聶龑 張國興

摘要?基于社會-技術(shù)系統(tǒng)理論評價我國電力系統(tǒng)的低碳演化進(jìn)程，有助于動態(tài)分析我國電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律，揭示其演化機(jī)理，還可以提供系統(tǒng)演化過程中包含的重要信息，為決策者制定電力發(fā)展策略提供理論依據(jù)。文章從宏觀環(huán)境層、中觀體制層和微觀利基層的視角出發(fā)，融合演化熵權(quán)法和政策變權(quán)函數(shù)構(gòu)建出一套綜合評價指標(biāo)，結(jié)合不同發(fā)展階段的電力政策動態(tài)評價電力系統(tǒng)演化路徑，揭示系統(tǒng)內(nèi)生機(jī)制、外部要素及其交互作用對系統(tǒng)發(fā)展產(chǎn)生的影響效力。研究結(jié)果表明：外部環(huán)境對系統(tǒng)的演化作用是緩慢而穩(wěn)定的，但外部環(huán)境對電力系統(tǒng)重大事件的魯棒性較差，電力政策形成機(jī)制亟待構(gòu)建;中觀體制層具有路徑鎖定效應(yīng)，其發(fā)展較為穩(wěn)定同時對政策約束較為敏感，應(yīng)注重化石能源和非化石之間的博弈關(guān)系，加強(qiáng)區(qū)域能源協(xié)同發(fā)展;創(chuàng)新利基就顯得尤為活躍，它占據(jù)了多個重要指標(biāo)并對系統(tǒng)演化產(chǎn)生強(qiáng)烈地正向影響;相反，外部環(huán)境中國際影響力和公眾參與這兩項指標(biāo)對系統(tǒng)演化存在抑制效用。整體而言，評價指標(biāo)框架能夠較好地反映出我國電力系統(tǒng)演化過程中的演化特征。基于上述分析結(jié)果，文章認(rèn)為在我國電力系統(tǒng)的低碳演化過程中，當(dāng)創(chuàng)新技術(shù)成熟時，應(yīng)適當(dāng)減少政府政策干預(yù)，遵循政府主導(dǎo)國家的市場規(guī)則;未來要加快利基層示范工程建設(shè)，加快創(chuàng)新技術(shù)的認(rèn)證和利基項目的監(jiān)管;從低碳發(fā)展的角度出發(fā)，進(jìn)一步降低國際影響、公眾行為和輸電端對整體電力系統(tǒng)演化的負(fù)向影響，提升系統(tǒng)的低碳演化速率，推進(jìn)整體電力系統(tǒng)的低碳演化。本文的研究結(jié)果對我國電力系統(tǒng)低碳演化有較好的理論與實踐借鑒意義。

關(guān)鍵詞?電力系統(tǒng);低碳演化;電力政策;變權(quán)函數(shù);路徑分析

中圖分類號?F205

文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A?文章編號?1002-2104（2020）11-0087-11?DOI：10.12062/cpre.20200321

電力作為重要的二次能源，其清潔、高效的發(fā)展可以推動整體能源體系的低碳、智能化轉(zhuǎn)型。隨著全球環(huán)境壓力和資源束縛力的加劇[1]，中國在實現(xiàn)自身電力系統(tǒng)“智能、低碳、互聯(lián)”的轉(zhuǎn)型道路上，不僅需要平抑國內(nèi)日益增長的供需矛盾，還要提升整體電力系統(tǒng)的安全性、清潔性以及靈活性，以此來迎接氣候變化、環(huán)境污染、資源限制和高比例可再生能源消納等外部約束條件帶來的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。全球能源系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型正驅(qū)動著中國能源系統(tǒng)的綠色低碳變革。發(fā)達(dá)國家能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型更注重引領(lǐng)能源變革、帶動經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，亞洲新興經(jīng)濟(jì)體對能源安全和能源經(jīng)濟(jì)可承受性更為重視，而南美洲和非洲地區(qū)則主要著眼于解決社會問題[2-3]。因此，在資源、環(huán)境和能源安全約束下，評估中國電力系統(tǒng)的低碳演化可以全面分析系統(tǒng)的演化特征，探尋其內(nèi)部要素和外部環(huán)境之間的交互作用機(jī)理，為制定電力系統(tǒng)發(fā)展政策提供理論依據(jù)。

