能源系统韧性研究进展及应用探索

陈 赛，聂 锐，丁月婷，高 凯，2

（1.中国矿业大学管理学院，江苏徐州 221116；2.悉尼科技大学，澳大利亚悉尼 2007）

韧性（resilience）的概念最初起源于自然科学，用以描述木材或钢铁等材料的抗压性[1]。1973年生态学家Holling[2]将其引入生态学领域，关注种群、物种和生态系统在不断变化和波动的自然环境中的长期生存策略和运行机制。随着时间的推移，有关韧性的研究从单一的生态学领域扩展到工程学、社会学和经济学等领域，同时，多学科的交叉融合又赋予韧性更加丰富的内涵，韧性的研究成为当前学术界的热点（韧性研究代表领域发文数量趋势见图1）。

图1 1995—2017年韧性文献统计分析

能源问题是任何先进社会的支柱，是经济增长，社会秩序和国防的必要前提[3]，能源系统能否正常运行关系到地区乃至国家的安全与稳定。然而，能源系统作为复杂的巨系统，其功能、结构在不断升级完善的同时，也面临着越来越多的风险，如能源供应中断、价格上涨、网络攻击、设备故障、劳动争端等事件[4-5]，这些突如其来的灾害和风险可能对整个经济产生严重后果。例如：2003年，俄亥俄州北部几根当地电缆因受热下垂导致大面积地区停电，电力输送系统崩溃，8分钟之内的电力中断影响了8个州和1个加拿大省的5 000多万人，最终导致美国财政损失在4～10亿美元之间[6]。2004年阿根廷经历的天然气供应中断导致工业和住宅需求的发电短缺，从而对国民经济产生重大影响[5]。2008年席卷华南、西南、华中和华东的冰灾中，20个省市受到影响，13个省市的电力设施遭到破坏，停运线路36 740条、变电站2 018座，563 236基杆塔倒塌，断线353 731处，超过170个县市停电，直接经济损失超过104.5亿元[7-8]。面临日益复杂而又不可抗拒的外部环境，政府、企业及其他政策决定者应该采取怎样的应对策略使能源系统最大限度的规避风险？不同的能源系统抵抗风险冲击的能力如何？哪些因素决定了能源系统从受损中恢复的速度？如何使能源系统在冲击发生之后恢复到更好的状态？正是在对这一系列问题的思索和探讨中，能源系统韧性应运而生，近年来，有关能源系统韧性的文献数量呈快速增长的趋势（见图1），被认为是很有潜力的研究方向。

能源系统韧性作为系统抵御风险能力的重要评价指标，国外学术界对此展开了较为广泛而深入的研究，取得了一定成果。相比之下，目前中国对能源系统韧性的研究尚未全面启动，从能源系统发展的实践来看，目前中国正处于能源供给侧改革、结构优化和新能源等量替代等复杂问题的战略攻坚期，各种问题层出不穷，特别是产能过剩、产业结构失衡和环境污染等现象，表明中国能源系统对外部冲击（价格波动、产业结构升级调整和自然灾害等）表现出极大的脆弱性和不适应性，急需一种新的理念来指导能源系统的发展。因此，推广能源韧性研究不仅有助于完善研究体系，而且可以为能源政策的实施提供新的思路和方式，具有较强的现实意义。

1 能源系统韧性的理论研究

1.1 韧性概念的起源与演变

从词源学角度看，“Resilience”一词源自拉丁语“resilio”，其本意是“回复到原始状态”；16 世纪左右，法语借鉴了这个词汇“résiler”，含有“撤回或者取消”的意味[9]；随后牛津英语词典将其定义为：“(1)反弹或是回弹的过程；(2)弹性”。可见，“韧性”一词起源已久，经过长期的演化发展，“韧性”在当今成为时髦的词汇，正在超越“绿色”“可持续性”等理念成为人们时常谈及的话题[10]，但在应用中却又处于莫衷一是的状态，正是这一术语在应用中的灵活性成就了对其研究的魅力和困难所在[11]。

