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袁雅婷：
大家好，欢迎收听磐之石《海外智库能源与气候报告解读》栏目。博采海外智库思想，探究公共政策逻辑。我是磐之石的袁雅婷。

赵昂：
各位听众好，我是赵昂。上期节目我们邀请了香港中文大学地理和资源管理系的教授徐袁博士做客我们的解读栏目，围绕一本徐教授与他人合著的一本书来讨论中国城乡居民时间利用与电力消费碳排放之间的关系。这本书的名字是叫《城市化进程中中国的民用电力消费：时间利用和气候友好型生活》，这个书名也是比较长。如果对这个话题感兴趣，也欢迎我们的听众回听上期节目。

袁雅婷：
本期节目我们将解读由来自美国的战略与国际研究中心他们在今年5月份发布了一份关于电力系统韧性的报告，这份报告是在气候危机影响美国电力系统运作的这样一个背景下，他们在美国的各州如何看待电力系统韧性，采取哪些措施来应对，以及如何采用新技术来提高电力系统韧性等方面展开了一系列的研究。

赵昂：
对，我想这个背景也是需要交代一下。那么包括美国在内的很多全球主要经济体，清洁能源技术和新的市场运行模式都在对各国的电力运营和管理方式产生重大影响，美国也不例外。同时气候变化的影响也成为电力系统不得不面对的一个重要挑战，比如2021年，去年美国遭遇了多个自然灾害，包括飓风、山林野火，每次灾害的损失都超过了10亿美元，灾害也导致了长期大面积的停电。随着气候变化越来越频发的极端的高温和干旱，对这些可再生能源供电，比如说水电发电产生了更不利的影响。虽然清洁能源技术能作为替代煤电和后备发电的电源，但不能忽视在可再生能源发电的这种间歇性和受天气影响的这种脆弱性。这些因素对美国电力的供应其实带来了挑战，而这种挑战随着时间的推移，可能在未来更加的显著。

袁雅婷：
是的，考虑到近几年来，全球的一些气候危机带来了一些负面的影响，电力系统的韧性也正在受到一系列的考验和审查。但是美国各州其实对于电力系统韧性的定义并不是很清楚，也基于此这份报告也做出了相应的研究，例如美国各州正在采取哪些措施来提高电力系统韧性，这些措施是否是临时采取的一些解决的办法，以及这些措施是出于前瞻性的规划，还是对过去的所造成的灾害做出一些反应。目前美国各州其实对于电力系统的韧性还没有一个统一的定义。那美国各州是如何看待电力系统韧性的，或者说各州是在哪种条件或者是情境下讨论电力系统韧性的？

赵昂：
这个报告对于美国各州电力系统韧性的这种讨论，分了三个方面来分析。第一个是对长期的气候危害的看法；第二是各州具体清洁能源技术背景下，关于电力系统韧性的讨论，就这些州有没有这方面的讨论；第三就是电力系统韧性广泛发展和普及的努力有没有落实到行动，从讨论到行动，所以这是三个方面。第二个、第三个都是基于对于长期气候危害的这种看法，如果这个看法觉得长期的气候危害不重要的话，可能第二个、第三个方面的回应，不管是讨论还是努力就会少一点。当然如果是对长期的气候危害的看法非常重视的话，认为这个东西必须面对，必须准备的话，后面的讨论和努力就会相应多一些。

那么电力系统韧性出现在对气候危害、气候风险和脆弱性长远看法的研究报告当中，这个报告只是其中之一了。这些研究通过建立模型来预测未来可能发生的这种气候危害或气候灾害事件的发生的地点和发生的频率。其实各个州在具体技术的背景下，讨论电力系统韧性，比如当各州制定储能、电动汽车，还有微电网等规划时，他们会把这些技术与其他气候政策目标，比如说减少温室气体排放、保持能源这个可负担性一起与改善电力系统韧性联系起来，说明电力系统韧性也逐渐进入到各个州的关于电力建设和电力规划的这种决策框架当中。