1?文獻(xiàn)綜述

經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展和《巴黎協(xié)定》碳減排約束給中國電力系統(tǒng)帶來了巨大的轉(zhuǎn)型壓力。政策干預(yù)、公眾參與和社會行為都成為影響電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素[4]，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型可以有效推動社會體制中能量擴(kuò)散、資源重新分配、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及主體間多維競爭[5]。中國未來能源結(jié)構(gòu)的重構(gòu)除了要符合自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律外，還將受到全球溫室氣體減排的環(huán)境約束[6]。在此宏觀發(fā)展背景下，如何協(xié)同電力系統(tǒng)多層次之間的交互作用，突破發(fā)電主體間的利益壁壘，降低系統(tǒng)發(fā)電成本，提高可再生能源的利用效率成為促進(jìn)我國電力系統(tǒng)綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵[7]。

規(guī)模不斷擴(kuò)大的清潔能源以及快速發(fā)展的前沿技術(shù)將深刻影響我國未來電力系統(tǒng)的格局，現(xiàn)有的電力系統(tǒng)演化分析既沒有充分考慮到清潔能源的特點，也沒有對電力市場和創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行建模[8]，因此，“社會-技術(shù)”系統(tǒng)轉(zhuǎn)型理論成為國內(nèi)外電力系統(tǒng)演化研究的基礎(chǔ)。2002年，Geels[9]描述了一個轉(zhuǎn)型理論：各種系統(tǒng)轉(zhuǎn)型都是由社會系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)交互作用推進(jìn)，具體作用來自宏觀環(huán)境、中觀體制和微觀利基，政策環(huán)境、制度變化、市場構(gòu)建以及創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展均會對系統(tǒng)演化產(chǎn)生積極作用[10]。政治環(huán)境是宏觀環(huán)境層的參與主體，而政策作為最直接的政治手段，可以有效推動電力系統(tǒng)的演化[10];利基層的技術(shù)創(chuàng)新是驅(qū)動系統(tǒng)演化的主要動力，協(xié)調(diào)各層次之間的交互作用有助于推動系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級[11]?；谏鐣?技術(shù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)型理論，Andries等[12]探討了不同低碳情景對歐洲電力系統(tǒng)的發(fā)展影響，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有研究過分注重成本最優(yōu)解決方案;Ayobami等[13]分析了2015—2050年內(nèi)實現(xiàn)西非可持續(xù)電力系統(tǒng)的主要途徑，發(fā)現(xiàn)能源政策可以有效促進(jìn)跨境電力貿(mào)易，減少溫室氣體排放成本;以社會-技術(shù)系統(tǒng)為分析思路，陳卓淳和姚遂[14]根據(jù)我國電力系統(tǒng)現(xiàn)行體制發(fā)生的動態(tài)變化，從短、中、長期三個時間維度對我國低碳電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型路徑提出一個概念性的分析框架;基于此分析框架，聶龑和呂濤[15]揭示中國電網(wǎng)智慧轉(zhuǎn)型的內(nèi)在機(jī)制，發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)政策引導(dǎo)和電網(wǎng)監(jiān)管可以有效加速我國電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。

現(xiàn)階段多用構(gòu)建評價體系的方法來評估電力系統(tǒng)的演化特征和低碳發(fā)展程度[16-17]。電力系統(tǒng)演化評價研究主要集中在演化過程分析、關(guān)鍵影響因素挖掘以及評價體系構(gòu)建等方面[18]，尤其對系統(tǒng)演化過程中各種新能源發(fā)電績效的評價頗為深入[19]。電力系統(tǒng)評價的主要方法集中在熵權(quán)法、AHP法及其拓展算，熵權(quán)法作為一種可以有效屏蔽主觀信息的定量測算方法，得到指標(biāo)分析研究者的廣泛關(guān)注[20-21]。但是，熵權(quán)法測算出的指標(biāo)權(quán)重忽視了主觀意見的影響效力，權(quán)重受離散極值影響較大[22]。而且，在系統(tǒng)實際的演化過程中，影響因素中的政治作用和環(huán)境約束會隨著演化空間的變化而發(fā)生改變，因此，靜態(tài)空間權(quán)重不能準(zhǔn)確刻畫復(fù)雜空間交互關(guān)系。為了克服空間權(quán)重不隨經(jīng)濟(jì)屬性值進(jìn)行動態(tài)變化的缺陷，學(xué)者將變權(quán)函數(shù)引入指標(biāo)評價中來動態(tài)分析指標(biāo)作用[23-24]。