从概念内涵角度看，“韧性”一词的具体含义上差别很大，可以是简单的性质描述，也可以是完整的理论体系[12]。不同学科分别对韧性做出了不同的定义，可谓“仁者见仁，智者见智”，主要原因在于韧性应用领域广泛，在自然学科中的界定比较严明和准确，而社会科学对其的借鉴和改造相对灵活。但一般认为，韧性的概念自提出以来，存在两次较为明显的概念转变。从最初的工程韧性到生态韧性，再到演进韧性，每一次修正和完善都丰富了韧性概念的外延和内涵，表明了学术界对韧性认知深度的逐步提升。

工程韧性是最早被提出的认知韧性的观点，起源于工程力学中韧性的基本思想，应用于物理学、工程学等领域。从某种意义上来说，这种认知观点最接近人们日常理解的韧性概念，即韧性被视为一种遭受冲击或干扰后恢复到原状态的能力。Holling[2]最早把工程韧性的概念定义为在施加扰动之后，系统恢复到平衡或者稳定状态的能力，体现的是系统抵御冲击的物理属性。除此之外，Cimellaro等[13]提出，对于工程系统，韧性被定义为系统感知和承受不良事件并从破坏性事件的影响中恢复的能力。Wang等[14]认为韧性是系统保持较低的失败概率以及在失败状况下能够迅速恢复正常运行水准的能力。总之，这一阶段的韧性主要指系统受压后恢复或返回原状态的能力，强调系统有且只有一个稳态（参见图2（a））。然而随着学界对系统和环境特征及其作用机制认识的加深，传统的工程韧性理论再应用过程中逐渐呈现出僵化单一的缺点。

不同于工程韧性，生态韧性强调系统可以存在多个而非工程韧性提出的唯一平衡态，Holling[15]修正了之前关于韧性的概念界定，首次将韧性引入生态学领域，他提出韧性是指系统在承受扰动或冲击后超越“阈值”，具有进入另一发展轨迹的可能性。Dawley等[16]和Martin[17]也认为生态弹性概念摒弃了工程弹性的“单一均衡”思想，强调系统在面临冲击或扰动时可能做出不同的反应，体现了“多重均衡”的特征，具体表现为系统可能会进入低于原水平的稳定状态（参见图2（b）），也可能走上衰退之路（参见图2（c）），或进入更好的发展状态（参见图2（d））。综合上述定义可以看出生态韧性实际上强调的是系统从一种状态转变为另一种状态，仍然没有能改有彻底摆脱传统的均衡思想的束缚。

在此基础上，学者们又提出了一种全新的韧性观点，即演进韧性，也有部分学者称之为适应性韧性，二者都强调韧性的能力不应该仅仅被视为系统对初始状态的一种恢复或者状态的稳定，而是复杂的社会生态系统为回应压力和限制条件而激发的一种变化、适应和升级改造的能力[18]。

图2 能源系统受到干扰后作出的不同回应[19]

综上所述，随着研究领域及目的的不断变化，韧性概念研究呈现出“百花齐放”局面，其共通之处在于强调韧性是一种应对冲击、干扰的能力，而其争论焦点在于对其系统内部作用过程、作用结果的分歧，具体表现为对传统韧性概念强调的“均衡性”和“稳定性”的与现实韧性研究对象表现出来的“非均衡性”和“演化性”之间的分歧。表1从系统特征、平衡状态、应用领域和主要观点等方面梳理了上述3种概念的区别。

