热旱同一周:水电装机还在,当年来水不在

先回答下面的问题,再读正文。

  1. 这个夏天小区、学校或家长群里有没有限电、错峰或停产让电的通知?通知或聊天里最先点名的是工厂、电梯,还是某栋楼的空开?
  2. 新闻、短视频或你能走到的河边、塘坝、水位尺:今年夏天的水面和去年同月比,是齐着旧水痕,还是多出一圈干坡?你是看镜头还是亲眼看?
  3. 限电或电压不稳那天,有没有人提醒先保冰箱、别猛开空调?是家长、物业、班长,还是没人说、各关各的?
  4. 最热那几周有没有停水、水压变小、送水车,或晚上才来水的告示?先缺水的是高层、村口还是田沟?
  5. 你认识的人里,有没有车间、后厨或夜班因为限电停过一天?那天先没的是工时、订单,还是冰箱里的货?
  6. 电费APP或电表在最热一周多出来的度数,堆在下午、晚饭后,还是通宵?你是看曲线还是听家长念账单?
  7. 江边、码头视频或货运群里,有没有船减载、停航、改走卡车?你看见的是河床、是船,还是只听见运费涨?
  8. 停过电的那几天,家里有没有同时停水或水压变小?如果只停一样,停的是哪一样?
  9. 限电或错峰的消息出来时,你听到的解释是雨少、水库浅、工厂先停,还是没解释、只转发通知?你是在群里看的,还是听家长说的?
  10. 最热那周,家里还在转的是空调、冰箱,还是电梯先停?班上有没有人说父母车间或后厨停过,或老家抽不上水?你听见的分别是限电、水少,还是没人说原因?
  11. 老家有没有人说井、塘或牲口饮水少了?他们是买桶装、等送水车,还是把地先歇了?

这一讲不谈夜里如何入睡。热夜和睡眠是另一张表。这里要处理的是会在同一周里撞上的另一件事:天又热又干时,水电会同时少掉水和电,而空调、冰箱、灌溉泵和工厂仍在要电。我们要做的不是抒情,是把焊在清洁两个字里的三张表拆开——装机当年来水、此刻谁还连在网上。

先把二十年的底盘放上桌,免得后面的四川观察被读成一次孤立的倒霉。IPCC第六次评估报告第一工作组于二〇二一年发布,Masson-Delmotte与翟盘茂等编。过去十年全球地表温度相对一八五〇到一九〇〇大约高一点一度,这是观测到的升温。人为变暖的最佳估计落在同一量级,不是另一张没有观测的表。一九五〇年代以来热极端更频繁、更强,人类是主要驱动,高信度。以二十年平均值相对同一基线,全球升温一点五度被评估为近在二〇二一到二〇四〇。热浪与干旱同时出现,全球范围内自一九五〇年代以来增加,同样高信度。城市会在局地把升温再加一截。这些话不是明天的天气预报,也不是对二〇二二年某一次过程的归因百分比。那张百分比本讲没有,也不去编。

概念:热旱复合,水电两本账,装机不是来水

热旱复合的意思很具体:高温和缺水不是轮流来做客,而是叠在同一段日历上。热加快蒸发,抬高人体、牲畜和建筑物的冷却需求;旱削掉土壤墒情,削掉河流与水库的来水。两件事叠在一起,损害不是简单相加。田更渴的时候,人更热;人更热的时候,空调更饿;空调更饿的时候,发电机更想放水;放水之后,明天的灌溉和饮水更紧。IPCC把并发的热浪与干旱单列,就是因为阀门会互相拧紧。过去大约二十年,许多地方的夏天越来越常把这两件事叠进同一段伏天,而不是先热一阵、再等汛期来救。

水电同时是水和电。库里的立方,对水厂是原水,对农田是灌溉,对航道是吃水,对水轮机是水头。水头是落差乘上流量,不是坝体照片上的高度。坝可以还在,机组铭牌可以仍写着很大的千瓦数;若这个夏天的来水少了一截,能发的电就不是铭牌。装机是容量,回答机器理论上能扛多大功率。电量是这一年、这一月真正转过的能量。当年来水才是水电当月的燃料。三张表常被读成一张。读成一张,就会在主汛期里以为水电夏天一定稳——因为课本说夏天多雨,大坝就是蓄电池。