綜上，針對電力系統(tǒng)低碳演化的研究聚焦于理論分析和發(fā)展評價，研究方法客觀性較高，評價結(jié)果較為依賴統(tǒng)計數(shù)據(jù)的變化規(guī)律。但電力系統(tǒng)演化是一個復(fù)雜而漫長的過程，不僅影響因素多種多樣，還涉及多個演化階段?，F(xiàn)有電力系統(tǒng)的評價指標(biāo)多集中在創(chuàng)新技術(shù)和發(fā)電成本方面，忽視了宏觀環(huán)境和中觀體制對電力系統(tǒng)的演化影響;中國屬于政府主導(dǎo)型國家，其電力系統(tǒng)演化受政策影響頗重，更要重視政策影響效果。因此，本文基于“社會-技術(shù)”系統(tǒng)轉(zhuǎn)型理論提出我國電力系統(tǒng)演化的評價指標(biāo)，再綜合演化熵權(quán)法和政策變權(quán)函數(shù)構(gòu)建出綜合評價指標(biāo)框架，結(jié)合電力政策對我國電力系統(tǒng)演化進(jìn)行動態(tài)分析;然后，根據(jù)系統(tǒng)外部環(huán)境和內(nèi)部要素間的交互關(guān)系，探究電力政策對其演化產(chǎn)生的影響效力和作用形式，評估不同層級的演化潛力;最終，根據(jù)各層級的演化潛力提出驅(qū)動我國電力系統(tǒng)低碳演化的策略。

2?基于“社會-技術(shù)”系統(tǒng)轉(zhuǎn)型理論的評價框架

“社會-技術(shù)”系統(tǒng)轉(zhuǎn)型理論概括了各類系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過程中宏觀環(huán)境層、中觀體制層、微觀利基層中的演化要素及其間的交互作用[9]。2017年，Nie等[11]從上述三個層中選取了參與電力系統(tǒng)協(xié)同演化的14個因素?；诖耍疚倪x取其中13個反映電力系統(tǒng)低碳演化的影響因素，并描繪了三個層次間演化主體的交互作用關(guān)系，如圖1所示。宏觀環(huán)境層的政府政策制定和監(jiān)督緊扣可再生能源消納和電力市場化改革，宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型提供動力，國際影響從《巴黎協(xié)定》和全球能源互聯(lián)網(wǎng)的角度出發(fā)，凸顯外部國際環(huán)境對我國電力系統(tǒng)演化的宏觀影響力，公眾行為側(cè)重統(tǒng)計節(jié)能減排行為的影響力度;中觀體制層基于電力供應(yīng)鏈系統(tǒng)，重點描述電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用電功能，而發(fā)電功能著重可再生能源的利用效率，用電功能又細(xì)分為工業(yè)用電和居民用電;微觀利基層涉及電力系統(tǒng)創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)，以及可再生能源發(fā)電和儲能技術(shù)。

2.1?電力系統(tǒng)演化主體分析

基于政府職能報告中對政策制定和政策監(jiān)督的定義、電力系統(tǒng)各部分屬性以及專家建議，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)中已有的指標(biāo)選取研究成果，本文選取13個電力系統(tǒng)低碳演化主體指標(biāo)，指標(biāo)對應(yīng)的變量數(shù)據(jù)集，具體變量選擇、參考文獻(xiàn)、定義方法和數(shù)據(jù)來源詳見表1。

2.2?電力系統(tǒng)演化綜合評價指標(biāo)體系

根據(jù)數(shù)據(jù)的可得性，評價結(jié)果的科學(xué)性、有效性，基于中國電力系統(tǒng)的實際演化情景，本文構(gòu)建出中國電力系統(tǒng)低碳演化綜合評價指標(biāo)體系：總體目標(biāo)為了實現(xiàn)電力系統(tǒng)低碳演化;三個標(biāo)準(zhǔn)層包括宏觀環(huán)境（LI）、中觀體制（RI）和微觀利基（NI）;具體指標(biāo)由13個可測量指標(biāo)集構(gòu)成（見表2）。與已有電力系統(tǒng)評價指標(biāo)相比，本指標(biāo)較為全面的反應(yīng)影響電力系統(tǒng)低碳演化的多個層次，指標(biāo)屬性可以根據(jù)其正、負(fù)影響效果動態(tài)改變，指標(biāo)權(quán)重可以基于不同階段的政策導(dǎo)向進(jìn)行調(diào)整。具體評價指標(biāo)體系如表2所示。

3?電力系統(tǒng)低碳演化綜合評價模型

“熵值”可用于衡量指標(biāo)已有數(shù)據(jù)中包含的有效信息量，有效信息越多，熵值越小，權(quán)重反而變大[34]。為了彌補(bǔ)熵權(quán)法缺乏主觀意見以及受離散極值影響較大的問題，本文引入變權(quán)理論[35]，利用主觀電力政策內(nèi)容指向性來改變指標(biāo)的靜態(tài)權(quán)重，通過政策變權(quán)模型調(diào)整后的指標(biāo)權(quán)重可以更真實地反映該指標(biāo)對評價結(jié)果的影響效應(yīng)。將主觀政策指向與客觀賦權(quán)法相結(jié)合，本文提出更加科學(xué)的“變權(quán)-熵權(quán)”賦權(quán)法，具體原理如圖2所示。