表1 3种韧性观点总结比较

1.2 能源系统韧性

基于前文对韧性的理解，本部分针对能源系统与能源系统韧性的概念、能源系统韧性与其他概念的关系等问题进行阐述。

1.2.1 能源系统

能源系统作为一个复杂的巨系统，既从属于社会经济系统，同时也包含了不同的子系统，对其理解可以从不同的角度展开；从广义角度来看，能源系统是将自然界的能源资源转变为人类社会生产和生活所需要的特定能量服务形式（有效能）的整个过程，通常由勘探、开采、运输、加工、分配、转换、储存、输配、使用和环境保护等一系列工艺环节及其设备所组成[21]（见图3）。从狭义角度来看，能源系统可以理解为“在一个既定的社会或经济环境中，能源获取和使用的复合过程”[22]16,[23]，正如Pantaleo等[22]42等所述，这一定义揭示了一些重要特征：能源供给是一个系统（“复合过程”），具有供需平衡（“获取和使用”），以及社会和经济方面的属性。对比两个角度，广义角度强调了封闭循环的系统的存在性，而狭义角度则强调系统内的供给与需求平衡。从能源种类角度来看，煤炭、石油、天然气、电力和氢能等系统也属于能源系统；除此之外，能源系统还应包括能源的等量替代系统等能源利用过程中的各子系统。总之，能源系统的边界是根据研究目的在不断变换的。

图3 典型能源系统示意图

1.2.2 能源系统韧性概念

如前所述，与韧性的概念类似，目前能源系统韧性的定义也存在争议，但概括来讲，能源系统韧性应当归属于演进韧性一类，是韧性在能源系统中的应用。

在为数不多的能源系统韧性研究中，Sharifi等[24]使用“energy”“resilien”以及“urban”等相关关键词，搜索并回顾了374篇文献，发现虽然学界对如何定义韧性仍未达成共识，但在众多定义中，准备、吸收、恢复、适应等字眼出现的频率最高。进一步地，Sharifi等[24]结合了可持续和韧性的概念，提出了能源系统韧性为学术界普遍接受的定义：能源系统在面对灾害时通过一系列的准备、吸收、恢复和适应来确保能源供给、运输、分配的可用性、可达性、可承受性和可接受性4个方面。除此之外，还有不少定义散见于各个文献中，例如：Chaudry等[25]在探讨如何建立一个具有韧性的韧性英国能源系统时提出：“韧性是能源系统容忍干扰并继续向消费者提供负担得起的能源服务的能力，韧性能源系统可以快速从冲击中恢复，并且可以在外部环境发生变化时提供满足能源服务需求的替代方法”。Afgan等[26]将能源系统韧性定义为“能源系统在面临来自气候、经济、技术和社会等因素的挑战时仍能够提供和维持正常服务的能力”。Matzenbergere等[27]认为，能源系统韧性是系统应对破坏和维持系统功能的一种能力，系统可以利用积极的机会增加或发展系统的韧性。Brien等[28]提出韧性能源系统具有适应能力，它可以通过社会技术协同进化以最大限度地减少系统脆弱性、利用有利机会应对破坏事件。上述定义虽然表述灵活，但总的来说，“有韧性”指向能源系统在应对扰动、冲击时积极的一面，正如联合国减灾委员会（UNISDR）所指出的：韧性所体现出来的是人类社会与自然界共有的可贵品质[29]。

1.2.3 能源系统韧性与已有概念之间的关系

长期以来，能源问题的研究举足轻重，相关文献卷帙浩繁，其过程中衍生了能源安全、能源效率、能源可持续、能源可靠性和能源应急等一系列概念，那么看似意义相近的韧性与已有概念之间有着怎样微妙的关系呢？本文对此做了简要概述。

根据上文对能源系统韧性的理解，具有韧性的能源系统可以通过其“准备”“吸收”“恢复”“适应”4个阶段对冲击做出的适应性、动态处理。与能源系统韧性相比，能源安全是一种状态而非对冲击处理过程，它主要强调能源系统是否具备能源供需平衡、价格稳定的条件，如不具备，则不存在进一步动态适应调整过程。能源效率强调了能源的节能生产和利用，与能源韧性相比，能源高效利用或许可以增加韧性，但它只是能源系统高效运行的静态影响因素，且不具备抵抗外部冲击的含义。作为近年来研究热点，能源可持续发展仍没有明确统一的概念，相比能源系统韧性，该概念主要强调能源发展的代际公平以及能源发展对环境的影响而非外界冲击对能源系统的影响过程，其次，该概念也不具备抵御外部冲击的含义；能源系统可靠性强调了能源系统的稳定性，同能源安全一样强调了一种状态。能源应急的概念与能源系统韧性最为相似，都能反应出事故发生之后能源系统的反应、处理、对冲击阻止等能力。不同的是，根据Gunderson等[30]在韧性研究中的适应性循环理论，推动系统跨越阈值的关键力量有慢变量和快变量之分，不言而喻，应急处理事故多为紧急发生的外部冲击，即快变量的作用，例如火灾发生后对灾情的迅速处理。而影响能源系统的不仅有快变量，慢变量也是系统跨域阈值的关键因素。以电力系统为例，电力中断很大程度上与慢变量的长期作用有关，比如系统设施年久失修等。如前所述，已有概念多注重于能源系统发展的某一方面，均为能源发展的目标之一，具有单一、静态的特点。但随着经济危机、气候变化等新形势的出现，人们更加关注的是系统的响应、适应等动态调整能力，因此，相较与已有概念，“韧性”适时出现，起到了无所不包的统领作用。

