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十三五解析:"十三五"我国电力需求水平预测
2017-01-12 09:18:39  作者:  来源: 中电新闻网  
  •   电力需求预测水平是“十三五”电力发展规划的重要基础。为更好地支撑“十三五”电力规划的编制,我中心与中国社科院数量经济与技术经济研究所合作,结合“十三五”新常态下经济转型发展、用电增长驱动力转换、相关国家及地区相似发展阶段的历史用电特征分析对电力需求发展水平进行了深入预测研究。
    关键字: 十三五 电力需求

  “十三五”我国电力需求水平预测

  国家电力规划研究中心

  谢秋野 杜忠明 王雪松

  电力需求预测水平是“十三五”电力发展规划的重要基础。为更好地支撑“十三五”电力规划的编制,我中心与中国社科院数量经济与技术经济研究所合作,结合“十三五”新常态下经济转型发展、用电增长驱动力转换、相关国家及地区相似发展阶段的历史用电特征分析对电力需求发展水平进行了深入预测研究。经济新常态下,以高端制造业为代表的第二产业、以现代服务业为代表的第三产业以及新型城镇化驱动下的居民生活用电将成为拉动我国用电需求增长的新动能。我国目前正处于从工业化中期向后期过渡的阶段,经济结构调整、转型升级的形势下,未来我国用电难以再出现类似“十五”、“十一五”时期的两位数高速增长。但目前我国人均用电水平与发达国家相比还存在较大差距,未来我国用电需求仍有较大发展潜力,过低的用电增速判断不符合相关国家及地区的历史用电发展经验。本文采用电力弹性系数法、人均用电量法、分行业用电量法和数量经济模型预测法等多种方法预测,“十三五”期间我国用电需求将维持中速刚性增长。

  1 经济发展新常态下用电特征出现重要变化

  新常态下我国经济呈现出以下几个主要特征:一是经济增速由高速转为中高速;二是经济结构不断优化升级,第三产业消费需求逐步成为主体;三是经济发展驱动力从要素驱动、投资驱动转向创新驱动。用电需求与经济发展关系密切,新常态下经济特征的转变使得用电需求的驱动力与发展特征均出现重要变化。

  改革开放以来,我国分别以农村经济和城市经济改革为突破口,逐步过渡到市场经济体制;后续通过宏观政策和国企改革拉动国民经济快速增长,逐步实施了重化工业化,工业化和城镇化进程快速推进,经济增速长期维持在两位数;“十二五”期间,我国加强宏观调控,经济进入新常态,增速换档回落至7.8%。1996-2010年的15年,是我国经济实现原始资本快速积累的关键阶段,是我国进入中高收入国家之列的决定时期。历经三十多年的长足发展后,资源、环境、生态对我国经济发展的约束性空前加大,原有的粗放式发展模式已不可持续,转变发展方式成为必然。

  我国经济发展进入新常态后,经济增长的动力机制发生了深刻变化。初级的基本需求不再是拉动经济增长的主要动力,而逐步转向“供给创造需求”的经济增长动力机制,由过去的“要素驱动”转为“创新驱动”。经济发展模式也由过去十多年的高速粗犷发展方式向稳健的环境友好型发展方式平稳过渡,产业升级、产业转移、节能降耗、生态发展等宏观调整政策对各地区的经济发展产生重大影响。

  伴随着经济发展模式的转变,新常态下我国用电特征在“十二五”后两年开始发生变化。2000年以来,我国用电量持续快速增长,随着工业化水平的不断提高,各时期的用电增速逐步下降。“十五”和“十一五”期间用电均维持了两位数高速增长,年均增速分别达13.0%和11.1%。新常态下,受经济增长速度换挡、结构调整加快、发展动力转换等影响,全国用电需求从过去的两位数高速增长,逐步进入到中速增长阶段。“十二五”期间,全国用电增速由2011年的12.0%下降到2015年的0.5%。随着经济转型效果开始显现,2016年全国用电增速开始回弹。截止2016年10月,全国累计用电量同比增速达4.8%。

  “十二五”后两年,在去产能、调结构的背景下,部分省份用电增速快速下滑,甚至出现了负增长。伴随着经济发展模式和产业布局的调控转变,全国各地区电力需求发展的差异化特征明显。2015年,全国1/3省份出现用电量负增长,其中青海、云南、山西及东北三省增速明显放缓。