3.1?政策變權(quán)函數(shù)

不同轉(zhuǎn)型階段國家經(jīng)濟(jì)環(huán)境、技術(shù)水平、新能源發(fā)展會對評價指標(biāo)產(chǎn)生影響[34]，本文根據(jù)階段性電力發(fā)展政策，綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全和社會等眾多因素，利用變權(quán)理論[36]判斷對應(yīng)演化階段的政策變權(quán)向量。已知一組n維變權(quán)映射wj（j=1，2，…，n）：[0，1].n→[0，1]，（x1，x2，…，xn）→wj（x1，x2，…，xn）滿足wj（x1，x2，…，xn）（j=1，2，…，n）關(guān)于變元xj單調(diào)增加（激勵型）或單調(diào)減?。☉土P型）?；趪译娏φ邔?dǎo)向，及其評價指標(biāo)函數(shù)的單調(diào)性變化狀態(tài)，本文按照如下原則設(shè)計不同轉(zhuǎn)型情景下的狀態(tài)變權(quán)公式。

（1）激勵型變權(quán)函數(shù)的構(gòu)建。政策的側(cè)重點是想通過提升電力系統(tǒng)自身的功能來強(qiáng)化其發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)社會進(jìn)步，這個階段的演化就更注重強(qiáng)項指標(biāo)（影響力度較大

的指標(biāo)）[23]。往往在這個階段電力技術(shù)較為落后且經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，決策者更加看重系統(tǒng)中相對權(quán)重較大的指標(biāo)（例如發(fā)電量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等指標(biāo)）[34]，數(shù)組圖像會出現(xiàn)由降變增的拐點[36]。在這種情況下，適合采用激勵型函數(shù)來調(diào)整狀態(tài)變權(quán)向量：

（2）懲罰型變權(quán)函數(shù)的構(gòu)建。當(dāng)電力系統(tǒng)整體實力達(dá)到一定程度，系統(tǒng)發(fā)展會更加注重其弱項指標(biāo)（影響力度較小的指標(biāo)）[23]。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)定的時期，決策者往往更看重環(huán)境資源和社會發(fā)展等外部性指標(biāo)，他們試圖在追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，可以保證環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展以及社會的公正公平[34]，數(shù)組圖像會出現(xiàn)由增變減的拐點[36]。此時，采用懲罰型變權(quán)函數(shù)來對指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行修正：

3.2?電力系統(tǒng)演化綜合評價框架

設(shè)定M年內(nèi)有N個反映各電力系統(tǒng)演化的指標(biāo)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，則該指標(biāo)的矩陣可設(shè)置如下：

指標(biāo)分為正向指標(biāo)和逆向指標(biāo)，它們分別對權(quán)重產(chǎn)生正向影響和逆向影響。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化公式，正向指標(biāo)計算如式（4）所示，反向指標(biāo)如式（5）所示。

采用主客觀權(quán)重相結(jié)合的方法來確定權(quán)重向量集中較為滿意的權(quán)重向量。然后，基于線性組合[37]，得到綜合指標(biāo)（LRNI）的線性組合表達(dá)如下：

4?電力系統(tǒng)演化路徑分析

利用構(gòu)建的電力系統(tǒng)低碳演化綜合評價框架評價中國電力系統(tǒng)的低碳演化進(jìn)程，分析2005—2017年間中國電力系統(tǒng)低碳演化指標(biāo)的變化特征，驗證評價指標(biāo)框架的有效性，并揭示中國電力系統(tǒng)的演化模式，為未來電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型發(fā)展提供決策建議。

4.1?數(shù)據(jù)來源

電力系統(tǒng)演化指標(biāo)數(shù)據(jù)來自“國家數(shù)據(jù)”網(wǎng)站、《中國統(tǒng)計年鑒》《中華人民共和國國家統(tǒng)計局》和“國家能源局”“中國儲能網(wǎng)”網(wǎng)站等，具體見前文表1所示。

4.2?政策變權(quán)屬性的確定

搜集2000—2018年中國頒布的所有有關(guān)于電力系統(tǒng)發(fā)展的行政法規(guī)、規(guī)范性文件和部門工作文件等，按照其政策效力的大?。ㄐ姓ㄒ?guī)>規(guī)范性文件>部門工作文件）、政策內(nèi)容導(dǎo)向（注重發(fā)展強(qiáng)項指標(biāo)還是弱項指標(biāo)）以及指標(biāo)數(shù)組圖像的變化趨勢（單調(diào)遞增還是單調(diào)遞減），來確定2005年到2017年我國電力系統(tǒng)發(fā)展的政策變權(quán)函數(shù)種類，由于缺少2006年的電力政策，故保留其原始指標(biāo)權(quán)重。其余年份具體的劃分內(nèi)容和類型如表3所示。