2 能源系统韧性的实证分析

作为较新的研究领域，能源系统韧性的实证研究较为有限，其研究思路、内容主要集中于能源系统韧性的评估方面。实证发展受限的主要原因在于，能源系统韧性测度指标体系的选取与设定难度较大，此外，数据的可获取性以及数据的可比性也是实证研究中无法回避的技术问题[31]。尽管如此，一些学者仍然在能源系统韧性的评估方面取得了建设性的成果。本文根据能源系统韧性的评估过程对现有文献进行梳理并将其分为3个主要组成部分：指标体系构建、评估工具选择和评估结果分析（见图4）。

图4 实证分析框架

（1）指标体系构建。为了回答如何描述能源系统韧性这一问题，指标体系的建立必不可少，只有通过对系统的分解和剖析，科学全面地选取指标才能更加准确地对能源系统韧性进行评价。作为评估的基础阶段，学者们对指标体系的构建进行了深入的研究，但由于没有明确界定具体研究对象，指标体系以构建框架为主，落实到具体可计算的指标仍然较少[32]，其中具有代表性的研究是Linkov等[33]。根据美国国家科学院对韧性特征的定义，即准备、吸收、恢复和适应，同时采用网络中心运营（NCO）学说中描述的物理、信息、认和社会4个领域，构建了4×4的韧性度量矩阵。Roege等[3]针对能源系统，对Linkov提出的评价矩阵进行了更为具体的填充。例如将原矩阵中物理、准备一格中的内容由设备与人员的状态能力扩展为减少能源依赖性、能源多样性、能源存储能力等多个方面。尽管如此，Roege等提出的指标体系仍不能直接用于计算，其指标仍需要进一步细化或者选取替代性指标进行衡量。类似的研究众多[34]，Erker等[35-36]同样以矩阵的方式，构建“特征维度”与“领域维度”相结合的韧性矩阵，特征维度选取“暴露”“效率”“多样性和冗余”，领域维度选取“住房”“工作”“供给”“移动性”。不同的是在指标选取方面，Erker不仅选择了事实评估指标还选取了价值评估指标。除此之外，在美国桑迪亚实验室关于电力、石油天然气部门韧性衡量的研究报告中提出，韧性指标应从冲击的类型、系统性能、出现的结果等多个角度选取，而不是给出具体的可计算的指标。可见，在使用指标体系对能源系统进行描述时，并没有一套指标体系可以适用于所有的事件[3]，学者对研究领域和韧性维度的选择、指标的确定是多而范围宽泛却不易计算的。

