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新形势下“十四五”后三年中国电力需求形势研判

2023-03-22 14:05来源:中国电力作者:单葆国等关键词:电力需求双碳新能源收藏点赞

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新形势下“十四五”后三年中国电力需求形势研判

单葆国1, 刘青1, 张莉莉1, 郑海峰1, 张成龙1, 吴姗姗1, 薛万磊2

1. 国网能源研究院有限公司,北京 102209;

2. 国网山东省电力公司经济技术研究院,山东 济南 250021

(来源:中国电力)

引用本文

单葆国, 刘青, 张莉莉, 等. 新形势下“十四五”后三年中国电力需求形势研判[J]. 中国电力, 2023, 56(3): 1-11.

SHAN Baoguo, LIU Qing, ZHANG Lili, et al. Analysis of China’s power demand situation in the last three years of the “14th Five-Year Plan” under the new situation[J]. Electric Power, 2023, 56(3): 1-11.

引言

当前,中国电力需求增长面临一系列新形势[1-4]:中国式现代化背景下,经济社会仍将持续较快发展,中国电力需求还有较大增长空间;实现“双碳”目标是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,形成电力需求形势研判的重大边界条件;构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统,对源网荷协调互动下的电力需求预测带来新的挑战;电力市场化改革影响下,多样化价格机制增加了电力需求预测的难度。

新形势下影响中国电力需求关键因素发生新变化,呈现新特点,导致影响机理更为复杂、趋势判断更加困难[5-8]。同时,从电网企业内部看,电力安全保供对电力需求预测精度提出了更高要求。因此,亟须考虑新形势下影响电力需求的主要因素,深入研判中国电力需求增长趋势。本文回顾2022年中国经济、电力需求形势,充分考虑影响中国电力需求的主要因素,利用中长期电力需求预测模型,研判新形势下“十四五”后三年中国电力需求增长趋势。

1.2022年中国经济、电力需求形势回顾

1.1 2022年经济形势分析

2022年,地缘政治局势动荡不安,世界经济下行风险加大,中国国内经济受到疫情散发多发、极端天气等多重超预期因素的反复冲击,稳经济一揽子政策力促经济顶住压力企稳回升,宏观经济大盘总体稳定,发展质量稳步提高,GDP比上年增长3.0%,增速快于多数主要经济体,但低于政府工作报告预期目标2.5个百分点,降至1977年以来次低水平。

从生产侧看,工业生产总体平稳。2022年,规模以上工业增加值比上年增长3.6%,较前两年平均增速下降2.5个百分点。上游产业生产形势明显好于中下游,受能源保供政策支撑,采矿业比上年增长7.3%,较前两年平均增速上升4.4个百分点。制造业、电力/燃气及水生产和供应业增加值比上年分别增长3.0%、5.0%,较前两年平均增速分别下降3.6、1.6个百分点。服务业增长乏力,接触性行业景气收缩明显。服务业增加值比上年增长2.3%,较前两年平均增速下降2.7个百分点。从需求侧看,2022年,最终消费支出、资本形成总额、货物及服务净出口对全年经济增长贡献率分别为32.8%、50.1%和17.1%。投资总体稳定增长,基建投资托底作用明显。2022年,固定资产投资比上年增长5.1%,较前两年平均增速上升1.2个百分点。受“稳增长”系列政策有力支撑,基建投资比上年增长9.4%,较前两年平均增速上升8.8个百分点。助企纾困政策显效发力,制造业投资比上年增长9.1%,总体延续较快增长态势。房地产市场景气深度下行,房地产投资持续低迷,比上年下降10.0%。消费累计负增长,线下消费收缩明显。2022年,社会消费品零售总额比上年下降0.2%,较前两年平均增速下降4.1个百分点。分类型看,商品零售比上年增长0.5%,餐饮收入比上年下降6.3%。出口增速前高后低,受美欧滞胀、需求明显下滑影响,出口增速呈下降态势。2022年,出口比上年增长10.5%,较前两年平均增速下降1.8个百分点。8月以来增速呈现持续下降态势。从中长期视角看,2001—2010年,中国GDP年均增长10.6%,是改革开放以来经济高速增长时期,2010年中国GDP超过日本成为世界第二大经济体。2011—2019年,中国经济进入新常态,产业结构加快调整,逐步摆脱了国际金融危机后的巨大冲击和影响,实现了经济的中高速增长,GDP年均增长7.4%。2020—2022年,受疫情等影响,经济增速大幅放缓,GDP年均增速降至4.5%,低于潜在增长率水平,如图1所示。

