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图1 1978年以来中国全社会用电量及增速
Fig.1 Power consumption and growth rate of the whole society in China since 1978
“十二五”以来,全社会用电量增速呈波动回落态势,如图2所示,“十二五”“十三五”用电量年均增速分别是6.3%、5.7%。2011年,中国用电量保持两位数增长,增速为12.0%;2012年起,用电量增速波动下滑,2015年用电量增速降至谷底,为1.0%,主要是“三去一降一补”等政策措施见效,钢铁、煤炭去产能力度较大;2016年起,受高耗能生产恢复、夏季高温天气、电能替代稳步推进等影响,用电量增速连续3年回升,其中2018年用电量增速为8.4%,创2012年以来新高;2019年,受工业生产放缓、气温同比偏低等影响,用电量增速回落至4.5%;2020年,受新冠肺炎疫情影响,用电量增速仅3.1%,降至2016年以来最低水平。
图 2 2011年以来中国全社会用电量及增速
Fig. 2 Power consumption and growth rate of the whole society since 2011
分部门看,“十二五”以来,三次产业及居民生活用电量均较快增长,其中第二产业用电量增速走势与全社会用电量基本一致,第三产业用电量增速相对较高,如图3所示。2010—2020年,中国三次产业和居民生活用电量年均增速分别为8.0%、5.0%、9.1%、7.9%。从用电增长贡献率看,第二产业是全社会用电量增长的主要力量,但贡献率下降,由2010年的79.8%降至2020年的57.4%;第三产业和居民生活对全社会用电量增长的合计贡献率增强,由2010年的19.5%升至2020年的39.2%。从用电量占比看,2020年,三次产业和居民生活用电量比重分别为1.1%、68.2%、16.1%、14.6%,其中第二产业用电量比重较2010年降低6.7个百分点,第三产业和居民生活用电量比重较2010年分别提高4.0、2.4个百分点。
图3 2011年以来中国三次产业和居民生活用电量增速
Fig.3 Growth rate of electricity consumption of three industries and residents since 2011
2 中国电力需求影响因素分析
2.1 新冠肺炎疫情
2020年疫情大封锁导致经济活动暂停,全球经济迅速陷入衰退。随着中国迅速控制疫情、美英率先攻克疫苗技术解封经济,各大经济体快速采取前所未有的大规模经济刺激措施,全球经济迅速反弹。2020—2021年,全球经济呈现了“深V”形走势,到2021年第二季度,占全球经济86%左右的G20成员的整体经济比疫情前增长0.8%;全球工业生产和全球贸易量已经超过疫情前水平,产出缺口收窄。2021年,中国经济持续稳定恢复,虽然多地散发疫情对经济依然产生短期冲击,但是出口贸易快速增长,宏观经济显示出较强的韧性。
“十四五”后四年,随着发达国家疫苗全面普及、全球疫苗合作持续推进,疫苗供应有望在2022年初覆盖全球,经济活动将于2022年逐步恢复常态化,而后疫情对中国经济与电力需求的影响将显著弱化[13-15]。
2.2 中美贸易争端
中国自2001年加入世界贸易组织以来,对外贸易国际影响力大幅上升。面对中国地位提升和本国经济失利,2018年3月特朗普政府对中国开启了贸易战。截至2019年12月,美国已实施对中国出口商品三轮四批次加税措施,涉及商品价值约占中国对美出口额的68%。受中美贸易争端影响,2018、2019年,装备制造业、外贸依存度较高的消费品行业受到了较大冲击。2020年1月,中美第一阶段经贸协议已达成,但考虑到贸易争端具有必然性、长期性和复杂性,是美国用于抑制中国发展的手段,贸易争端很可能存在反复。
“十四五”期间,大范围、高水平的加征关税难以长期持续,但贸易争端作为美国遏制中国发展的手段将仍然存在,主要针对高技术制造业。美国发起贸易争端的形式可能从加征关税转向科技、资源、金融等领域,或将采取科技封锁、能源资源禁运、限制中国企业使用美元等手段遏制中国发展。整体来看,中美两国“合则两利,斗则俱伤”,将长期保持“斗而不破”的局面[16-19]。
2.3 宏观经济形势
中国经济从高速增长阶段进入增速换挡阶段,1991—1999年、2000—2009年、2010—2019年GDP年均增速分别为10.6%、10.3%、7.7%;2020年,受新冠疫情影响,中国GDP增长2.3%,年内经济运行经历了增速下降、恢复回升、加速增长的过程;2021年,经济运行形势总体保持平稳,增速在上年低基数上有所反弹,预计增速为8.2%。
“十四五”后4年,中国将坚持供给侧结构性改革,坚持实施扩大内需战略,推动形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。从需求端看,投资对于中国经济增长的拉动作用持续下降,消费成为经济增长的主要动力和稳定支撑,经济增长对出口的依赖进一步减弱。从供给端看,第一产业生产力水平进一步提升,农业农村现代化加速发展;第二产业转型升级持续推进,高耗能行业发展总体处于峰值平台期,高技术和装备制造业保持较快增长;第三产业对经济的支撑作用更加明显,“新基建”的发展为服务业数字化转型提供支撑[20]。
2.4 电能替代
近年来,在环保、资源等因素约束下,中国电能替代电量呈逐年上升态势,对全社会用电量产生较大的拉动作用。2014—2020年,国家电网经营区电能替代电量由503亿kW·h上升至1 938亿kW·h,年均增长25.2%,对全社会用电量增长的贡献率保持在30%以上;2021年,预计国家电网有限公司完成电能替代电量1515亿kW·h。