（2）评估工具选择。评估工具的选择具有承上启下的重要作用，既是指标选取的依据之一，也是结果分析的必经之路。一般来说，评估工具被分为定性和定量两大类。如前所述，通过矩阵形式建立指标体系，并分别对韧性的4个功能进行专家评分，再确定各功能的权重，以得到某一系统韧性的综合得分便是典型的定性评估方式。相比定性评估，定量评估能够帮助规划者和决策者进行更直观的判断。正如美国国家科学院所阐述的那样：“如果没有一些评估韧性的数字基础，就不可能监测系统韧性的变化”[37]。定量评估最主要的做法是借助韧性演进曲线通过计算面积进行评估。韧性演进曲线源于对韧性和时间思考，Kulig等[38]57认为随着时间的推移，加之冲击的类型不一，韧性可能会波动，有效的韧性管理需要清楚地了解变化的时间阶段。Zhou等[39]具体描绘了韧性随时间变化的演进曲线，如图5。随后不少学者对韧性的演进曲线加以改造升级以适应不同的研究。Omer等[40]等是最早利用韧性演进曲线的面积对韧性进行计算的。根据已有文献，本文将一般韧性演进曲线在图6中展示。图5包含了以下三重含义：第一，韧性演进曲线一般分为4个阶段，分别是准备阶段（S1）、吸收阶段（S2）、恢复阶段（S3）、适应阶段（S4）。S1阶段表示能源系统处在一个相对稳定的水平，系统运行正常、状态良好，对随时可能发生的扰动具备一定的抵御能力；S2阶段表示扰动发生，能源系统在扰动的作用下性能由P0下降至Pv；S3阶段表示系统开始应对扰动作出反应，通过政策调控、启动应急预案等途径，恢复系统性能，并在tn时刻达到稳态；S4阶段表示系统性能恢复到原来的状态。第二，以吸收阶段为例，由于系统受损程度不同，θ角的大小反应了此阶段可能出现3种情况，即U1、U2、U3，分别对应系统性能的快速下降、逐渐下降和缓慢下降。第三，系统的恢复速度与结果可能不尽相同，γ角的大小使得恢复阶段出现3种情况：V1、V2、V3，即新的稳态与初始状态相比，可能出现衰退、稳定与进化。

图5 灾难韧性的时间阶段[38]84

图6 演进曲线

根据上述韧性演进曲线的基础模型，不同学者针对不同研究对象展开了研究。由于韧性应用领域广泛，韧性曲线也在工程、生态等多领域应用，其中比较基础的应用是Bruneau等[42]在对社区地震韧性的研究中描述的基础设施面对灾害所呈现状态（见图7），根据曲线，Bruneau和Reinhorn等列出了韧性的计算方式（式1），并认为这是一种被科学界广泛接受的方式。

图7 地震韧性计算曲线

类似的研究还有Ouyang等[43]学者，作者将韧性演进曲线分为3个阶段，实质上是将上述曲线的S3与S4阶段合并称为恢复阶段，提出了系统韧性的计算方法，即利用系统韧性演进曲线，计算受扰动后系统机能曲线与时间轴所围成的面积与正常情况下韧性演进曲线之比。计算公式如式（2）：

式（2）中：E表示系统韧性方程；T表示时间；P(t)表示系统受扰动时系统机能曲线；TP(t)表示系统常态下的系统机能曲线；n表示扰动发生次数，包括不同的扰动；N(T)表示扰动在时间T内发生的次数；tn表示第n次扰动发生的时间点；AIAn(tn)表示tn时间第n次扰动发生时受损面积。

在少数能源系统韧性的实证研究中，对韧性演进曲线进行应用的代表作者是Afgan等[26]，他在研究氢能源系统韧性时采用了上述方法，设定韧性指数是各指标突然变化时间与恢复稳态值时间之间可持续性指数的积分（如式3），且总韧性指数由子指标组成，即经济、环境、技术和社会韧性要素。

之后针对一种特殊的的演进曲线形式（见图8），作者给出了计算方法。假设指标变化与恢复是时间的线性函数，那么韧性计算表达式为：

如果假设所有指标的指标变化均相等，则个别情况的韧性指数为：

总韧性指数是所有韧性指数的附加函数，如下所示：

图8 特殊韧性演进曲线

韧性定量评估的第二种典型做法是基于韧性特征，借助系统中断前后的性能进行评估。韧性通常与系统发生破坏性事件时的性能损失有关，因此，量化韧性的一个方法是测量系统性能的变化[44]。由于不同的系统通常具有不同的性能功能，因此，在不同情况下，可以通过多个性能功能来描述唯一的系统。本文借鉴工程韧性的评估方法，以网络系统为例，阐释韧性的评估过程，以期为能源系统韧性的评估提供依据。在网络系统中相应的韧性度量用以下等式表示[45]：