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图1 中国国内生产总值与增速变化情况

Fig.1 Changes of China’s GDP growth rate

1.2 2022年电力需求形势分析

从总量看,用电量增速较低。2022年,中国全社会用电量8.6万亿kW·h,比上年增长3.6%,增速创2015年以来次低水平,月度增速受气温、疫情等影响波动较大。气温是拉动用电增长的重要力量,2022年,中国空调用电量对用电增长的贡献达到43.7%,拉动用电增长1.6个百分点。

分部门看,产业用电增速全面回落,居民生活是增长主力。2022年,第一、二、三产业及居民生活用电比上年分别增长10.4%、1.2%、4.4%、13.8%,分别拉动全社会用电量增长0.1、0.8、0.8、2.0个百分点。第二产业用电低速增长,主要受疫情、房地产景气度走低、出口走弱等多重因素影响;第三产业用电增速创历年低值,受疫情影响最为明显;居民生活用电增速创历史新高,是用电增长最主要动力,主要受酷暑极寒天气驱动。

工业用电低速增长。2022年,工业用电比上年增长1.2%,其中采矿业、制造业用电增速分别为1.2%、0.9%,采矿业形势转好,主要是保供政策自第三季度起持续发力。制造业大类行业中,装备制造、高耗能、消费品制造业用电分别增长2.5%、0.3%、–0.6%,消费品制造业增速转负,主要受出口走弱、房地产景气度走低、疫情等影响,其中木材加工、纺织业用电分别下降6.1%、6.0%;高耗能行业用电几乎零增长,主要受房地产景气度走低等影响,其中,黑色金属、建材用电分别下降4.8%、3.2%。

生产性服务业用电增速相对较低。2022年,服务业用电比上年增长4.4%,其中生产性、生活性服务业用电增速分别为3.7%、4.8%。由于2021年6月起清理比特币挖矿产业,信息传输、软件和信息技术服务业用电增速仅2.4%。接触性服务业受疫情影响更为突出,交通运输/仓储和邮政业、教育/文化/体育和娱乐业、居民服务/修理和其他服务业用电增速较低,分别为2.4%、2.7%、1.8%。

从中长期视角看,2001—2010年,中国全社会用电量年均增长12.0%,其中前5年受经济高速增长拉动,年均用电增速达到13.0%;后5年受国际金融危机等影响增速高位回落至11.1%。2011—2019年,中国全社会用电量年均增长6.3%,其中前5年随着中国经济进入新常态,产业结构加快调整,用电量增速持续下降;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,用电增速连续3年上升;2019年受中美经贸摩擦、凉夏暖冬天气影响增速有所回落。2020—2022年,用电量年均增速为6.0%,各年增速受疫情、基数等影响波动较大,如图2所示。

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图2 中国全社会用电量与增速变化情况

Fig.2 Changes of China’s electricity consumption in the whole society and growth rate

2.“十四五”后三年影响电力需求的主要因素分析

2.1 宏观经济

1)国际经济。预计全球经济将于2023年触底,2024—2025年持续回升。2023年,新冠疫情全球卫生紧急状态有望结束。多国进一步放开防控乃至正常化,疫情对全球经济的制约进一步减弱。乌克兰危机、能源短缺、美欧流动性收紧等因素,将会拖累全球经济和贸易增长。美欧等发达经济体在经济增长、物价和金融稳定之间面临多重困境,其中欧盟受乌克兰危机、能源短缺等持续影响,经济前景更不乐观;新兴经济体经济增长承压,出口受全球经济下行拖累。2023年1月,国际货币基金组织(IMF)发布《世界经济展望》报告[9],预计2023年全球经济增长率为2.9%,较2022年10月份的预测略微上调0.2个百分点。发达经济体增长率将从2022年的2.7%降至2023年的1.2%,约有90%的发达经济体2023年经济增速将放缓;大约一半的新兴市场和发展中经济体2023年经济增速将低于2022年,预计2023年将增长4.0%(见表1)。随着中国经济重新开放,在经济活动和流动性恢复的情况下,中国经济增速将在2023年回升至5.2%。IMF预计全球经济增速将于2024年回升至3.1%,2025年将进一步上升至3.4%。