最后也是说最重要的一点就是说电力系统韧性要被归入更广泛的韧性制度化的努力当中。因为说到韧性的话，我们最常说的一种应对的挑战就是一些灾害，比如说美国的联邦和各州都有减灾的计划，那么这个减灾的计划以前可能考虑的是极端的天气事件，而现在的话就要把气候变化导致极端天气事件更多、更严重的这种因素考虑进来，所以就说跟之前已有的韧性制度化的努力要结合起来，所有州都有一个全州的减灾计划，这种计划是获得某些类型的联邦灾害资金的这种前提条件。换句话说，因为联邦政府有钱来支持各个州去努力做好应对灾害的这种计划，所以各个州都建立这样类似的计划，也为的是拿到联邦的资助。

袁雅婷：
这份报告也在里面列出了一份表格，表格的内容就是这份报告调查了美国的各个州对于各州如何看待电力系统韧性，或者是关于各州电力系统韧性讨论的一个调查结果。根据这个调查结果加州、纽约州和马萨诸塞州他们三个州是在电力系统韧性这方面讨论的是要更多的，是否也能从侧面看出来这三个州在能源和应对气候变化的投入以及重视程度是比其他的州要多呢？

赵昂：
是的，我想美国也是一个幅员辽阔的国家，各个州其实潜在的气候灾害的风险也是不一样的。那么人们生活在不同的州，对气候变化带来的这种灾害或者风险的认知也是不一样的。通常来讲经历过严重灾害这种情况下，可以帮助人们增加对电力系统韧性的支持。比如在美国东部遭遇超级飓风桑迪之后，纽约州立大学就进行了一项研究，发现纽约州和旁边的马萨诸塞州的利益相关者比受影响较小的更北边的佛蒙特州的利益相关者，更支持电力系统韧性计划。也就是刚才我说的，如果你身边就发生了这种气候灾害，谈到应对电力系统韧性的话，你就更容易支持。各州电力系统韧性措施，也反映出各州在气候和能源目标上的差异。如果有些州的话已经有了很积极的应对气候变化和能源转型目标的话，那么它在电力系统韧性的措施方面就更积极。

袁雅婷：
虽然美国各州在他们各自的规划和政策的文件中是提及了电力系统韧性的，但是关于电力系统韧性的定义并没有得到一个统一，或者是如何来量化电力系统韧性，如何评估它的，比如弗吉尼亚州的立法中提到了关于用储能和微电网来支持电力系统的韧性，但是在这一法案文本中是并没有明确的说明什么是电力系统韧性，而且也没有指出哪些技术来改善电力系统韧性，而且电力系统的韧性是很少被衡量的，各州也没有可以量化电力系统韧性的一些评估或者是措施。除此之外，电力系统的韧性还经常被拿来与电力系统的可靠性来混为一谈。

赵昂：
好，我们就从电力系统可靠性来说起，因为这个概念相对来讲是已经时间比较久的，有很多共识的，本身它也有衡量方法。电力系统可靠性主要看电力系统中断的持续时间长短和频率多少，需要指出的是通常这种重大灾害事件导致的大范围停电，并不算在评价电力系统可靠性的范围当中。电力系统可靠性指标来评价短时间范围的小故障的电力中断是可以的，但对于大范围和长时间的停电，刚才我说的因为气候变化影响增加，而导致的更大范围的这种更多频率的灾害事件的发生，可能出现了大范围的和长时间停电的情况就会多起来，因为它的影响是非线性的，成本也随着时间的推移而增加，因此用电力系统可靠性指标来衡量，这种情况下的电力供应的故障也好，或者是频率或者时间长短也好，就显得不够了。衡量电力系统韧性的标准也是正在研究和发展当中，毕竟没有现在达成共识，还没有一个明确的衡量标准。当然这个情况就很难证明提高电力系统韧性的成本究竟是合理还是不合理，我们下面的话就想看一下，各个州一些州究竟在这个方面做出了哪些努力？