把二〇二二年夏天锁进可以核对的句子里。路透社八月十七日:水电约占四川电力装机的八成;高温迫使依赖水电的西南工业停下来,为的是把电留给居民;气温到四十摄氏度以上。水利部门称,长江流域干旱已经影响到农村人畜饮水和作物生长,有的水库干了,大河来水减少最多一半。八月二十二日《卫报》:四川超过八成的能源来自水电;省级进入最高一档预警,英文报道的用词是particularly severe;进入四川水电水库的径流掉了一半。中国水风险对那个夏天的评述:四川七、八月降雨减少超过一半,而这两月本来是主汛期;水电出力减半;工业用电被停,去兑现居民和农业的承诺。请停一下,对表。约八成说的是结构依赖——路透社写明是装机容量,《卫报》写的是能源。一半说的是当年来水和当月出力。依赖高,不是夏天更稳,而是雨一旦迟到,缺口大得没有地方藏。

机制:同一周里,负荷往上,来水往下

电网每一秒都要对上发电和用电。对不上,频率漂;漂过保护定值,就要切负荷。热浪里,居民和店铺的空调几乎同时打开,负荷在下午到前半夜被顶成一座峰。峰必须有人顶。水电若还有水,它可以顶,而且往往顶得比火电更灵活——这正是系统喜欢水电的原因。热旱复合把这个优点翻面:最需要它顶的那几周,常常也是来水最少的几周。气温到四十度以上,冷却从一会儿开变成不敢关。负荷的底座和尖峰一起抬。城市热岛再在局地加一截,白天吃进去的热让冷却更不肯停;这里不把睡眠展开,只记下冷却是电的尖峰,不是品德课。

第二句话写在水上。主汛期本该把水库灌上去。中国水风险写,四川七、八月降雨少了五成以上。降雨不是装饰,是燃料。燃料少,入库径流可以掉一半:《卫报》写进库径流,路透社写大河来水最多少一半。出力跟着来水走,评述里是水电出力减半。两句话——负荷抬、出力削——若发生在同一周,调度台手里就不是晚上再多开几台水机,而是水机没水,空开还在要。这不是管理形容词能取消的物理。能改的是预先准备别的电源、预先写清谁先被切、预先别把八成装机读成八成可调度。

主汛期少雨特别伤水电,因为水轮机吃的不是空气湿度,是已经进库、能够形成落差的水。七、八月在西南本该是补库存的窗口。窗口若关掉一半以上,后面的伏天就在吃老本。老本吃完,机组还在,水头没了。火电缺煤或缺气还可以调运;水电缺的是这一条河上的水,调运不来。铭牌仍是巨量、出力已经腰斩,只对把容量当成燃料的读法才荒谬。

工业让路给居民,标语好听,车间是另一本账。连续生产的窑、冷库、化工和部分电子产线,怕的不是电贵,是电突然没了。贵可以进成本,突然没有会把半成品变成废料,把炉温打乱,把交货日作废。把工业停下来,是把相对可中断的负荷先切掉,给居民空开和农业承诺腾出功率。路透社写工业停是为了保居民用电;中国水风险写停工业电去兑现居民和农业。两则报道对准同一类排队:先切谁,后保谁。排队改变分配,不把水库变满,也不把小区变压器变大。居民侧仍可能限电压、停电梯、只保照明不保动力。农村人畜饮水被水利部门点名,说明有的村子缺的根本不是空开,而是桶。家里空调还在转,证明不了楼上、村口、冷链都在同一张一定有电的名单里。

