編者按
國網能源院作為能源智庫,近年來不斷加大人才隊伍的建設力度,涌現出越來越多的智庫研究者。他們力求以獨立之精神,進行獨立之思考,敏銳抓住時代的能源問題,筆耕不輟,自強不息。為此,中國電力公眾號特設立了“智庫首發式”專欄,重點推介國網能源院研究骨干的原創文章。我們在約稿的同時,也歡迎院里同志將自己“獨立之思”落筆寫就“獨立之作”,踴躍投稿,共同營造智庫濃厚的思想進取和學習交流氛圍。

十九世紀八十年代以來,隨著發電機、電動機、變壓器等電力設備及輸配電技術迅速發展,人類社會進入電氣化時代。經過近一個半世紀的發展演進,電力系統已經成為一個規模龐大、結構復雜、技術密集的人造系統,甚至可以說是最大的人造工業系統。電力工業發展的驅動因素有很多,包括人口、經濟、政策、氣候與環境變化等,其中技術進步是根本驅動力。而技術是工具理性作用于客觀世界產生的結果,電力自一開始就來源于人類的創造而非自然界,現代電力工業體系的建立正是以工具理性價值觀所驅動的技術進步為基礎。
德國著名社會學家、歷史學家馬克斯·韋伯(Max Weber)把理性分為工具理性(instrumental rationality)和價值理性(value rationality)。在工業社會中,發生了工具理性壓倒價值理性的趨勢,社會呈現出一種“機器”屬性,這種“非人化”被馬克斯·韋伯稱為“現代性的鐵籠”。由工具理性所支配的“鐵籠”(現代)社會遵從非人化的機器價值觀,科學技術作為最有效的生產力工具取得了前所未有的進步,效率最大化成為社會的終極目標,而人也被異化為一種計算工具。值得警惕的是,工具理性消減了人生存的價值基礎,價值和意義因工具理性的蔓延被消解。處在能源轉型中的電力工業系統,不可避免地置身于這種“現代性的鐵籠”之中。但要如何盡量避免這樣的消極影響,這是智庫需要研究的能源倫理問題。
可再生能源潛在的生態環境問題。與傳統化石能源相比,風、光、水等可再生能源在低碳排放方面的優勢是無可比擬的,但可再生能源在建設、生產、運行等多個環節,也會對生態環境和生物多樣性有一定的負面影響。風電、光伏、水電站等項目在建設過程中會引起水、土地、氣候等生態環境改變,會導致原有生物棲息地的喪失;在運行過程中,動物可能與輸電線路、設備等碰撞或觸電而傷亡;鋰、鈷、鈦、稀土等稀有元素是一些新材料、風電、儲能、綠色家電等制造中的關鍵原材料。
大型光伏電站、風電場的建設與運行會對當地生態系統的穩定性產生影響。在大片土地上建造太陽能設施可能導致土壤壓實、排水模式改變、侵蝕加劇、農業生態系統破碎以及動植物棲息地的不可逆破壞。另外,光伏組件在生產過程中會堿性廢水等有毒廢水,在回收處理環節會產生有毒氣體并可能對土壤和地下水造成二次污染。
適合風電資源開發的區域,往往也是生物多樣性密集區域。風力發電機和葉片,會對當地生物帶來負面影響,特別是對于鳥類、蝙蝠等飛行動物來說,可能構成致命威脅。中科院西北生態環境資源研究院對河北省尚義縣麒麟山風電場開展了一項持續15年的綜合實驗。研究發現,風機運行會導致風電場內部及下風區的風速衰減,風電場建設運營導致使風電場建設后升溫明顯,風電場內重金屬含量明顯增高。
能源電力生產、分配和消費的公平性問題。電力生產、分配和消費是由社會制度所安排的,但同時也深刻地影響著社會結構。19世紀80年代以來,電力在幾乎所有社會生產部門廣泛應用,改變了人類社會的生產生活方式,極大地推動了社會生產力的發展。但是時至今日,一些國家和地區的電力貧困問題并未徹底解決,低收入群體的相對貧困現象仍然存在,電力生產、分配中可能因制度安排原因產生公平性問題。
聯合國在《跟蹤可持續發展目標:能源進展報告》中指出,截至2022年底,全球仍有7.33億人用不上電。到2015年底,中國已經實現全民通電,全民用電需求得到基本保障,但是能源相對貧困仍然存在。有研究表明,我國城鎮家庭相對能源貧困較為嚴重,有接近1/5家庭的能源消費總量和能源消費支出僅能滿足基本生存需求,接近1/4家庭的電力消費量不足,僅滿足基本生存需求,尚未進入到改善型階段。
能源電力消費與家庭收入有密切關系,低收入群體更容易陷入能源貧困。中國的發達城市有著嚴重的新二元結構,表現為都市區外圍城中村連片的城中村環。一項對北京、上海、深圳等8個超大特大城市研究表明,8個城市共有城中村4427個,涉及人口規模5554萬,其中非戶籍人口占六成,為3471萬。城中村公共基礎設施嚴重匱乏,出租房屋“多戶一表”的轉供電特點導致高電價成為普遍現象。租戶往往需要承擔普通居民用電3-4倍的電價,而房東作為收費主體賺取電費差價。為減少電費支出,收入不高的租戶只能降低家庭的取暖、制冷等用電需求。
“西電東送”是促進區域協調發展,實現電力資源優化配置的重大工程。西北地區是我國“西電東送”重要基地,五省區外送電量占發電量的比重均在20%以上。特高壓直流輸電線路以跨省輸出為主,存在出力變化不頻繁、送電僵直、返送能力弱的問題。近年來由于西北地區電力需求增長迅速,導致自用和外送矛盾加劇,電力供需偏緊,出現了時段性電力供應緊張局面。
數字化技術加劇了主體性消解及“不確定性”問題。近年來,電力行業數字化轉型步伐加快,云計算、大數據、物聯網、人工智能等數字技術與電力全業務、各環節深度融合,成為能源電力低碳轉型的重要支撐。數字化技術迅猛發展,一方面,極大提升了電力工業的生產效率和安全性,另一方面,人作為電力生產者和消費者,需要適應技術變革產生的各種規則,人的思維和行為方式可能被技術和機器所規定、安排,技術成為主體,人被貶黜為對象,人與技術的主體關系被異化。
智能電網系統的不確定性問題也同樣需要加以關注。信息化、傳感、自動控制等技術使電網可以通過信息平臺實現了信息采集的數字化,能夠實時監測并控制電力資源生產、調度和使用,大大提升了現代電力系統的獨立性。電力系統對人的依賴性越來越弱,其運行越來越依賴于技術和數據,而不是人的技能和經驗,電網安全的“不確定”風險也隨之增加。另外,人工智能技術更進一步放大了這種“不確定”。人工智能正在呈現指數級的進化速度或許庫茲韋爾所說的“奇點時刻”離我們并不遙遠。如果人工智能進化跨過“奇點”,可以脫離人類而依靠本身去完成自我進化,并可能具有自主意識和自主決策能力,電力系統將面臨嚴峻的不確定性危機。
可以預見,未來的電力系統將在技術變革的驅動下持續進化,不斷為人類的可持續發展提供堅實支撐。但由于技術在本質上由工具理性法則所支配,我們仍然需要重視和警惕價值理性消減所帶來的現代性問題。正如技術史學家戴維·諾貝爾(David F Nobel)所說,如果沒有道德,那么對“拯救性的技術的追求會變成對我們生存的威脅”。電力工業也需要重建價值理性和道德框架,在技術、經濟、社會、環境因素之間進行權衡,以達成恰當的平衡。
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