袁雅婷：
是的，像美国的伊利诺伊州，他们也是正在研发关于电力系统韧性的一个衡量或者说评估的一个指标。伊利诺伊州他们在去年，2021年的时候提及的一个气候和公平就业法，这个法案是首次将电力系统的韧性纳入到电力公司的一个绩效考核中。这一绩效考核目的是为了给电力公司提供一些的经济激励，让他们在实现减排或者是提高能源效率方面能取得一定的进展。伊利诺伊州的电力委员会是一共提出了13个性能的指标来评估电力系统的韧性，但是大多数的指标仍然是落在了电系统可靠性的方面，比如说断电的持续时间、停电的频率、遭遇停电的一些客户的数量，还有恢复供电的及时性等。目前伊利诺伊州的电力委员会还没有就哪些指标来衡量电力系统韧性做出最后的决定。

赵昂：
伊利诺伊州确实做了很多的努力，下面的话我们来看另外一个州。在应对气候变化方面，包括在减排方面都做出很多前瞻工作的加利福尼亚州也在探索和研究关于电力系统韧性的这种评价框架。加州的公共事业委员会，电力委员会就提出了一个衡量电力系统韧性的一个框架，先从这个框架入手，再去细化或者量化评价将来怎么样去更好的去评价电力系统的韧性。这个框架包括4点，我们就来分别来看一下。

第一个是先设定一个基线标准，定义供电范围和区域，在这个区域当中，比如发电的资源或者存储电力的资源，人口的特征等等，对电力系统韧性的范围先设定一个基准，这个很重要。

第二，根据三个级别定义供电层级类别，根据它的重要性分个三个类别，关键级、优先级和自由决定级，那级别是由高至低来下降的。最高的话就是关键级，它包括应急响应系统，包括疏散中心，包括医疗服务设施，因为医院里面的电力供应一定是最高优先级的。第二个的话是优先级，这里面包括了加油站，或者是特别重要的一些涉及民生的一些设施。第三个就级别最低的是自由决定级，主要是住宅区和一些商业活动涉及的方面，比如说商场或者是公共活动中心。框架里面第三点是要对于这些确定了优先级的地方设定一个韧性目标，有一个量化的目标，比如说可承受的最长停电时间，以及在三个供电层级的数量和百分比，比如设定一个目标是规定100%的医院，它是关键级，可以承受48小时停电，而40%的杂货店它属于优先级，可以承受72小时的停电，所以可以看出来对这些不同层级的这种设施设定了一个可承受停电的最长的时间。

第四，框架里面第四点是对于用户进行全面的危险评估，包括用户平均供电中断持续时间指数，从而来了解过去和预计危险如何影响电力系统韧性目标的这种落实，并对电力系统韧性投资依据供电层级进行相应的优先排序。可以看出来你在投资供电系统或电力系统的时候，对于处于不同层级水平的这种设施的优先序是不一样的。

最后再说到一个稍微量化的，另外一个量化，就是在电力系统韧性评估的框架之上，加州还开发了一个韧性计分卡的想法。这个草案是来跟踪电力系统韧性的目标，计分卡考虑是在多长时间内没有其他备用电源的投入，备用电力的供电层级比例和类型。尽管加州的评估方法仍在发展之中，但它有望成为衡量和评估电力系统韧性的一种选项。

袁雅婷：
从我们前面提到的伊利诺伊州还有加州的关于电力系统韧性评估或者是衡量的研发案例，能够看出来目前制定电系统韧性的一个衡量的标准的努力主要是突出了三个方面的内容。首先是大多数开发电力系统韧性指标的努力都是从电力系统可靠性指标开始的，或者是说它包含了可靠性指标。虽然这些指标本身是不能够准确的评估电力系统韧性的，但是它也为如何评估或者是衡量电力系统韧性提供了一个思考的起点。其次是这些电力系统的韧性指标，还应该考虑到社会的关键性、脆弱性和适应能力的差异，这可能会受到社会、人口、经济和地理特征影响，比如说赵昂提到的加州的关于四点框架中的第一点，就是说它要设计一个基线的标准，这些标准是要先考量到这些发电区域的一些人口特征，或者是区域的发电的和存储资源的一个基本的信息。最后电力系统韧性的指标也应该是多方面考量的一个性质，也就是说没有一个单一的措施能够明确的评估电系统的韧性，而是通过各种性能的指标的组合，对于评估电系统韧性是更为合适的。

赵昂：
了解完有代表性的美国几个州对于电力系统韧性的这种评价框架和评价体系之后，我们也来看一下这些州在如何利用一些新技术来提高电力系统这一方面都做了一些什么尝试。