4.3?演化評價結(jié)果分析

根據(jù)計算得到電力系統(tǒng)演化指標(biāo)權(quán)重（見表4），分析演化指標(biāo)與電力系統(tǒng)發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，揭示電力系統(tǒng)的演化機(jī)理并驗證指標(biāo)體系的有效性（見圖3）。

宏觀環(huán)境層的權(quán)重（0.374）處在中間水平。這一層級最重要的指標(biāo)是政策監(jiān)督（0.116），這與中國屬于政府主導(dǎo)型國家契合，也與近年來國家公布多項能源政策及其監(jiān)管政策相互印證，但與其他指標(biāo)權(quán)重相比，政策監(jiān)督依然不屬于電力系統(tǒng)演化過程中的絕對優(yōu)勢指標(biāo)，其實施效果仍然需要協(xié)同發(fā)展推進(jìn)。電力系統(tǒng)演化過程中宏觀環(huán)境層存在兩種現(xiàn)象：一是宏觀環(huán)境對系統(tǒng)演化影響較為緩慢;另一個是隨著我國電力系統(tǒng)的逐步強(qiáng)化，電力進(jìn)口數(shù)量（國際影響）逐年減低，電力能源安全已然成為我國的發(fā)展重點。如圖3所示，除2015年印度大規(guī)模停電事件對中國電力進(jìn)口數(shù)量產(chǎn)生負(fù)向影響外，其余年份中國電力進(jìn)口數(shù)量逐漸遞減，整體圖形類似于反“S型”曲線，總量持續(xù)下降，但在2010年前曲線下降速率較大，2010年后下降速率變小。公眾對于電力清潔化行為的投訴（公眾行為）數(shù)量也逐年下降，這一現(xiàn)象可以反映出電力行業(yè)越來越重視低碳發(fā)展，但也凸顯出國家事件中公眾參與不足（0.036為最小值）。從指標(biāo)屬性來看，國際碳排放約束以及公眾低碳行為均會從系統(tǒng)內(nèi)部對其演化產(chǎn)生積極影響，且影響力度將逐年提升。

中觀體制層的權(quán)重值最?。?.217），四項指標(biāo)的權(quán)重分布相對平均。其中，可再生能源對發(fā)電端的影響較大，居民小區(qū)的智能用電系統(tǒng)也對其用電行為影響較大，這兩項指標(biāo)的權(quán)重較其他指標(biāo)而言更大。從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而言，這說明出低碳、穩(wěn)定的發(fā)電端屬于較重要的電力系統(tǒng)子系統(tǒng)，而居民用電端由于其逐漸增加的靈活性和智能性也開始成為關(guān)鍵的需求端。中觀體制層的演化發(fā)展是依賴電力供應(yīng)鏈路徑發(fā)展和其創(chuàng)新技術(shù)支撐的，這在短期內(nèi)難以改變。

微觀利基層的權(quán)重最大（0.409），這說明利基層變量都較為活躍，其中，政策制定對微觀利基的影響較大。政府提供財政支持和政策激勵，促進(jìn)利基層從多利基位的新興階段快速發(fā)展到優(yōu)勢利基位的成熟階段，截至2018年底，我國新能源發(fā)電累計裝機(jī)容量3.6億kW，發(fā)電量“牢固樹立和貫徹落實創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，……” 懲罰型6 342億kW·h，風(fēng)能和太陽能累計裝機(jī)量均居世界第一（能源與電力分析年報，2019）。此外，超高壓輸電技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用;電力技術(shù)研發(fā)指標(biāo)作為其發(fā)展的關(guān)鍵因素，在四個指標(biāo)中占據(jù)了較大比重，這也證明了政府對可再生能源發(fā)電技術(shù)和儲能技術(shù)的大力支持。13項指標(biāo)中，微觀利基層中儲能技術(shù)的權(quán)重最大，這突顯了儲能技術(shù)穩(wěn)定電力、增加消納的重要作用，也突出體現(xiàn)了全社會對電力系統(tǒng)智能區(qū)域互聯(lián)發(fā)展的重視程度。

總體來說，由于宏觀環(huán)境層指標(biāo)的發(fā)展演化速率較為緩慢，中觀體制層具有路徑依賴和鎖定效應(yīng)，它的權(quán)重值最小;相比之下，利基層是三個層次中最活躍的，多政策多目標(biāo)均推動其快速發(fā)展。

4.4?電力系統(tǒng)演化路徑分析

計算2005—2017年中國電力系統(tǒng)整體演化指標(biāo)權(quán)重和分層演化指標(biāo)權(quán)重，并結(jié)合電力政策內(nèi)容和創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展來分析其指標(biāo)權(quán)重的動態(tài)變化規(guī)律，進(jìn)一步探索中國電力系統(tǒng)演化的內(nèi)在機(jī)理及其其低碳、智能的發(fā)展路徑。