让路还有时间差。工厂可以接到通知后几小时停线,居民的空调却是分散的、同时的、很难在一小时内被劝回去。于是常见的操作是:先切大户,再看频率还漂不漂;频率仍紧,才轮到分区、限压、停动力电。大户停了,不等于楼里的空开都还在额定电压上。农业承诺插在中间,更麻烦。灌溉泵既是用电户,又是争水户。保农业,可能既要给泵留电,又要给田留水;两头都保,发电就更穷。只保泵、不保水,泵空转;只保水、不保泵,苗仍旱。热旱复合把农业从「也可以让一让的负荷」变成和居民并列的承诺,工业就被挤到名单更后面。被挤到后面的,是工时、订单和冷链里的货。本讲不编造损失金额。能讲的是形态:停的是可中断的功率,坏的是不可中断的工艺。

同一条河还要分给航运、饮水和灌溉。大河来水少一半,航道吃水变浅,船只能减载、停航,或把货改到卡车上。卡车更贵、更慢、更占公路,但河已经给不出原来的吃水。灌溉泵若继续抽,下游城市的原水会更紧;若先保城市喝水,田里的苗会先黄。发电机若为了顶今晚的空调多放水,明天的灌溉和航运会更穷;若把水留在库里给人喝、给秋后,今晚的电就更少。一库水不能同时取三个最大值。热旱复合只是把不能同时从手册拖进同一个星期。牲畜饮水、作物生长被点名,不是为了把气候课写成农学,而是为了阻止一种偷懒:看见城市插座还亮,就宣布这周的水账已经结清。

放水发电和留水备用,是同一座坝上的时间冲突。今晚多发一度,库位就矮一截;明天若仍无雨,水头更差,可调功率更小。连续热旱不是一天的尖峰,是一串尖峰。第一天放水顶空调,第五天可能连顶的本钱都没有。调度若保守,今晚就要更深地切工业,甚至切居民侧的动力电;调度若冒险,后面的日子更空。这不是性格,是库存。煤可以从邻省运,水不能从没有雨的流域里变出来。两边夹击,说的就是需求曲线和来水曲线在同一周里朝相反方向走。

水电大省的结构依赖,还会把下游、邻网和供应链卷进来。四川装机约八成是水电,不等于每个省都这样。可任何把夏季高峰押在水电上、或默认西南在热天仍有余力的系统,用的是同一条物理。煤电、气电、外来电都可以顶,但顶的人要有燃料、有通道、有钱养待命机组。本讲不编造邻省支援了多少度电。能确定的是:缺口出现时一定有人停、一定有人继续转,名单就是代价的分配,不是天气的附录。

误解:清洁不等于稳,停工厂不等于家里有电

第一种误解:水电清洁,所以夏天更稳。清洁说的是发电时几乎不烧碳,不是说燃料不受天气管。四川的主汛期本应在七、八月把库灌满,那也正是冷却最饿的时候。二〇二二年的观察是降雨少一半以上、出力减半。把清洁和夏天稳焊进一句环保,会让人在装机新闻下面以为尖峰已经有人顶。铭牌还在,来水不在,尖峰没有被两个字顶住。水电作为蓄电池成立的条件,是汛期真的把水头蓄上去;条件失效时,它更像一台缺燃料的发电机。

第二种误解:工厂停了,家里就一定有电。让路改的是顺序,不是物理库存。居民承诺和农业承诺可以写在同一张通知上,河仍是一条。农村饮水、牲畜和作物被点名,说明缺的不只是车间里的电。电压不稳、分区停、只保灯不保动力,都是让路之后仍可能出现的形态。把停工厂写成家庭免票,是把分配当成发电。家里若必须在空调和冰箱里留一台,留下来的那台才是住户尺度上的排队;电网的排队比这更大,也更不讲家里的舒适。

第三种误解:这只是西南的事。二〇二二年的聚光灯在长江流域和四川,锁死的数字也在那里:四十度以上、来水可少一半、装机约八成水电、出力减半、主汛期雨少一半以上。把观察锁在西南是负责任;把机制锁在西南是偷懒。IPCC的并发热旱是全球陈述,城市局地再加一截热。别的流域也许烧煤顶过去,也许靠联络线,也许限工业,也许限灌溉。办法不同,约束同类:热的那周要电,旱的那周少水,水电把两本账订在同一座坝上。二十年尺度上,热极端更频更强、热旱更常叠在一起,不是一份地方志。