表1 IMF《世界经济展望》报告经济增速预测结果

Table 1 Forecast results of the IMF World Economic Outlook

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注:2022年估计值以及2023、2024年预测值来源于IMF2023年1月份发布的《世界经济展望》报告;2025年预测值来源于IMF世界经济展望数据库:2022年10月版。

2)国内经济。未来5年是中国全面建设社会主义现代化国家开局起步的关键时期,要坚持以推动高质量发展为主题,把实施扩大内需战略同深化供给侧结构性改革有机结合起来,增强国内大循环内生动力和可靠性,提升国际循环质量和水平,加快建设现代化经济体系,着力提高全要素生产率,着力提升产业链供应链韧性和安全水平,着力推进城乡融合和区域协调发展,推动经济实现质的有效提升和量的合理增长。

当前和今后一个时期,中国发展仍然处于重要战略机遇期。中国在人力资本、技术进步、基础设施、消费升级等方面仍有明显增长优势,经济发展将进入质提量增的发展阶段。新一轮科技革命引领下现代产业体系建设加快,产业基础高级化、产业链现代化水平明显提高。制造强国战略下中国制造业占比在较长时期相对稳定,传统行业加快绿色转型、高技术制造业逐渐成为发展主体。扩大内需战略下内需潜力充分释放,“双循环”新发展格局加快构建,经济实现质的有效提升和量的合理增长。从“三驾马车”来看,预计有以下趋势。

①促消费政策加力与疫情防控全面放开,消费增速将稳步恢复,消费对经济发展的基础性作用进一步增强。中央经济工作会议和政府工作报告提出把恢复和扩大消费摆在优先位置,多渠道增加城乡居民收入,支持住房改善、新能源汽车、养老服务等消费。《扩大内需战略规划纲要(2022—2035年)》和《“十四五”扩大内需战略实施方案》提出最终消费是经济增长的持久动力。顺应消费升级趋势,提升传统消费,培育新型消费,扩大服务消费,适当增加公共消费,着力满足个性化、多样化、高品质消费需求。随着疫情防控政策持续优化,经济、就业恢复,居民收入回升,各种消费场景快速修复,消费增速恢复、消费结构升级与消费创新共同推动中国消费市场持续壮大繁荣,消费作为经济“稳定器”和“压舱石”的重要性日益上升。

②基建投资仍是重要支撑,固定资产投资增速将保持合理增长,投资的关键作用进一步增强。中央经济工作会议和政府工作报告要求积极的财政政策要加力提效,稳健的货币政策要精准有力,投资的财政金融环境仍然偏宽松;通过政府投资和政策激励有效带动全社会投资,加快实施“十四五”重大工程,基建投资有望保持较快增长;支持刚性和改善性住房需求,推动房地产业向新发展模式平稳过渡,“金融16条”等政策进一步助力房地产市场风险化解,房地产投资将企稳回升;外需拉动减弱、盈利转负掣肘制造业投资,国内产业升级加快支撑制造业投资温和复苏。《扩大内需战略规划纲要(2022—2035年)》和《“十四五”扩大内需战略实施方案》将从加大制造业投资支持、各类设施补短板、新基建等方面进一步拓展投资空间,将促进投资规模合理增长、结构不断优化,增强投资增长后劲。

③外需动能减弱,出口增速承压下行。中央经济工作会议和政府工作报告要求继续发挥出口对经济的支撑作用。一方面,发达经济体2023年经济放缓,将严重拖累中国外需增长,同时受美国主导的“印太经济框架”影响,中国制造业产业链外迁规模增大,东南亚、南亚、拉美等地区承接中国产业转移,替代中国出口份额;另一方面,“一带一路”不断扩容和发展、RCEP价值逐渐显现等积极因素,对中国贸易稳定增长起重要支撑作用。

