Page 9 - 电力与能源2023年第四期
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肖金星，等：双碳目标下未来城市电力系统演变分析模型构建及应用 315
因素构成了城市电力系统发展演变的动力，系统
2 城市电力系统演变分析模型
内部要素对外部影响作出动力反馈，在复杂系统
城市电力系统演变分析模型由三层构成：要 演变的内在机制作用下，呈现出城市电力系统演
素层是系统演变的起点，主要识别影响城市电力 变的模式与规律。
系统演变的因素；分析层旨在分析系统演变的内 2.2.1 演变动力与发展模式
在过程，挖掘城市电力系统演变的规律和机理；结 不同的时空环境下，城市电力系统的演变动
果层是经由前两步推演形成的对城市电力系统形 力与发展模式存在差异。国家政策作为一种具有
态演变方向和特征的判断。 强制作用的外部拉力，往往导致系统呈非连续突
2.1 城市电力系统演变影响因素 变的跃迁式发展模式，系统的整体架构可能在此
城市电力系统是一个由社会、物理、信息等多 拉动作用下发生变革与重塑。科学技术创新作为
个维度耦合的复杂系统，其发展演变不仅是一个 系统内在发展驱动力，极大地影响着社会生产力
系统性的过程，还需要考虑宏观公共政策、城市发
的发展，使系统不断迭代升级，在整体技术路线不
展、行业市场结构、技术创新等维度的影响。
变、技术持续发展的情况下，系统呈现连续的渐进
2.1.1 国家政策因素
式发展模式。在某项颠覆性技术诞生、改变原有
能源是经济社会发展的重要物质基础和动力
技术路线或现有技术性能大幅提升时，系统会发
源泉。我国城市电力系统的顶层设计始终以国家
生显著性变化，呈现非连续突变发展模式。
能源环境政策为导向。为积极应对全球气候变
2.2.2 演变规律：遗传与变异
化、顺应国内外能源转型趋势，需要在国家能源安
城市电力系统具有很强的组织惯性，这种惯
全战略和双碳战略的指导下建设城市电力系统。
性在系统演变过程中发挥着稳定作用，同时具备
2.1.2 城市发展因素
遗传性 ［11］ 。电力系统肩负着维系城市能源安全的
城市电力系统是城市的重要组成部分，城市
使命，保障能源安全稳定是我国能源发展的核心
定位以及城市的经济社会发展决定了电力系统发
问题，电力系统无论如何演变都始终延续着安全
展的整体方向和基调，城市空间布局也对电力系
稳定的特征。
统规划作出了要求，城市电力系统的演变始终需
与此同时，当组织无法通过当下的惯性进行
要配合城市发展的步伐。
演化时，会为了适应外部环境变化产生变异选择，
2.1.3 行业市场因素
这种变异机制决定了组织的创新能力 ［11］ 。在外部
电力系统置身能源电力市场之中，受到行业
政策、环境和技术的作用下，电力系统向着低碳
结构和市场需求的影响，能源系统优化升级、电力
化、智能化等方向演变出新的特征。复杂系统的
市场改革、产业结构调整等行业市场因素均会对
城市电力系统的演变产生影响。 遗传与变异机制也会同时存在于电力系统演变之
2.1.4 技术创新因素 中，比如，行业市场动向驱使电力系统在保留必要
现代能源体系的建设离不开多领域技术在能 属性的前提下演变发展，使得电力市场化改革在
源行业的创新应用，能源电力行业发展既受益于 推动电力资源的优化配置、还原电力商品属性的
技术的发展，也面临着技术突破创新的压力。清 同时，仍然保留着电网作为社会基础设施的公共
洁能源与储能技术、通信信息技术、电力电子新材 服务属性。
料技术等的发展都将对电力系统的演变进程产生 2.2.3 演变机理：反馈回路
影响。 复杂系统是一个由多种复杂反馈回路相互作
2.2 城市电力系统演变规律和机理 用而构成的整体，反馈是系统各要素间的相互联
复杂系统发展演变依赖经济、社会、文化、环 系 ［12］ 。复杂系统的演变受到内外部环境的制约，
境等内在动力学机制的反馈式影响 ［10］ 。这些影响 与其进行物质、能量、信息交换，系统汇总内部微