  新常态下我国经济特征的转变在全国范围内普遍带来了用电特征出现了重要变化。从2000年以来主要省份各产业历史用电增速变化情况来看,各省以高耗能为代表的第二产业用电在“十五”和“十一五”期间普遍维持两位数的高速增长;“十二五”前三年增速开始出现大幅下滑,但还保持一定增长;“十二五”后两年,随着去产能稳步推进和调结构步伐加快,各省普遍出现了负增长。在此期间,除部分年份受气温影响出现用电增速波动,第三产业用电和居民生活用电总体上一直保持了刚性增长。

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  图1 2000年以来我国全社会用电量及增速

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  图2 2015年全国各省(区、市)用电增速

  表1 新常态下部分省份各产业用电增速变化分析
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  新常态下经济发展与用电的关系将发生重要变化,一方面,拉动我国各地区用电需求增长的动能将发生转换;另一方面,新产业、新业态、新模式也将对用电需求增长产生不可忽视的影响。

  2 传统用电驱动力逐渐衰退,新常态下我国用电增长驱动力发生重要转变

  2.1 高耗能行业用电是我国传统经济模式下的主要用电驱动力

  从历史用电结构来看,改革开放以来,我国第二产业用电比重一直维持在70%以上。第二产业用电是全社会用电的主体,其增长速度决定了全社会用电增速的大趋势。其中高耗能行业用电比重超过30%,占二产用电比重超过40%,高于第三产业用电和居民生活用电之和。

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  图3 我国用电结构发展历史

  从各产业历史用电增速来看,改革开放以来,随着我国经济快速增长,我国用电需求也保持了较快增长。特别是“十五”、“十一五”时期呈现出明显的重化工业化特征,用电保持了两位数的高速增长。“十二五”中后期,我国经济进入新常态,用电增速有所放缓。

  由于第二产业用电是全社会用电的主体,各时期全社会用电增速与第二产业用电增速相近,增速差值不超过1%。其中,高耗能行业用电增速始终高于非高耗能二产用电,尤其在“十五”和“十一五”时期,高耗能行业用电增速甚至高于全社会用电增速1%以上。考虑其近1/3的比重,高耗能行业用电是拉动全社会用电快速增长的主要动力。各时期第三产业用电增速和居民生活用电增速基本上均高于全社会用电增速,一定程度上拉动了全社会用电增长。

  总的看来,在过去十五年的重化工业化时期,我国高耗能行业用电年均增长11.2%,高于全社会用电量增速1.1个百分点;占全社会用电量的比重由2000年的26.9%提高到2015年的31.4%,提高了4.5个百分点;高耗能行业用电的快速发展是拉动我国全社会用电快速增长的主要动力。

  表2 我国各产业历史用电增速(亿千瓦时)
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  2.2 高端制造业用电、第三产业用电及居民生活用电成为新常态下我国用电增长的主要驱动力

  进入新常态以后,伴随着经济增长动力机制的深刻转变,我国用电增长的驱动力同步发生转变,高耗能行业用电将不再是驱动全社会用电增长的主要动力。

  随着高端制造业、现代信息技术及其服务业逐步成为国民经济的主导产业,以及工业与向服务业的逐步渗透,以高端制造业为代表的第二产业用电、以现代服务业为代表的第三产业用电将成为拉动我国用电需求增长的新动力。同时,随着城镇化进程的加快,新农村建设力度的加大,新型城镇化驱动下的居民生活用电也将成为拉动我国用电需求增长的另一主要动力。

  结合钢铁、有色、建材、化工四大高耗能行业的产能、产量及需求预测研究,初步预计,“十三五”期间四大高耗能行业用电总体将在2017年左右实现正增长。其中,建材行业用电在2017年前后实现正增长,钢铁行业用电将持续负增长,有色和化工行业用电则将恢复性加速增长。

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  图4 我国高耗能行业用电发展趋势预测分析

  3 国际经验表明,相关国家在与我国“十三五”相似发展阶段普遍都伴随着较快的用电增长

  2015年我国人均GDP约8016美元(现价),根据“十三五”国民经济发展规划,预计2020年我国人均GDP将突破10000美元。以人均GDP作为经济发展阶段参考因素,对韩国、法国、新加坡、香港、澳大利亚、西班牙等国家和地区的经济与用电发展进行了统计分析表明:

  为实现人均GDP从8000美元到10000美元的跨越,韩国、法国经历了5~7年的时间;新加坡、香港、澳大利亚、西班牙等国家及地区则仅用了约2年时间。总体来看,相关国家在与我国“十三五”相似发展阶段普遍都伴随着较快的用电增长,年均用电增速在5.3%~13.9%之间,电力弹性系数普遍大于1。

  表3 发达国家及地区与我国经济发展相似阶段用电分析(现价美元/人)

  目前,主要发达国家的用电结构基本上呈现第二产业用电、第三产业用电和居民生活用电相对均衡的特征,即使是工业比重较高的韩国和德国,其第二产业用电比重也低于50%。

  改革开放以来,我国第二产业用电比重则一直维持在70%以上,第三产业和居民生活用电比重虽有提高,但仅为13%左右。结合我国经济结构变化趋势初步判断,未来我国第三产业和居民生活用电比重将逐步提高,第二产业用电比重随之下降,但短期内下降到50%以下的可能性不大。因此,在未来一段时期内,第二产业用电仍将是我国全社会用电的主体。

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  图5 我国现状用电结构国际对比

  4 我国“十三五”电力需求水平预测

  基于上述经济用电发展驱动力和国际发展经验分析结果,结合当前发展形势,采用电力弹性系数法、人均用电量法、分行业用电量法和数量经济模型预测法等多种方法对我国“十三五”电力需求水平进行预测。

  4.1 电力弹性系数法

  从历史电力弹性系数看,我国从“八五”以来电力弹性系数长期保持在0.7以上。其中,

  第二产业的电力弹性系数经历了先上升后下降的过程,从“八五”的0.53上升至“十五”的1.27,后又下降至“十二五”的0.70。主要原因在于,随着工业化进程不断推进,第二产业产值单耗也在不断变化,产值单耗上升则导致电力弹性系数大于1,产值单耗下降则导致电力弹性系数小于1。

  第三产业电力弹性系数长期保持在1以上,主要原因在于耗电行业占第三产业经济增加值的比重不断提高,第三产业产值单耗持续上升。与此类似,随着生活水平的不断提高,用电消费占居民可支配收入比重不断扩大,居民生活用电弹性系数也维持在1以上。

  表4 我国各产业历史电力弹性系数
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  《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确提出,到2020年国内生产总值和城乡居民人均收入比2010年翻一番,“十三五”期间经济年均增长在6.5%以上。习总书记在“十三五”规划纲要建议稿的说明中指出,综合国内外主要研究机构预测,“十三五”时期我国经济今后要保持7%左右的增长速度是可能的。因此,“十三五”国民经济增速可按6.5%~7.0%考虑。

  “十三五”期间我国经济进入新常态,随着拉动电力需求增长新旧动能的转换,预计我国电力弹性系数将小于1。但从前述相关国家在相似经济发展阶段历史情况看,普遍都伴随着较快的用电增长,电力弹性系数过低不符合上述国际经验。

  随着产业升级不断推进,我国第二产业产值单耗总体将呈下降趋势,预测“十三五”期间我国第二产业电力弹性系数在0.5~0.55之间;考虑到信息产业等耗电行第三产业的比重不断提高,第三产业产单耗也将有所上升,相应地第三产业电力弹性系数在1.05~1.15之间;随着城镇化进程的不断推进,农村用电条件逐步改善,预计居民生活电力弹性系数在1.1~1.2之间。

  综合上述分析,预计“十三五”期间全社会电力弹性系数在0.65~0.71之间,2020年全社会需电量预测为7.0~7.3万亿千瓦时,“十三五”年均增速4.2%~5.0%。

  表5 2020年全国用电量电力弹性系数法预测结果表(亿千瓦时)
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  4.2 人均用电量法

  目前,我国正处于工业化中期向后期过渡的关键时期,经济仍处于较快发展阶段,人均用电量在2000年以后保持了较快增长。“十五”、“十一五”、“十二五”期间,全国人均用电量年均增长率分别为12.3%、10.6%和5.7%。2000年至2015年,我国人均用电量年均增速达9.5%,2015年人均用电量达到了4142千瓦时/人,但远低于发达国家水平,约为美国的1/3,韩日法德等国家的一半左右。

