(xí)與人工智能的產(chǎn)物。從原因到結(jié)果的鏈條不再那么直接，機(jī)器的算法完全成為了黑箱。
這可以用來做電力預(yù)測嗎？當(dāng)然可以，尤其是短期。但是，大數(shù)據(jù)也是會犯錯誤的，也是會有誤差的。是不是類似醫(yī)療與自動駕駛方面的案例，會比人的誤差更小還不得而知。因此，技術(shù)的發(fā)展并不會改變我們上面討論問題的基本結(jié)論。
十四五規(guī)劃抉擇：將“準(zhǔn)確把握電力需求”列入禁用詞表
基于以上的討論，我們可以看出，電力系統(tǒng)這個系統(tǒng)不具有可預(yù)測性，短期需要市場的特別安排以應(yīng)對這種不確定性，而長期系統(tǒng)具有可塑造性。
預(yù)測往往是不準(zhǔn)確的，特別是對于長期，所謂預(yù)測更確切的說法是基于各種前提的“情景分析”。這個長期有多長，取決于我們分析問題的類型與尺度?；诨痣?-3年的建設(shè)期，風(fēng)電1-2年的建設(shè)期，光伏6個月-1年的建設(shè)期，房地產(chǎn)1-3年建設(shè)期，主要工業(yè)設(shè)施2-10年建設(shè)期，電力需求的增長5年規(guī)劃問題已經(jīng)是個中長期問題。
我們并不需要從現(xiàn)在就對更長期的電力需求未雨綢繆，這一點跟長期的能源環(huán)境目標(biāo)（比如氣候目標(biāo)）存在迥異的區(qū)別。
將“準(zhǔn)確把握電力需求”列入禁用詞表，對于一個有用的能源電力十四五規(guī)劃，是非常具有意義的。
當(dāng)然，從操作環(huán)節(jié)，我們?nèi)耘f需要設(shè)定或者模擬十四五的電力需求，作為一個整體行業(yè)發(fā)展模擬的一部分，甚至是起點（這是過去的范式）。
但是，這一工作的開展與討論，必須基于透明與明確方法論框架與參數(shù)設(shè)定的實證分析與比較，進(jìn)行一個設(shè)計與設(shè)定，而不是一個關(guān)于各路專家主觀判斷的“大匯總”。