袁雅婷：
目前虽然是美国没有一个州能够明确的设立一个关于电力系统韧性的评估指标或者是标准，但是各州通常是建议利用分布式能源，尤其是储能、微电网和电动汽车这些技术来提高电力系统的韧性，因为这些技术也可以在断电的期间能够增强电力系统的一个服务的能力。分布式能源是可以为电网提供多种的服务的，包括支持电力资源的一个重组，平衡可再生能源的间歇性，以及推迟对输配电投资的一个需求。

首先我们来聊一下储能，储能有一个比较有意思的点就是当美国各个州谈论或者是讨论电系统韧性的时候，他们通常都是会提到储能的，但是当各个州讨论储能的时候，他们并不总是提及电系统韧性的。在19年的时候有纽约州能源研究与发展署赞助的一个储能行业利益相关者年度调查的一个结果，这个结果表明电系统韧性其实不是储能投资的一个驱动力，只有7%的受访者表示电源系统的韧性对于潜在的客户达成的交易是很重要的，这个7%的结果是低于17年的38%的。除此之外，目前也是没有一个方法能够证明投资储能能够提高电力系统韧性的一个合理性的。

赵昂：
与储能一样，微电网也提供了很多电力系统供应稳定性的这些好处，包括对于能源成本的节约，减少温室气体排放和提高电力系统韧性。电力系统韧性往往是对微电网投资感兴趣的一些主要动力，明尼苏达州、宾夕法尼亚州、马萨诸塞州、加州、纽约州这些州都在一些他们的关于微电网的研究当中，把在停电期间延长电力供应服务作为主要使用的案例和优势。所以可以看出来，他们是把电力系统韧性提升，跟微电网建设联系的比较紧密的。但是目前促进微电网部署的州的计划还并不普遍，例如明尼苏达州和宾夕法尼亚州已经发布了微电网的研究报告，但还没有制定促进微电网的行动计划。南方的新墨西哥州通过了一项法案，明确了电网现代化项目可以包括支持电网稳定性、电力系统可靠性或韧性的微电网，或提供临时备用能源供应。其他州也已经采取了基于激励的方法，马萨诸塞州和纽约州正在分阶段提供资金，以支持更多的这种可行性研究。

与储能一样，各州尚未广泛采用工具或技术来确保微电网所提供的电力系统韧性服务得到充分的认可和评估。也是看到在之前领先的这些州他们做的这些研究，我觉得是将来可能达成规划和行动的一个基础，也许可能再等一段时间，我们会看到更多州在储能、微电网建设，在他们提升电力系统韧性当中所扮演的角色也更加的认识的清楚，有可能在行动当中能够体现的更显著一些。

袁雅婷：
是的，美国的各个州在于储能或者是微电网这方面展开的研究是比较多的，但是美国的少数的几个州也开始通过围绕电动汽车来提高电力系统通韧性这一方面也展开了研究。在国内经常提及的技术就是V2G技术，直译过来就是车辆到电网技术，这技术是指通过电动汽车给电网送电这样一个技术，这一技术的核心思想就是利用大量的电动汽车的一个储能作为电网和可再生能源发电的一个缓冲，这一技术其实是可以使电动汽车作为一个备用能源或者是一个移动的存储资源。V2G技术在美国目前是处于一个部署的一个早期的阶段，目前加州是唯一一个明确允许双向充电的州，其他的14个州是正在进行V2G这一技术的一个试点的项目，来帮助政府的一些决策者和投资者了解互联的一些技术方面或者是电网影响和运营效益。

我国目前也是在V2G技术也展开了一系列的研究，未来可能关于这一技术也会提高电网的一个储能或者是电力系统韧性，在这一方面V2G技术可能会起到一个相对来说比较重要的作用。在本期节目的最后，我们也来简单的聊一下关于美国电力系统韧性的这一研究评价框架对于我们国家有什么启示？美国其实是为应对气候危机导致的电力系统运作这一问题，开展了有关于电力系统韧性的一个研究，这也不仅让资源充足性的问题遇到了挑战，也突出了备用发电量的一个重要性。