  随着我国经济发展水平的不断提高、居民生活水平的不断改善、新型城镇化的快速发展,预计未来我国人均用电量仍将持续提高,未来我国人均用电量还将保持长期的增长。综合考虑我国人口数量和生活方式的特点,初步判断“十三五”期间我国人均用电量年均增速在3.2%~4.4%之间,2020年我国人均用电量将在4860~5140千瓦时/人之间。

  在此基础上,结合我国人口预测,2020年全社会需电量将达到67980亿千瓦时~71890亿千瓦时。

  4.3 分行业用电量法

  结合各主要行业的用电历史分析,重点对三次产业及高耗能行业用电进行细化分析,研究预测各行业“十三五”期间的需电量。

  “十二五”期间,全国钢铁行业用电量年均增长约1.7%。目前,钢铁行业整体产能过剩。预计“十三五”期间将是该行业消化过剩产能、整合优质产能的阶段,行业需求将逐步放缓。“十二五”期间,全国有色行业用电量年均增长约7.2%。受下游交通运输、机电设备、耐用品等领域对有色金属需求加大等影响,对有色金属制品需求将越来越大。该行业受电力成本等因素影响竞争激烈,从国内经济形势和下游产业链对有色金属的需求情况来看,预测未来有色金属消费量增长幅度将略有下滑。“十二五”期间,全国建材行业用电量年均增长约4.8%。目前,建材行业仍存在区域性产能过剩。从长期来看,随着工业化、城镇化和新农村建设进一步拉动内需,保障性基础设施建设将带动建材需求持续增长,尤其是高端市场需求的未来发展前景可期。预测“十三五”期间将是该行业整合升级的重要时期,用电总体可实现微增长。“十二五”期间,全国化工行业用电量年均增长约7.3%。目前,化工行业整体仍有较大发展空间,受我国资源条件和社会需求的影响,“十三五”期间产能及产量仍将继续增长,预计“十三五”期间行业用电量仍将维持较快增长。综合上述分析预测,“十三五”期间高耗能行业用电量总体可实现微增长,“十三五”用电增速在0.5%~1.8%之间。

  “十三五”期间,在产业转型升级的大环境下,以高加工度制造业、高科技含量制造业等高端制造业为代表的第二产业将快速发展,带动非高耗能的第二产业用电快速增长,成为全社会电力需求增长的主要动力之一。综合考虑固定资产投资和科技创新的共同影响,预测“十三五”期间非高耗能二产用电年均增速在3.5%~5.5%之间。

  经济发展新常态下,以现代服务业为代表的第三产业在未来将有广阔的发展空间。“十三五”期间,在新一轮科技革命和产业变革的背景下,第三产业将快速发展,助力产业结构调整升级。现代信息技术及其服务业、以互联网为平台的相关生产与服务产业将成为重要主导产业,与传统服务业相比,此类产业需要更多的电力需求。同时,随着工业逐步向服务业渗透,第三产业整体用电增速将维持较高水平。据此预测,“十三五”期间三产用电年均增速在8.2%~9.2%之间。

  2015年,我国人均居民生活用电仅为530千瓦时/人,远低于发达国家水平。随着国民收入水平不断提高,城乡家用电器大范围普及,未来在新型城镇化的驱动下,我国人均生活用电量将大幅提高。此外,居民生活用电与居民可支配收入息息相关,党的十八明确了“2020年实现人均收入比2010年翻一番”的目标,将对居民生活用电持续快速增长提供有力支撑。预测“十三五”期间居民生活用电年均增速在7.3%-8.3%之间。

  表6 2020年全国分行业用电量预测结果表(亿千瓦时)
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  综合各主要行业用电预测结果,预计全国2020年全社会用电量在68500亿千瓦时~73570亿千瓦时之间,“十三五”年均增速在3.8%~5.3%之间。

  4.4 数量经济预测模型法

  经济发展是用电需求增长的内在驱动因素,通过对经济和用电发展历史数据进行数理统计分析,应用数量经济学原理可以构建得到全国各省(区、市)数量经济用电预测模型。

  我国地域辽阔,东中西部各省(区、市)经济发展阶段、经济总量、经济结构等均差异巨大。模型研究充分考虑了新常态下各省(区、市)经济转型的特点,重点了梳理影响各省份用电的主要经济要素,主要包括投资总额、投资结构、产业结构、居民可支配收入、城镇化率、经济开放度、人口等7个方面近20个经济因素。