2023年,中国经济韧性强、潜力大、活力足,长期向好的基本面没有变;疫情防控措施加快优化,对经济的制约影响将显著减小;存量、增量宏观政策将叠加发力;基数效应明显,2023年中国经济运行将明显好转,并有望超额完成5%的增长目标。考虑国际经济、疫情形势、房地产政策效果等不确定因素,预计2023、2024、2025年中国经济分别增长6.0%、5.5%、5.1%,如图3所示。第三产业主导地位持续增强,比重不断提升,第二产业和第一产业比重则呈现下降趋势,“三二一”的产业格局将更加巩固。到2025年,中国三次产业结构分别为7.4%、37.8%和54.8%(2020年价格)。

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图3 中国经济增速预测

Fig.3 China’s economic growth forecast

2.2 技术进步

1)节能节电。节能节电对用电增长的延缓作用持续显现。2010—2021年,中国全社会节电量由1637亿kW·h上升到2800亿kW·h,年均增长5.0%,占全社会用电量的比重为2.3%~4.7%,其中建筑行业是节电量的重要贡献部门。

展望“十四五”后三年,“双碳”战略下减少能源浪费、构建绿色生产生活方式将是国家未来重点方向,在节能技术设备加快应用、节能意识增强等推动下,节能节电规模将进一步扩大,对电力消费增长的影响将日益凸显[10-12],预计2023、2024、2025年,中国全社会节电量将分别达到2870亿、2940亿、3000亿kW·h。

2)新型基础设施。新型基础设施是数字经济发展的重要载体,将是拉动用电增长的重要驱动力。预计2023、2024、2025年,新型基础设施(数据中心、5G基站、充电桩)用电量将分别达到4242亿、5349亿、6791亿kW·h。

数据中心方面,过去十年,中国数据中心用电量年均增速超过10%,未来随着新一代信息通信技术的飞速发展,数据中心机架数量和用电量将延续较快增长趋势,预计2023、2024、2025年数据中心规模将分别达到728万、815万、913万架,数据中心用电量将分别达到2647亿、3107亿、3640亿kW·h。

5G基站方面,当前5G基站用电量规模相对较小,未来规模化应用后将成为电力消费的重要增长点,预计2023、2024、2025年5G基站数量将分别达到335万、456万、600万个,5G基站用电量将分别达到1115亿、1479亿、1946亿kW·h。

充电设施方面,近年来新能源汽车行业高速发展,充电需求不断增大,进而推动新能源充电桩发展,“十四五”后三年仍将延续这一趋势,预计2023、2024、2025年中国充电桩数量分别为291万、435万、650万个,电动汽车保有量分别为1600万、2250万、3000万辆,充换电服务用电量分别为460亿、675亿、930亿kW·h。

2.3 能源转型

1)电气化。“双碳”目标下中国电气化潜力持续释放,成为拉动电力消费增长的重要动力。2010—2020年,中国电气化率由18.6%上升到25.5%,年均上升0.7个百分点,其中建筑领域电气化率相对较高。

展望“十四五”后三年,在“双碳”目标推动下,中国终端用能将持续绿色低碳转型,消费侧能源结构持续优化,绿色生产生活方式加快形成[13-15]。通过推广普及窑(锅)炉电气化、电转供热、电转动力等技术,工业领域替代电量规模仍将维持高位;通过推广普及港口岸电、电动汽车、电动轮船、电动飞机等,以及推广热泵、蓄冷蓄热等技术,交通、建筑领域替代电量维持良好增长态势。按照《“十四五”现代能源体系规划》有关要求,并考虑能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变、新增可再生能源电力消费量不纳入能源消费总量考核等政策影响,中国电气化潜力将加快释放,成为拉动电力消费增长的重要动力,预计2023、2024、2025年中国电气化率分别为28.8%、29.4%、30.0%。分领域看,2025年工业、建筑、交通领域电气化率将分别达到31%、55%、5%,建筑领域电气化率最高,交通领域电气化率相对较低但上升速度较快。

2)新能源发展。新能源快速发展,将进一步拉动相关产业用电较快增长。新能源装备制造过程会产生一定电力消费,同时将拉动黑色金属冶炼和压延加工业、非金属矿物制品业、金属制品业等相关生产制造领域投资,对电力消费增长形成有力支撑。根据风机光伏设备新增装机容量,以及生产加工环节耗电量进行测算[16-17],2010—2021年,由新能源发展带来的用电量从38亿kW·h增加至547亿kW·h,年均增长27%,占全社会用电量的比重从0.1%上升至0.8%。