（1）整體系統(tǒng)演化路徑分析。中國整體電力系統(tǒng)的發(fā)展路徑基本呈現(xiàn)出持續(xù)上升的態(tài)勢，但在其演化過程中也存在一些波動（見圖4）。2005、2008和2015年都屬于激勵型變權(quán)函數(shù)年份，它們均處在階段演化路徑曲線波動的“谷底”位置（指標(biāo)數(shù)組圖像由單調(diào)遞減變?yōu)閱握{(diào)遞增的拐點位置）。2005年國務(wù)院發(fā)布的《電力監(jiān)管條例》強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)電力監(jiān)管，完善電力監(jiān)管制度，要求從系統(tǒng)內(nèi)部強(qiáng)化電力屬性行為。2008年電力行業(yè)進(jìn)入“嚴(yán)冬期”，煤炭價格上升致使發(fā)電量急劇下降，同年金融危機(jī)導(dǎo)致工業(yè)用電規(guī)模大幅下降，發(fā)電端指標(biāo)（0.00095）用電端指標(biāo)（0.0019）均處在較低水平，雪災(zāi)和汶川地震也對電力系統(tǒng)造成了嚴(yán)重破壞，中國電力系統(tǒng)進(jìn)入一個發(fā)展低谷。2015年，“電改9號文”的頒布為“十三五規(guī)劃”提供了一個良好的定策，基于大面積停電事件，政府開始關(guān)注中國電力系統(tǒng)發(fā)配電網(wǎng)建設(shè)和其魯棒性建設(shè)，電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性成為關(guān)注重點，指標(biāo)集中技術(shù)創(chuàng)新和加工生產(chǎn)指標(biāo)處在上游水平。

2006、2007年，中國電力系統(tǒng)發(fā)展曲線迅速爬升，對比指標(biāo)權(quán)重數(shù)據(jù)和政策文件可知，這兩年中國經(jīng)濟(jì)環(huán)境利好電力能源發(fā)展，政府頒布了一系列的政策來激勵可再生能源發(fā)展，并且極度重視能源帶來的環(huán)境問題，如：開展廣州市城市高壓電網(wǎng)規(guī)劃的環(huán)境影響評價工作，進(jìn)行節(jié)能發(fā)電調(diào)度等。政策刺激公眾監(jiān)督管理行為，同年公眾行為的影響力度變強(qiáng)（2006年LI5=0.011，2007年LI5=0.007）。2006年和2007年中國電力系統(tǒng)發(fā)展曲線呈現(xiàn)出一個急劇上升的倒“U”型。但是，可再生能源的大規(guī)模發(fā)展并沒有同期帶動其消納利用，2016年之后，系統(tǒng)發(fā)展曲線的上升速率開始減緩，電力市場建設(shè)、區(qū)域能源協(xié)同發(fā)展和可再生能源消納成為電力系統(tǒng)新的關(guān)注熱點。

綜上，中國電力系統(tǒng)的演化發(fā)展總體呈現(xiàn)出上升趨勢，演化期間存在波動，波動趨勢與當(dāng)年的政策導(dǎo)向、政策監(jiān)督程度、微觀利基層的創(chuàng)新技術(shù)研究和儲能技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)。中國電力系統(tǒng)整體向著低碳、智能的方向演化，政策對其影響較大。在系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過程中，仍然需要統(tǒng)籌其安全、低碳及經(jīng)濟(jì)性發(fā)展關(guān)系;在保障能源安全和生態(tài)環(huán)境友好的前提下，降低用電成本和電力各環(huán)節(jié)的能耗。

（2）分層演化路徑分析。宏觀環(huán)境層在2005年到2011年間出現(xiàn)較大規(guī)模的波動，2006年和2007年達(dá)到峰值，這與當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)環(huán)境、政策發(fā)布、電力進(jìn)口數(shù)量和公眾反饋行為密切相關(guān)（見圖5）。2010年多個部門共同發(fā)文，從發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)兩個方面入手強(qiáng)調(diào)電力企業(yè)節(jié)能減排工作，而且多個省市成立低碳試點;同年，政策制定指標(biāo)權(quán)重也達(dá)到一個較高的水平（0.008 7）。去掉圖像中波動較大的點，宏觀環(huán)境層的指標(biāo)權(quán)重變化曲線符合隨時間x變化的開口向上的二次函數(shù)，且上升速率為，較為緩慢，這證明宏觀環(huán)境層較穩(wěn)定且變化幅度較小，2008年是宏觀環(huán)境層的最低點，這一年宏觀環(huán)境對電力系統(tǒng)的演化影響效力最低。