式（7）中Qinitial是需要通过网络传输的初始信息量，Qloss是由于扰动、中断导致的信息丢失。无独有偶，对于系统韧性的评估，Francis等[46]也是从系统中断前后的性能角度考虑，给出了系统韧性的评估公式：

韧性定量评估的第3种典型做法是将学界常用的模型应用于能源系统韧性的定量评估中。例如：Maryono等[47]以经常遭受灾害（洪水、地震和火山喷发）冲击的印度尼西亚中爪哇省8 528个村庄为研究对象，从“管理者”的角度出发，选取管理者对“能源需求”“能源供给过程”“能源供给的基础设施”“能源消费效率和行为”的努力程度以及“当地政府的关注程度”五大潜在影响因素，通过结构方程模型的实证研究得出上述五大因素对能源韧性（灾难援助、公共空间和街道照明）的实现有明显的影响。He等[5]将投出产出的线性规划模型应用到能源-经济系统韧性的评估中，提出了能源-经济韧性恢复指标，开发了用于评估和优化能源韧性的算法，并采用中国投入产出数据进行煤炭、电力部门中断案例研究，研究发现2012年中国的能源-经济韧性与煤炭生产密切相关，此外，电力部门的中断也可能导致经济中严重的赤字情况。Mulyono[48]运用博弈论方法对用电用户之间的行为和互动进行模拟，认为智能电网可以有效应对电力中断，增强能源系统韧性。

上述能源系统韧性的定量计算方法由于角度不同存在一定差异。其中以韧性演进曲线与时间轴围成的面积计算最为基础，之后不同的学者从各自的角度进行了延伸与拓展，使评估具有动态化、系统化的特点，但同时在实际应用中定量评估仍面临数据获取、计算上的挑战，需进一步完善。

（3）韧性提升路径。系统韧性的提升路径是上述研究内容的落脚点，无论是指标体系构建、定性、定量评估还是情景模拟，最终都落实到“如何提升能源系统韧性”这一问题上。遵循这一研究规律，本文总结梳理了具有代表性和概括性的能源系统韧性提升策略。如美国桑迪亚国际实验室从物理、政策和程序3个角度给出了提升韧性的建议[49]，例如：在物理层面上可以增加冗余电源线；在政策方面，能源中断过程中允许使用存储的能源；在程序方面，在灾害或者冲击到来之前打开或者关闭相关设备。除上述提及的文献之外，更多的文献从韧性的准备、吸收、恢复和适应4个过程给出提升路径的建议。在准备系统阶段，对可能发生的冲击进行主动的、前期的规划，比如完善系统老旧设备维护修复，加强系统设备的检测，完备应急预案等。在吸收阶段，可以在能源系统中配备燃气轮机、柴油发电机等常规备用机组以及风力发电机、光伏电池和储能电池等分布式发电以增强系统冗余性。在恢复阶段，高效的应急响应预案、充足的应急救灾物资储备、可用的备用设施、以及高效执行的灾后建设方案等，都可以提升能源系统的韧性。在适应阶段主要要求能源系统从应对扰动事件的经验中学习、自我调整和适应，以恢复到更好的、更具韧性的状态。综上，韧性作为一种复杂的衡量标准，提升路径的提出一般根据其特征、阶段等不同的方面拆解开来分别进行，但这些措施往往全面而不够具体。

3 能源系统韧性应用探索——以2017年中国天然气“气荒”事件为例

2017 年冬季，天然气市场需求侧超预期规模的增长和供给侧始料未及的下降致中国部分城市出现天然气供给不足的现象。虽然在2013—2016 年间中国也出现过短暂的“气荒”，但 2017 年的“气荒”却是时间最长、范围最广的一次[50]。对“气荒”问题原因和对策的研究很多，而能源系统韧性概念则为这一问题提供了新的研究视角和思路，具体分析如下。