展望“十四五”后三年,在“双碳”目标驱动下,中国新能源将快速发展,新能源装机规模每年将增加0.9亿kW以上。预计2023、2024、2025年新能源发展带来用电量分别为918亿、1093亿、1300亿kW·h,对用电增长的影响将持续增强。

3)电制氢。氢能是能源低碳转型的重要路径,电制氢将成为拉动用电增长的重要力量。“双碳”战略稳步推进背景下,作为能源转型过程中的重要载体之一,来源丰富、绿色低碳的氢能将迎来广阔的发展前景,对用电的影响将日益显著[18]。预计2023、2024、2025年,中国制氢需求分别为3423万、3451万、3479万t,其中电制氢需求占比持续提高,分别为2.8%、3.4%、4.0%,制氢电量分别为476亿、629亿、832亿kW·h,电制氢对用电增长的影响将持续显现。

2.4 电力市场

电力市场通过电价信号引导电力消费变化。从中长期看,电价差异重塑地区产业结构,电解铝等高耗能行业向电价相对低廉的云南等西部地区转移。从短期看,电力市场通过电价信号引导用户自主做出用电时间、用电功率的安排和调整,进而影响负荷特性。通过对比各省分时电价执行前后分行业负荷曲线变化情况,可以反映分时电价政策执行效果。选择2022年4—6月作为分时电价执行后数据,为减少气温干扰选择2021年4—6月作为调整前数据。结果表明,受分时电价影响,橡胶和塑料制品业、化工、计算机/通信和其他电子设备制造业日峰谷差率平均分别下降2.4、2.1、1.8个百分点。

展望“十四五”后三年,随着电力市场改革进程的加速推进,价格机制和技术支撑逐步完善,用户对市场规则、价格机制的适应度持续提升,可采取更为多元的负荷措施,对价格信号响应的积极性提高,有助于改善电网负荷特性,降低日峰谷差率[19]。

2.5 气候气温

气候气温仍是影响电力需求增长的重要因素[20]。近年来,受空调保有量上升、电采暖设备推广等影响,气候气温对用电增长的影响愈发突出, 2010—2021年,中国降温采暖电量由1731亿kW·h上升到5081亿kW·h,年均增长10.3%,对全社会用电量增长的贡献率为8.2%。同时,气候气温因素也是导致用电增速波动的主要原因,受气温起伏较大等影响,2015、2018年降温采暖电量对用电增长贡献率分别为–23.5%、27.9%。

展望“十四五”后三年,根据国家气象部门预计,2023年年初中国多地气温接近常年同期到偏高,夏季气温较常年同期大概率偏高,但考虑2022年酷暑极寒天气推高降温采暖用电基数,预计气温对用电增长的拉动作用将明显下降;2024—2025年,考虑到全球变暖背景下极端天气出现概率增加,气候气温对用电影响将持续显现。受人民收入水平提高、电气化持续推进等影响,空调、电采暖等设备保有量和利用率有望进一步提高。综合考虑上述因素,预计2023、2024、2025年中国降温采暖电量仍保持较大规模,分别达到6450亿、6912亿、7295亿kW·h。

3.“十四五”后三年电力需求形势研判

3.1 模型搭建

本文构建了新形势下的电力需求预测模型体系,包括经济预测、电力需求预测、电力供应预测、能源供需预测、环境等模块[21-26],如图4所示。新形势下模型主要从以下方面做了改进:一是充分体现经济-能源-电力-环境的内在耦合关系,在模型中依次预测经济总量与细分行业增加值、终端能源需求、全社会用电量、全社会最大负荷、电力供应、一次能源需求,并进行碳排放量核算,实现“双碳”目标下中长期用电量、负荷的一体化预测;二是在“双碳”背景下,充分考虑宏观经济、电气化、节能节电、新型基础设施、新能源、电制氢、电力市场、气候气温等因素对电力消费影响机理与未来变化趋势,并将其通过计量经济学等方法,充分纳入中长期电力需求预测模型中;三是细化分行业电力需求预测颗粒度,将行业细分维度由27个扩展到47个,在交通、非金属制造等行业内部进行进一步对用电类型细分,考虑的因素更多,例如交通行业从城市公共交通、铁路、水路、航空等4种交通类型分别搭建预测模型;四是构建了考虑多因素的负荷预测模型,将总负荷曲线细化到分产业基础/降温负荷维度,预测颗粒度更细致,通过计量经济学等方法充分考虑GDP、人均可支配收入、空调与电动汽车保有量等因素对基础与降温采暖负荷的影响。

