山东电力市场供需特性分析

一、山东市场整体供需情况回顾

山东市场自2021年1月至2024年3月的整体供需情况如图：

（来源：兰木达电力现货 作者：凌佳怡）

二、直调负荷分析

1.用电量构成：以第二产业用电为主

山东省是工业大省，全社会用电量构成中，第二产业用电量占比连续几年稳定在75%左右，第三产业用电量占比稳定在12%左右。第二产业用电量年增长率在3.8%左右，第三产业用电量年增长率在10%左右。

2.全年规律：受季节温度影响，夏冬两季负荷水平高

山东省的负荷水平在一年的窗口期内呈现出一定的规律变化。整体来看2—5月负荷水平较低，进入6月起负荷水平出现大幅升高，6.7.8月负荷维持较高水平，9.10月负荷降低，11月起负荷再次开始升高并在12—1月维持较高水平。

这种年度的变化规律主要考虑与季节和温度相关，夏季6.7.8月高温天气制冷需求大，冬季11.12.1月低温天气供暖需求大，这两个季节的负荷水平明显高于全年其他月份。夏季负荷水平平均数值在65000兆瓦时左右，冬季相对夏季略低，平均在62000兆瓦时左右。相较之下春季和秋季负荷水平较低，平均数值水平在55000兆瓦时左右。

全年最高负荷通常在夏季8月出现，2022.8.5负荷极值冲高到80051兆瓦时，比当月负荷均值高出18.9%；2023.8.4负荷极值冲高到79599兆瓦时，比当月负荷均值高出15.2%。这两个极端值的出现主要考虑受到高温天气的影响，2022.8.5山东省发布高温橙色预警，大部分地区最高气温达到37-79度，局部地区最高气温40度以上；2023.8.4山东省发布高温黄色预警，大部分地区最高气温35-37度。这两天基本是全年气温最高的时刻。

值得注意的是2023年下半年相较2021和2022年的负荷水平有一些提升。这主要是受到温度的影响，23年整体呈现“热夏”和“冷冬”模式，对比相同时期夏季高温和冬季低温更明显，因此负荷整体高于往年。

3.月内温度影响：月内温度对负荷的影响方向在春秋季相反

除了在年度水平上，在月内更短的时间窗口中温度也会对负荷走势产生影响，以温度变化较大的春季3月和秋季10月为例。截取2024年3月和2023年10月山东省负荷与气温走势的变化来看，春季由于天气回暖，温度升高时对供暖需求减小，负荷水平降低，温度降低时负荷水平升高；秋季天气逐渐转冷，温度升高时对制冷需求升高，负荷水平升高，温度降低时负荷水平降低。但是月内的温度变化幅度通常不超过10度，因此负荷整体不会出现巨幅变化。

根据全年负荷与温度变化关系的分析，日均温变化在22-34度之间时负荷变化受影响最为明显，通常出现在8月。从2022年和2023年8月负荷与温度的走势变化来看，温度从30度以上在一个月内降低到22度左右时，负荷变化会从最高80000兆瓦时附近降低到55000兆瓦时附近。

4.节假日影响：山东注重传统节日，法定节假日通常负荷水平会降低

对负荷有显著影响的还有节假日。通常较长的节假日会对负荷产生更为持续和明显的影响，以春节假期为例：

负荷水平一般在春节前夕大约腊月二十三开始逐渐走低，春节假期期间维持低水平负荷，平均比工作日负荷降低大约40%，假期结束后自初六、初七左右开始负荷水平再次爬升，逐渐回到原本的水平。

以五一假期为例，每年五一假期具体时间不同，但负荷走势整体相似。通常从五一假期开始当天负荷水平相较工作日开始下降，并在假期第二天或第三天达到最低水平，之后负荷开始缓慢上升，并在假期结束后第一天左右恢复到工作日正常负荷水平。与春节假期相比，五一假期持续时间短且节日重视程度比春节略轻，因此负荷降低的比重小于春节，假期时段平均比工作日负荷降低大约15%左右。