在没有防备的冬季，“气荒”像狼一样悄悄袭来。一方面，中国天然气产量的不足决定了对国际天然气市场较高的依赖度。据统计，2016 年中国天然气消费量2 058亿m3，产量1 368亿m3，供需缺口近 700 亿m3，对外依存度高达34%[50]。另一方面，2017 年中国天然气进口的海外资源没能达到预计的供应量也是导致严重“气荒”直接原因之一。中国的天然气供应从冬季前每日 1.3 亿m3降至不足 1.1 亿m3，使得新投运的陕京四线无法发挥作用。原定于 2017 年投产运营的中石化天津LNG 接收站未能如期上产，直接导致3 000万m3供应华北的资源未能落实。可见，天然气系统在冲击到来的准备阶段，系统韧性较差，难以抵御危机。

当“气荒”全面爆发，天然气系统存在调峰能力不足、天然气基础设施薄弱，储气能力低下等问题，这正体现了说明天然气系统冗余性不够。根据国际天然气联盟（IGU）的经验，当天然气对外依存度达到30%，则地下储气库应急储备能力应超过12%[51]。而当前中国储气设施的实际工作气量约为 80 亿m3。若按照 2017 年预计2 400亿m3的消费量测算，储气量仅占年消费气量的 3.3%。在这种情况下，低的冗余度无疑增加系统崩溃的风险，不利于其长期发展。

庆幸的是，在恢复阶段，面对大范围天然气供应紧张形势，国家能源局与各有关地区、部门和主要油气企业齐心协力，采用了一系列综合性的措施：在确保安全的前提下，主要供气企业保持其主力气田持续高负荷生产天然气；协调稳定进口气源；通过管网互联互通实现“南气北送”。通过上述举措，“气荒”的影响得以大幅度降低。同2005年美国在遭遇卡特里娜飓风一样，虽然系统初期反应有些迟缓，但进入应急响应阶段后，10天之内实现了新奥尔良市人口的全部撤离，居民的生命安全得意保障。

最终，天然气价格恢复，但“气荒”阴霾何时散去？2017年这一场“声势浩大”的“气荒”并不是中国唯一的“气荒”事件。随着近年来中国天然气消费迅速增长，每到冬季北方地区天然气供求矛盾加剧，往往出现“气荒”现象，这在一定程度上也体现了天然气系统灾后更新、学习和适应力并不突出，需要进一步加强以适应长期发展。

4 总结与讨论

现有的能源系统韧性研究对于探索能源系统应对外界冲击既具有重要理论启示意义，同时也对推动能源系统适应、转型具有很强的实践指导意义。但由于能源系统韧性研究起步较晚，加之上理论根基暂未打牢，目前学者们更多地把能源系统韧性当作一种概念隐喻而非学科理论来看待。基于上述文献梳理，本文总结现有能源系统韧性研究的不足之处及未来研究方向。

首先，能源系统韧性是在吸收借鉴其他学科的研究成果的基础上发展而来，加之能源系统研究对象边界难以确定，因而相关概念定义仍然比较模糊。未来的能源系统韧性研究需要在外延界定上做出突破。这一方面依赖于对现有能源系统韧性概念的概括、整合和提炼，另一方面尝试把能源系统韧性概念与其他概念加以分离，使其在能源领域的应用能够独当一面，独树一帜。

其次，实证研究方法比较单一，现有研究大多采用侧重于描述性的定性研究，或仅给出能源韧性给出量化框架，定量研究严重不足，缺乏一套完整的能源韧性评价体系。因此，第一，要建立相对统一、普适性较强的评价指标体系或计算模型。第二，要拓展韧性研究的类型、范围和方式。例如：借鉴区域经济研究模式，界定和缩小能源系统范围，考虑如何均等发展区域能源韧性，在空间尺度上考虑这样一种情形——一些区域能源韧性的提升是否会影响另外一个区域能源系统韧性的降低，在时间尺度上，讨论能源系统韧性的演化趋势等。第三，尝试把已经成熟的经济学模型引入能源系统韧性的计算中，例如可计算一般均衡模型（CGE）、社会网络模型、系统动力学模型（SD）等。

最后，能源系统韧性理论为应对外界风险灾害冲击提供广阔的视野和方法论基础，但由于其理论在全球仍处于起步阶段，因此在应用方面，应该更多地考虑中国特色，不能照搬照抄国外研究模式，应当开拓创新，使韧性理论自身更加“韧性”以符合国情。