“十四五”后四年,在能源清洁低碳转型趋势下,以电气化为主路径实现“碳中和”已成各界广泛共识,预计电能替代持续保持较大规模,为用电增长贡献重要增量,但受经济性等因素制约,替代规模相比“十三五”将有所下降。分部门看,制造业领域电能替代电量占比较高,其中冶金电炉、辅助电动力、工业电锅炉、建材电窑炉、矿山采选替代电量规模较大;交通、电采暖、农业生产、居民生活等领域电能替代规模趋势向好,占替代总量的比重呈上升态势[21-22]。
3 研究方法与方案分析
3.1 研究方法
采用中长期分部门电力需求预测模型,原理如图4所示。充分考虑宏观经济、电能替代等影响,采用GTAP (global trade analysis project)、计量经济学、国际水平比较、市场调研、参考权威机构等方法,预测“十四五”期间中国分行业增加值、单位增加值电耗、人均居民生活用电量、人口等中间变量,并按照部门属性汇总得到中国全社会和三次产业用电量预测结果[23-27]。
图4 中长期分部门电力需求预测模型原理
Fig.4 Schematic diagram of medium and long term power consumption prediction model
中长期分部门电力需求预测具体步骤如下。
(1)行业用电量采用产值单耗法预测。搭建包含生产、消费、政府支出、国际贸易等模块的GTAP模型;将关税税率作为外生变量,设置历史年份、“十四五”期间中美关税加征政策,分析中美贸易争端对中国经济的影响程度;考虑中国应对中美贸易争端采取的供给侧结构性改革、对外开放等一系列措施,并参考权威机构预测机构,得到“十四五”期间中国GDP和主要行业增加值。
结合历年电能替代完成情况统计表,计算剔除电能替代影响后分行业用电量,进而得到分行业单位增加值电耗;采用计量经济学模型,预测“十四五”期间剔除电能替代影响下分行业单位增加值电耗,进而得到分行业用电量预测值;结合“十四五”期间分行业电能替代市场调研结果,得到考虑电能替代影响后分行业用电量最终预测值。
(2)居民生活用电量采用人均生活用电量法预测。参考联合国等权威机构预测结论,得到“十四五”期间中国总人口预测结果;考虑电能替代对居民生活用电的影响,结合国际水平比较等方法预测人均居民生活用电量;将人均居民生活用电量与总人口相乘,得到“十四五”期间中国居民生活用电量预测结果。
(3)全社会用电量根据各部门预测结果汇总。基于分行业用电量,按照行业属性求和计算三次产业用电量,再结合居民生活用电量,得到“十四五”期间中国全社会用电量预测结果。
3.2 方案分析
设置“十四五”期间中国电力需求的基本方案和敏感性方案。
基本方案:中美贸易争端略有缓和,美国对1200亿美元中国商品加征关税逐步取消,2 000亿美元商品加征关税降至12.5%,500亿美元商品加征关税保持25%不变;中国对美国实施同比例的加征关税反制措施。中国供给侧改革平稳推进,新旧动能持续转换,高端制造业与现代服务业全要素生产率每年平稳提升;进一步自主降低关税水平,大幅削减进口环节制度性成本。电能替代稳步推进。
敏感性方案:中美贸易争端加剧,美国对3000亿美元商品中的1800亿美元加征关税税率由15%逐步降至10%,对2500亿美元商品加征25%关税保持不变,并限制对中国高技术产品出口;中国对美国实施同比例的加征关税反制措施。受制于部分零部件和原材料产品对美依赖程度高,中国新动能发展动力减弱,高端制造业与现代服务业全要素生产率每年缓慢提升;降低关税水平,削减进口环节制度性成本。电能替代推进较慢。
4 “十四五”期间中国电力需求趋势研究
4.1 总量
“十四五”期间,中国用电量增长空间还很大。基本、敏感性方案,预计2025年中国全社会用电量分别为9.85万亿、9.44万亿kW·h,“十四五”期间年均增速分别为5.6%、4.7%。
4.2 分部门
从用电量增速看,基本方案,预计“十四五”期间中国三次产业和居民生活用电量年均增速分别为6.5%、3.2%、11.8%、8.4%,第二产业用电量低速增长,第三产业和居民生活用电量增速较高。敏感性方案,预计“十四五”期间中国三次产业和居民生活用电量年均增速分别为5.9%、2.4%、10.3%、7.6%。
从用电量占比看,基本方案,预计2025年中国三次产业和居民生活用电量占全社会用电量的比重分别为1.2%、60.8%、21.4%、16.6%,其中第二产业用电量比重逐渐降低,第三产业和居民生活用电量比重稳步提高。敏感性方案,预计2025年中国三次产业和居民生活用电量占全社会用电量的比重分别为1.2%、61.1%、20.9%、16.7%。
5 结论
本文回顾了中国电力消费历史增长情况,分析了“十四五”期间电力需求影响因素,构建了电力需求预测模型并设计了基准、敏感性2个方案,预测了“十四五”期间中国电力需求走势。得出如下结论。
(1)基本、敏感性方案,2025年中国全社会用电量分别为9.85万亿、9.44万亿kW·h,“十四五”期间年均增速分别为5.6%、4.7%。
(2)基本方案,“十四五”期间,中国三次产业和居民生活用电量年均增速分别为6.5%、3.2%、11.8%、8.4%;敏感性方案,上述部门年均增速分别为5.9%、2.4%、10.3%、7.6%。
按照电力规划适度超前原则,建议采用“基本方案”的结果作为“十四五”电力规划的边界条件,规划目标网架,确定项目储备,提高规划适应性;在年度投资计划安排中,按照实际需求安排项目,确保投资效率。
作者介绍
刘青(1994—),男,硕士,从事能源电力供需分析预测等研究,E-mail:liuqing@sgeri.sgcc.com.cn.
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