剔除波動較大的點可知，中觀體制層的指標(biāo)曲線整體符合開口向下且變化緩慢的拋物線圖像，擬合出隨時間x變化的中觀體制層的拋物線函數(shù)方程fR（x）=-0.0002x.2+0.0003x+0.021，可知曲線的變化速率與宏觀環(huán)境層一致（γR=0.000 4），這與電力體制具有路徑鎖定效應(yīng)相吻合。在2015年，中觀層曲線出現(xiàn)快速下降，2016年后又趨于穩(wěn)定。這與2015年電改繼續(xù)啟航、電力系統(tǒng)得以重塑，但是，《巴黎協(xié)定》的簽署一方面推動了中國可再生能源發(fā)電的發(fā)展，但是瘋狂增長的裝機(jī)量背后卻是“電力過剩”的演化困局等實際現(xiàn)象相符。上述原因?qū)е铝?015年中國發(fā)電量指標(biāo)（0.003）和用電量指標(biāo)（0.006）均下降到同期最低水平。隨著中觀層函數(shù)變化趨勢可知2019年后拋物線將達(dá)到頂點，換言之，電力系統(tǒng)體制的自身發(fā)電、輸配電和用電的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到現(xiàn)階段的最優(yōu)狀態(tài)，中觀體制層未來將會從市場靈活度和交易智能化角度入手，來進(jìn)行系統(tǒng)的進(jìn)一步演化升級。

微觀利基層的指標(biāo)曲線上升的幅度較環(huán)境層和體制層更大，整體曲線較為平滑，2007年和2009年出現(xiàn)了輕微波動。2007年國務(wù)院發(fā)布節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法，要求優(yōu)先調(diào)度可再生發(fā)電資源;2009年人大常委發(fā)布修改《中華人民共和國可再生能源法》的決定，要求國家實行可再生能源發(fā)電全額保障性收購制度。這兩個政策對于微觀利基層中可再生能源發(fā)電指標(biāo)的影響較大。擬合微觀利基層的指標(biāo)曲線，發(fā)現(xiàn)其函數(shù)圖像更加符合隨時間x變化的指數(shù)函數(shù)fN（x）=0.044e.-0.25.x，因此，微觀層指標(biāo)變化速率更快。它將保持相對快速的發(fā)展來實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能、低碳演化轉(zhuǎn)型。

綜上，本文從電力系統(tǒng)整體發(fā)展和三個層級交互影響這兩個角度揭示有關(guān)電力系統(tǒng)演化的內(nèi)在規(guī)律：①權(quán)重大的指標(biāo)的確在演化過程中會給系統(tǒng)發(fā)展帶來顯著作用，它們可以影響整體指標(biāo)集的走向，確定階段性的演化路徑。因此，電力政策應(yīng)重點關(guān)注權(quán)重較大的指標(biāo)。但是電力政策形成也需要關(guān)注溝通、協(xié)調(diào)與決策幾個環(huán)節(jié)，要重視政策的制度資源有限性，以及政策制定者和各類影響者之間關(guān)系、互動途徑與方式，一個科學(xué)的電力系統(tǒng)發(fā)展政策形成機(jī)制將有效提升電力政策制定的合理性和實施的有效性。②負(fù)向影響指標(biāo)更應(yīng)關(guān)注，如：國際影響、公眾行為和輸電端指標(biāo)，它們不僅與國家發(fā)展水平密切相關(guān)，還對不同層級的權(quán)重變化起著關(guān)鍵作用。電力系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)降低負(fù)向指標(biāo)影響，從技術(shù)發(fā)展和行為約束兩個方面促進(jìn)電力系統(tǒng)的演化發(fā)展。發(fā)電端需要注意化石能源與非化石能源關(guān)系。需要正確認(rèn)識化石能源替代不等于化石能源與非化石能源的對立，協(xié)同互補(bǔ)才是共同出路。電力系統(tǒng)的區(qū)域發(fā)展中要關(guān)注地域關(guān)系。破除省間壁壘和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡不充分。③宏觀環(huán)境層的演化較為緩慢，但其指標(biāo)的權(quán)重變化與電力系統(tǒng)重大事件密切相關(guān);中觀體制層存在路徑鎖定效應(yīng)，它的指標(biāo)權(quán)重變化較為穩(wěn)定;微觀利基層較為活躍，尤其在中國電力政策的驅(qū)動下，逐年呈現(xiàn)出一個穩(wěn)步上升的態(tài)勢。電力政策應(yīng)該針對活躍的指標(biāo)進(jìn)行約束引導(dǎo)，會出現(xiàn)更加顯著的影響效果。但是，需要指出的是以補(bǔ)貼為代表的產(chǎn)業(yè)培育方式本質(zhì)是政府特惠模式，存在政府選擇失靈或過度支持問題，可能引發(fā)產(chǎn)能過剩、低效率、其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)被忽視。構(gòu)建的科學(xué)發(fā)展政策形成機(jī)制中應(yīng)去除過度的能源補(bǔ)貼，逐漸轉(zhuǎn)向電力市場平衡主導(dǎo)其發(fā)展。