  (一)投资总额:包括资本形成总额、第二产业投资总额、第三产业投资总额、房地产投资总额、制造业投资总额等。投资是高效拉动经济和用电快速增长的方式,直接刺激第二产业用电和第三产业用电的增长。

  (二)投资结构:包括第二产业投资比重、第三产业投资比重、房地产投资比重、制造业投资比重。投资结构直接影响经济结构,是宏观调控经济和用电结构的重要手段,紧密影响第二产业用电和第三产业用电。

  (三)产业结构:包括第二产业比重、第三产业比重、工业比重、重化工产业比重。经济发展成果的宏观表现,与各行业用电高度相关。

  (四)居民可支配收入。直接对居民生活用电产生影响,间接影响第三产业用电增长。

  (五)城镇化率。直接对居民生活用电产生影响,间接影响以房地产为代表的第二产业用电增长。

  (六)经济开放度,由进出口总额占GDP比重衡量。对第二产业用电和第三产业用电增长产生辅助影响。

  (七)人口:包括人口规模,人口增长率,劳动力数量。是影响居民生活用电和第三产业用电的基础因素。

  全社会用电量由各行业用电量及居民生活用电量构成,而各行业用电需求与上述7类经济要素分别相关,因此用电需求总量可以由下式所示的隐函数模型来表征。

  用电需求 = F(投资总额,投资结构,产业结构,居民收入,城镇化率,经济开放度,人口)

  基于上述理念,应用数量经济学原理构建各省(区、市)用电预测模型,并以新常态下各省经济顺利转型且进展较快的情景对各省预测模型参数进行拟合,对全国及各省(区、市)“十三五”电力需求水平进行预测,同时研究各省(区、市)用电增长的主要驱动力。结果表明:以现代服务业为代表的第三产业用电将是北京、上海、天津、浙江、江苏等东部省份未来用电增长的主要驱动力;新型城镇化驱动下的居民生活用电将是陕西、宁夏、青海等大部分西部省份未来用电增长的主要驱动力;而以高端制造业为代表的第二产业用电将普遍驱动全国大部分省份的用电增长。在新动能的驱动下,全国及各省(区、市)用电结构在“十三五”期间将发生显著变化。

  表7 新动能驱动下的部分省份用电结构预测分析(%)
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  采用构建的数量经济用电需求预测模型对各省(区、市)2020年需电量进行预测,汇总后得到全国2020年需电量:

  “十三五”经济增速7.0%情景下,2020年全国需电量为7.4万亿千瓦时,“十三五”年均增速5.4%;

  “十三五”经济增速6.5%情景下,2020年全国需电量为7.2万亿千瓦时,“十三五”年均增速4.8%。

  5 随着新旧用电驱动力的转换,“十三五”我国用电需求将维持中速刚性增长

  经济新常态下,以高端制造业为代表的第二产业、以现代服务业为代表的第三产业、新型城镇化驱动下的居民生活用电成为驱动用电增长的新动能。我国现阶段已基本完成重化工业化,正从工业化中期向后期过渡,未来我国用电难以再出现类似“十五”、“十一五”时期的两位数高速增长。目前我国人均用电水平与发达国家相比还存在较大差距,从中长期来看,我国用电量还会有一定增长。参考相关国家及地区相似发展阶段的历史用电情况,“十三五”期间我国用电需求仍将维持中速增长。

  综合采用电力弹性系数法、人均用电量法、分行业用电量法和数量经济模型预测法等多种方法进行预测分析,充分考虑我国历史用电结构特点及各省(区、市)的经济发展差异,为保障全面建成小康社会的电力电量需求,2020年我国全社会用电量按照6.8-7.2万亿千瓦时考虑是合适的,“十三五”年均增速为3.6-4.8%。

  考虑到夏季高温负荷增长等不确定性因素,按照电力发展适度超前的原则,在上述预测结果基础上,再考虑按2000亿千瓦时预留电力储备,以满足经济社会可能出现加速发展的需要。

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