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图4 电力需求预测模型体系

Fig.4 Medium and long-term electricity demand forecasting model system

1)经济预测。根据新增长理论及计量经济学方法,构建基于生产函数的预测体系,分析人口和城镇化、数字化等因素对劳动力、资本存量、全要素生产率的影响,预测中长期经济总量(GDP);应用可计算一般均衡模型,考虑行业之间的投入产出关系,预测细分行业增加值(47个)。

2)终端能源需求预测。综合考虑经济增长、产业结构调整、节能技术等因素,采用多元回归、产值单耗分析、产品单耗分析、趋势外推等方法,预测全社会与分行业非电终端能源需求(包括煤、油、气、热、氢等)。

3)全社会用电量预测。在终端能源需求预测基础上,考虑电气化发展趋势、电能对其他能源品种的替代潜力,预测电能替代量;考虑宏观经济、节能节电、新型基础设施、新能源发展、电制氢、气候气温等因素,分别预测经济影响电量、节电量、新型基础设施电量、新能源发展电量、电制氢电量、降温采暖电量;各因素电量相加,并与细分行业多因素回归预测结果进行校核,得到全社会与分行业用电量。

4)负荷预测。①应用春秋季基础负荷法,将历史负荷曲线分解为基础和降温采暖负荷曲线。②建立基础负荷与GDP、人均可支配收入等因素的拟合关系,预测基础负荷曲线。③建立降温采暖负荷与气温、空调和电采暖设备保有量的拟合关系,预测降温采暖负荷曲线。④将基础与降温采暖负荷曲线叠加,考虑分时电价对各行业峰谷差率影响,得到总负荷曲线,进而得到最大负荷。

5)电力供应预测。通过电力时序生产模拟技术,得到新能源、传统电源等各类电源规模。

6)一次能源需求预测与碳排放核算。以能源供应总成本最小为目标,以能源供需平衡、生产能力、加工转换能力、清洁能源发展等为约束条件,考虑各种能源技术的投资、运维费用、燃料成本等技术经济指标,优化求解得到煤炭、石油、天然气、非化石能源等一次能源。考虑碳排放因子,得到能源开采-加工转换-终端利用各环节的碳排放及总量。通过施加“双碳”目标相关碳排放约束,经过多次迭代,最终得到电力需求预测结果。

3.2 情景设置

针对“十四五”后三年影响中国电力需求增长的主要因素,如宏观经济、技术进步、能源转型、电力市场、气候气温等,设置基准情景、加速发展情景、风险情景。

1)基准情景。对应第2章各影响因素发展趋势。经济方面,大宗商品市场冲击犹存,美欧拉低全球经济增速;中国疫情防控重心由“防感染”转向“保健康、防重症”,疫情对经济社会的影响明显减弱;国内消费、投资成为经济平稳增长的主要动力,消费的支撑作用增强,2023、2024、2025年中国GDP分别增长6.0%、5.5%、5.1%。技术进步方面,需求侧节能增效稳步推进,节能技术设备持续推广应用,数字经济发展成效显著,数据中心、5G基站、充电桩等新型基础设施数量稳步增长。能源转型方面,“双控”政策转变等驱动下,工业、建筑、交通等部门电气化水平稳步提升,新能源实现跨越式发展,氢能在能源转型过程中扮演更重要角色。电力市场方面,用户对市场规则、价格机制的适应度持续提升,价格响应积极性增强。气候气温方面,气温与常年同期基本持平,极端天气频繁发生。