5?結(jié)論和建議

本文基于社會-技術(shù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)型理論，提取了來自宏觀環(huán)境層、中觀體制層和微觀利基層的13項指標(biāo)，并結(jié)合演化熵權(quán)法和政策變權(quán)函數(shù)構(gòu)建出電力系統(tǒng)低碳演化綜合評價指標(biāo)體系，克服了單一客觀賦權(quán)的不合理性。通過揭示2005—2017年間中國電力系統(tǒng)的演化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)宏觀環(huán)境層的指標(biāo)變化緩慢，但對電力系統(tǒng)重大事件的魯棒性較差，電力政策形成機(jī)制亟待構(gòu)建;中觀體制層具有路徑鎖定效應(yīng)，其發(fā)展較為穩(wěn)定但受政策約束較多，應(yīng)注重化石能源和非化石之間的博弈關(guān)系，加強(qiáng)區(qū)域能源協(xié)同發(fā)展;微觀利基層的指標(biāo)變化最為活躍，但利基還不能完全有效融合其體制發(fā)展。

研究結(jié)果表明，本文所提出的評價指標(biāo)框架能夠較好地反映出電力系統(tǒng)演化過程中的演化特征。電力政策的確對我國電力系統(tǒng)的演化產(chǎn)生了引導(dǎo)效應(yīng)，創(chuàng)新技術(shù)在政策驅(qū)動下快速推進(jìn)電力系統(tǒng)的低碳發(fā)展，但創(chuàng)新技術(shù)與電力市場之間不協(xié)同的發(fā)展產(chǎn)生了諸多演化問題，如：電源主體之間的互補(bǔ)機(jī)制還未形成、消納市場容量不足、行政區(qū)域間壁壘嚴(yán)重、科學(xué)協(xié)同的政策引導(dǎo)機(jī)制還沒有建成等。

基于研究結(jié)果，本文提出了三點政策建議。

首先，當(dāng)創(chuàng)新技術(shù)成熟后，應(yīng)減少政府政策對創(chuàng)新技術(shù)的驅(qū)動干預(yù)，遵循電力市場規(guī)則，給予電力系統(tǒng)一個健康的發(fā)展環(huán)境。如：體制層指標(biāo)在2014年后出現(xiàn)了下降趨勢，這表明過多的政策干預(yù)以及體制層固有的路徑鎖定效應(yīng)已經(jīng)產(chǎn)生了市場壁壘。因此，應(yīng)該減少政策干預(yù)，對中觀體制層進(jìn)行電力市場化改革，進(jìn)而促進(jìn)其演化發(fā)展。同時，針對電力政策的制定，需要協(xié)同資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和多能互補(bǔ)，構(gòu)建出一個科學(xué)的電力系統(tǒng)發(fā)展政策形成機(jī)制，提升電力政策制定的合理性和實施的有效性。

其次，在利基層發(fā)展成熟后要加快其示范工程建設(shè)，做好電力系統(tǒng)的低碳示范工程的宣傳。只有充分?jǐn)U展利基項目，才能增強(qiáng)資源配置能力和制度影響力，進(jìn)而促進(jìn)整體電力系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型。對于現(xiàn)有的利基示范項目，應(yīng)充分發(fā)揮其基本功能，加快機(jī)構(gòu)認(rèn)證，擴(kuò)大覆蓋范圍，并且進(jìn)行有效的監(jiān)管，這對于推進(jìn)電力系統(tǒng)的低碳演化具有重要意義。

最后，我國電力系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)重點關(guān)注負(fù)向影響指標(biāo)，降低負(fù)向指標(biāo)的影響力度。從低碳發(fā)展的角度出發(fā)，降低國際影響、公眾行為和輸電端對整體電力系統(tǒng)演化的負(fù)向影響，可以有效提升系統(tǒng)的演化速率。同時，要重視化石能源與非化石能源間協(xié)同互補(bǔ)關(guān)系，破除省間壁壘和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡現(xiàn)狀，做好國家頂層設(shè)計、區(qū)域能源協(xié)同發(fā)展、省域能源革命之間的銜接，從全國智能互通的角度提升我國電力系統(tǒng)的魯棒性、經(jīng)濟(jì)性和清潔性。

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