路径与代价:多电源、错峰、节水、谁先停

路径一:把夏天高峰从几乎只靠水电,改成多电源。煤电、气电能听调度,但空气和气候两本账要付钱,机组还得在一年里很多时候待命。风和光在热天中午可能正好多,夜里和连续闷热时不听话,要线路和储能。核电稳,但建得慢,帮不了已经发生的那个夏天。跨省购电要通道,通道在别人也热的时候会一起紧。好处是来水少一半时,系统不是只剩切负荷。代价是要养看起来不绿或不经济的备用,并承认铭牌八成水电不等于八成可调度。

路径二:错峰。把一部分冷却、充电、冰库和工厂负荷从尖峰挪开。工业可中断合同如果真付钱,工厂是在卖灵活性,不是在做品德。居民若只靠号召少开空调,四十度里不会有人先关。错峰的代价是账单变复杂,以及谁有权被通知这一小时让出来。没有合同的错峰,最后仍是谁好说话谁先停,或者谁的停产更不容易被看见谁先停。

路径三:节水,而且要说清节的是哪一门水。城市漏损、洗车、景观喷泉,和灌溉方式、作物选择,不是同一笔。水库同时服务原水、农业和发电时,城市多用水,等于少留给水轮机和下游。把节水只写成居民洗短澡,会看不见田里的泵和坝上的调度令。代价是有人的苗、有人的航道、有人的空开会少掉一块。少掉哪一块,又回到名单。

路径四:事先写清谁先停电、谁先停水。名单难看,但比到了四十度再在群里吵架要诚实。保居民照明和冰箱,与保全功率空调,不是同一档。保灌溉与保航道,也不是同一档。把所有承诺写成同一句好听的话,到时候仍要切,切完再解释。代价是被写在前面的人会抗议;不写名单,则是默许谁嗓门大、谁的停产更能被看见,谁就少停。没有第五条免费的路。储能可以削很尖的峰,本讲不编造它已经把那年的一半来水缺口填上。保险要保费。保费可以出现在电价、税、工业停工或村里的送水车上。藏着的保费仍然有人付。

可核对的阀门

热旱周里的约束,落到生活里通常不是一篇评估报告,而是能核对的几件事。阀门不要求你先当调度员,只要求你别把三张表读成一张。

  1. 把最热、空调几乎不敢关的那几天,和河面掉、库区干、或来水变少的亲眼与新闻,放进同一本日历。若叠在同一周,负荷往上、来水往下的夹击已经发生;若先热完再旱,两本账还没有焊死。
  2. 坝下标牌或新闻里的装机万千瓦若还是原数,看掉下去的是水位、出力,还是铭牌本身。铭牌回答容量;当年来水和水头才是这个夏天水轮机的燃料。
  3. 七、八月若连续干热、没有往年那种能灌库的暴雨,对照的是主汛期燃料窗口。水轮机吃的是已经进库、能形成落差的水,不是空气湿度;窗口关掉一半,后面的伏天就在吃老本。
  4. 工厂或后厨停了之后,楼里空开的电压有没有立刻回到往常。让路改的是排队,不是把水库灌回去;顺序变了,水头不会因此涨一截。
  5. 同一周里是否至少撞上两件:船减载或停航、送水或水压变小、田里抽不上、发电侧限电。一库水要同时交给航运、喝水、灌溉和机组,不能取三个最大值。
  6. 今晚还在猛开空调的那几天过后,库面或河滩是不是更干,或又来一轮限电。第一天放水顶峰,后面的尖峰可能已经没有本钱;煤可以调运,这一条河上的水调不来。

二十年的底盘是热极端更密、热旱更常叠在同一段日历上。二〇二二年的四川把装机、来水、工业让路和农村饮水写进了同一周。下一周的天气会变,装机不会自动变成来水。能做的是先分清自己在哪一张表上:要电的那张,要水的那张,还是被要求先停的那张。分清之后,通知、水位和插头才开始有意义。分不清,就只会在清洁两个字下面等一个不会自己出现的汛期。

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