2)加速发展情景。经济方面,美欧通胀明显缓解,全球经济逐步恢复,新冠疫情全球卫生紧急状态结束,全球供应链顺畅度提升;中国国内经济基本摆脱疫情影响,三大需求全面修复,2023、2024、2025年中国GDP分别增长7.0%、6.5%、6.2%。技术进步方面,各部门进一步加大节能节电力度,数字化基础设施加快建设。能源转型方面,电气化进程加速推进,新能源与氢能更大规模部署,能源结构进一步低碳化。电力市场方面,电力市场化改革加快推进,参与价格信号响应的用户数量明显增多。气候气温方面,酷暑严寒天气经常出现,极端天气接连不断。

3)风险情景。经济方面,乌克兰危机持续升级,美欧通胀居高不下,货币政策持续大幅收缩,全球经济陷入衰退;中国稳增长政策发力,投资的稳经济“压舱石”作用凸显,2023、2024、2025年中国GDP分别增长5.0%、4.5%、4.0%。技术进步方面,节能节电技术设备更新换代节奏放缓,数字经济发展动能减弱。能源转型方面,用户电能替代意愿不强,新能源与氢能发展放缓,能源转型面临困境。电力市场方面,用户对电价信号响应积极性不足。气候气温方面,凉夏暖冬天气时常出现,降温采暖电量难以充分释放。

3.3 电力需求总量预测

1)用电量。用电量仍有较大增长空间。预计2023、2024、2025年,中国全社会用电量分别为9.1万亿~9.3万亿、9.4万亿~9.7万亿、9.7万亿~10.1万亿kW·h,“十四五”后三年年均增速为3.9%~5.3%,“十四五”年均增速为5.2%~6.0%,如表2所示。

表2“十四五”后三年用电量预测结果

Table 2 Forecast results of electricity consumption in the last three years of the “14th Five-Year Plan”

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基准情景下,预计2023年,中国全社会用电量为9.2万亿kW·h,比上年增长7.0%。从影响因素看,经济、节能节电、新型基础设施、电气化、新能源发展、电制氢、气候气温分别拉动用电增长6.9、–3.3、1.0、2.1、0.2、0.1、0.1个百分点。其中,经济增速低位反弹,是用电增长主要驱动力,对用电增长拉动率比上年上升5.3个百分点;由于上年酷暑极寒天气导致降温采暖用电高基数,气温因素对用电增长拉动率减弱,比上年下降1.5个百分点。2024—2025年,经济社会因素对用电增长贡献减弱,技术进步、能源转型、气候气温等因素影响增强。预计2024、2025年,中国全社会用电量分别为9.6万亿、9.8万亿kW·h,比上年分别增长3.6%、2.8%,“十四五”后三年年均增长4.5%,“十四五”年均增长5.5%,较“十三五”年均增速下降0.2个百分点。

2)最大负荷。最大负荷增速将高于用电量增速。预计2023、2024、2025年,中国全社会最大负荷分别为14.3亿~14.7亿、14.9亿~15.7亿、15.4亿~16.6亿kW,“十四五”后三年年均增速为4.3%~7.0%,“十四五”年均增速为5.7%~7.2%,“十四五”年均增速高于用电量年均增速0.5~1.2个百分点,如表3所示。最大负荷受产业结构调整、空调与电采暖设备推广、气候气温等影响将更为突出,增速将高于用电增速。

表3 “十四五”后三年最大负荷预测结果

Table 3 Maximum load forecast results in the last threeyears of the “14th Five-Year Plan”

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基准情景下,预计2023、2024、2025年,中国全社会最大负荷分别为14.5亿、15.3亿、16.1亿kW,比上年分别增长6.5%、5.8%、5.4%,“十四五”年均增长6.6%。从空调负荷看,预计2023、2024、2025年中国空调负荷分别为4.2亿、4.6亿、4.9亿kW,占全社会最大负荷的比重分别为29.2%、29.8%、30.4%,空调负荷占比持续提升。从利用小时数看,2023、2024、2025年,中国最大负荷利用小时数分别为6380、6249、6095 h,总体呈下降趋势,但仍高于美国、日本等发达国家当前的水平,其主要原因是利用小时数相对较高的第二产业用电比重更高。