赵昂：
是的，我想我们刚才聊了这么多关于美国在电力系统韧性改善方面所做的努力，当然重点还是在一些州一级层面的努力，联邦层面可能要去观察州一级的一些行动之后，再去考虑在全美国如何去实施。美国的制度的安排也是说很多这种涉及到行业、产业，联邦政府的干预程度是非常低的。像电力系统是一个特殊的行业，它是自然垄断性比较强的，特别是在供电方面，那么电力系统韧性方面最关键的一个因素也是电网的韧性，电网是典型的一个自然垄断的行业，这个行业的发展监管可能在美国来讲，还是各个州来扮演更重要的角色，这也是说为什么我们刚才之前提到的也是各个州的一些做法还是比较鲜活的。

刚才雅婷问到关于这些美国做的一些事情，对于我们提升电力系统韧性有些什么启发。我觉得首先的话是要看到与天气相关的因素，对于火力发电和核电以及光伏和风电这种可再生能源发电，其实都产生相应的影响和限制，并不是对某些电源的影响就很少，或者是某些电源影响就非常大，其实都有相应的影响。我觉得对于这一点来讲的话，可能是对于韧性的评价，要加大电力决策当中更多的这种提升韧性的一些技术的普及。对于这一点来讲，我想中国是有一些优势的，中国的大规模电力输送、储能、微电网的这些发展，我觉得还是也是比较活跃的。另外从这种可再生能源为主电力系统的这种发展来看，微电网和储能都会给他们提供更多的机会。

袁雅婷：
关于电力系统韧性的一些评估或者是衡量方面，我们前面提到的美国几个有代表性的州在电力系统韧性应该如何评估，也做出了一些的研究和努力。但其中加州是在这一方面研究的是较多的，加州提出的电力系统韧性有包括赵昂介绍的有4点的评估的框架，这4点的评估框架对于中国的电力系统韧性提升来说，哪一点是相对来说是更重要的呢？

赵昂：
我想刚才我介绍的比较详细的4点框架，我觉得第三点还是最关键的，因为它帮助确定供电层级的韧性目标。因为第一点和第二点相对来讲都是有共识的，要划定一个区域对这个区域进行评价。第二个的话你这个层级的优先序，我觉得也没有什么疑问，医院或者是关键部门它肯定是优先序最高的。关键是如何确定不同优先级的这种韧性目标，我觉得这一点是一个关键，只有把这个目标确定的合理，或者是更加的有动态，那么你在完成工作当中才有一个参照，所以我想可能对于中国的电力系统韧性提升方面，在这一点方面可以考虑到如何去借鉴加州的经验。

最后的话我想最后说一点，就是关于中国电力系统韧性提升还处在一个非常早期的阶段，目前的这种国内经济态势和国际政治冲突都给中国的能源安全和能源供应带来很大的不确定性，甚至是一些困难。在这种情况下的话，考虑到应对气候变化带来的这种影响，而提升电力系统韧性，有可能会在决策的优先序当中，有可能不是放在这种重要的位置。但是我觉得不管怎么样，提升电力系统韧性其实跟能源安全、能源的可负担性都是相关的，因为它所提供的解决方案，不管是微电网还是储能，还是可再生能源电力系统为主，这些都可能是帮助一个大的经济体更好的这种摆脱这种化石能源的浮动或者是不确定性对经济带来的这种负面影响，也更好的实现能源安全的供给，在长期范围内也能够实现能源供应成本的逐渐降低。我想这是一个要在短期和长期之间寻求平衡的一件事情，对于决策者来讲肯定是一个重要的挑战。但是我想通过我们今天解读这个报告，我们也希望给电力系统在中国的决策者能够提供一个视角，可以将应对电力系统韧性，作为他们电力系统这种建设当中的一个重要的参照因素。

袁雅婷：
好的，这就是本期节目的主要内容，节目最后也感谢各位听众的聆听，如果你喜欢本期解读，请不要忘记点赞或将本期内容分享给更多的人。如果你对我们所解读的内容有自己的看法，也欢迎留言或与我们取得联系，我们也会定期对于读者的反馈在节目中进行回复。

赵昂：
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