3.4 分部门电力需求预测

第一产业用电受农业现代化影响更明显,第二产业受工业结构调整、电气化、建筑业达峰等影响更显著,第三产业受经济发展阶段演进、电动汽车、数字化影响更突出,居民生活受家电普及率、气候气温影响更明显。预计“十四五”期间,三次产业与居民生活年均用电量增速分别为6.1%~8.3%、3.2%~3.7%、10.1%~11.6%、7.9%~9.3%,其中第三产业与居民生活用电增速较高,第二产业用电量低速增长。

基准情景下,预计2025年,三次产业与居民生活用电量占比分别为1.2%、61.6%、20.4%、16.7%,其中第二产业较2020年下降6.6个百分点,第一产业、第三产业、居民生活占比分别上升0.1、4.3、2.2个百分点,如图5所示。

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图5 分部门用电量占比预测分析(基准情景)

Fig.5 Predictive analysis of the proportion of electricity consumption by department(benchmark scenario)

第一产业方面,农业机械化水平不断上升,预计2023、2024、2025年农业机械总动力达到10.7亿、10.7亿、10.8亿kW,智慧农业加快发展,农业电气化稳步推进,现代化水平持续提高,将驱动第一产业用电较快增长。预计“十四五”期间第一产业年均用电增速为7.1%。

第二产业方面,从工业看,高耗能行业加快进入平台期,预计2023、2024、2025年高耗能行业增加值占比分别降至21.1%、20.9%、20.8%,新能源汽车、电子设备制造、航空航天等装备制造业保持快速增长,将驱动工业用电结构持续优化;钢铁、水泥、化工等重点行业电气化技术加快推广普及,预计2023、2024、2025年电炉钢产量占钢铁产量的比重达到13.2%、14.1%、15.0%。从建筑业来看,房地产行业趋于饱和,基建投资增速逐步回落,将导致建筑业用电低速增长。预计“十四五”期间第二产业年均用电增速为3.4%。

第三产业方面,根据发达国家经验,未来中国生产性服务业增加值占服务业比重将继续上升并超过70%,第三产业用电结构将持续优化;电动汽车加快推广普及,数字中国建设背景下数据中心、5G基站规模加快扩张,将驱动第三产业用电较快增长。预计“十四五”期间第三产业年均用电增速为10.7%。

居民生活方面,中国大型家电普及率与利用率仍有较大上升空间,预计2023、2024、2025年每百户空调拥有量分别为130.9、135.6、140.2台,极端天气频发下居民降温采暖电仍具较大规模,将带动居民生活用电较快增长。预计“十四五”期间居民生活年均用电增速为8.5%。

4.结论

本文回顾2022年中国经济、电力需求增长情况,充分考虑“十四五”后三年影响中国电力需求的主要因素,利用中长期电力需求预测模型,对“十四五”后三年中国电力需求增长形势进行研判,得到以下主要结论。

1)在疫情防控措施加快优化、存量增量宏观政策叠加发力、上年基数等影响下,2023年中国经济运行有望整体明显好转,预计GDP增速为5.0%~7.0%。2024、2025年,预计中国GDP分别增长4.5%~6.5%、4.0%~6.2%。2)用电量仍有较大增长空间,技术进步、能源转型、电力市场、气候气温等因素对用电增长影响将增强,预计2023、2024、2025年,中国全社会用电量分别为9.1万亿~9.3万亿、9.4万亿~9.7万亿、9.7万亿~10.1万亿kW·h,“十四五”后三年年均增速为3.9%~5.3%,“十四五”年均增速为5.2%~6.0%。3)最大负荷受产业结构调整、空调与电采暖设备推广、气候气温等影响将更为突出,增速将高于用电增速。预计2023、2024、2025年,中国全社会最大负荷分别为14.3亿~14.7亿、14.9亿~15.7亿、15.4亿~16.6亿kW,“十四五”年均增速为5.7%~7.2%,高于用电量年均增速0.5~1.2个百分点。

作者介绍

单葆国(1971—),男,硕士,高级工程师(教授级),从事能源经济模型、电力市场分析预测、电力需求与经济发展关系、电力需求侧管理等研究,E-mail:shanbaoguo@sgeri.sgcc.com.cn;

刘青(1994—),男,硕士,工程师,从事能源电力供需分析预测、节能节电与电能替代等研究,E-mail:liuqing@sgeri.sgcc.com.cn.

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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