三、新能源出力分析

（一）新能源整体出力情况

装机和发电情况：

山东省新能源出力水平整体在逐年上升，主要是受到新能源装机水平逐年提高的影响。截至2023年12月底，山东电网风电装机总容量为2590.11万千瓦，同比增长约12.51%；光伏装机容量5674.55万千瓦，同比增长约34.9%，目前集中式光伏电站和分布式光伏的比例大约为1:2.6。从装机水平来看，目前光伏电站增长率高于风电站增长率。在山东省能源局关于印发《2024年全省能源转型工作要点》的通知中提到，2024年加快风电规模开发，全省风电在运装机达到2700万千瓦左右；提升光伏发展质效，全省光伏发电在运装机达到6400万千瓦左右。

从发电量情况来看，山东直调公用电厂的发电量以1%左右的水平逐年下降。同时风电发电量相比22年，在23年有较大的增长，增长率达到26.68%；光伏（含分布式光伏）的发电量逐年增长较为显著，连续两年增长率超过35%。

（二）风电出力分析

1. 全年规律：

3.4.5月为大风季，7.8.9月为小风季。

山东省风电出力情况在年度内呈现一定规律，从历史数据来看，3.4.5月在全年内属于山东的大风季，通常能达到全年最高月平均风电出力，其中4月的平均风电出力最大；7.8.9月属于小风季，通常在全年平均风电出力中最低。

2. 特殊情况：

2023年冬季11.12月期间整体风电出力水平也较高。此前年份11.12月风电出力处于全年中等水平，23年同比22年增长率分别达到49.9%和50.1%，几乎与大风季3月的风电出力月平均水平持平。受到风电大发的影响，23年11.12月现货价格多次出现低价，平均日前出清价格分别为290元/兆瓦时和279元/兆瓦时。

3.极端值情况

根据2022年和2023年的历史数据来看，风电在全年的最高日均出力分别出现在2022.11.29的14641兆瓦和2023.12.10的17349兆瓦，发电量分别占当天负荷水平的24.8%和26.6%。风电在全年的最低日均出力分别出现在2022.10.14的198兆瓦和2023.8.15的270兆瓦。

目前有记录以来风电的最高出力出现在2024年2月20日，风电日均出力达到19533兆瓦，全天风电出力水平都在17500兆瓦以上，早晨07：45出力21414兆瓦为全天最高值。

4.日前风电预测与实际出风特点

（1）逐渐减小的风电出力

日前风电出力预测曲线全天内呈逐渐减小的趋势时，根据历史数据来看有一定概率风电实际出力在减小的过程中会低于预测。

（2）逐渐增大的风电出力

日前风电出力预测曲线全天内呈逐渐增大的趋势时，根据历史数据来看有一定概率风电实际出力在增大的过程中会高于预测。

（3）先减小后增大的风电出力

日前风电出力预测曲线全天内呈先减小后增大的趋势时，根据历史数据来看，有一定概率风电在减小的过程中低于预测，在增大的过程中高于预测；或者在午间风力低谷时段出现波动。

（4）先增大后减小的风电出力

日前风电出力预测曲线全天内呈先增大后减小的趋势时，根据历史数据来看，风电出力的增长往往不达预期，尤其午间出力低谷时段，但晚间的风力可能比预测好。

（三）光伏出力分析

1.全年规律：1-6月增加，7-12月降低

山东省光伏出力整体水平在1-6月逐渐增加，7-12月逐渐降低。这与地理因素有关，山东地处北半球，从冬至到夏至期间太阳辐射越来越强，光照时长逐渐增加；夏至到冬至期间太阳辐射越来越弱，光照时长逐渐减少。

2.降水天气影响

山东属于温带季风气候，夏季降水量约占到全年的50%—60%，因此7.8月降水天数较多的情况下光伏平均出力可能下降。截取2022和2023年降水较多的6.7.8月来看，在降水天气下，光伏出力明显降低，降水强度大时光伏出力可能在1000兆瓦以下。

2022年7月12日山东省多地出现暴雨和特大暴雨，受强降水影响，当天光伏平均出力仅为521兆瓦，为三个月内的最低值。2023年8月27日山东省再次出现多地暴雨的情况，当天光伏平均出力493兆瓦。

3.降雪天气影响

山东省降雪天气主要集中在12.1.2月份。截取2022年12月、2023年1.2月和2023年12月、2024年1.2月份的光伏出力来看，冬季光伏平均出力基础水平比夏季低，降雪天气积雪可能覆盖光伏板组件，使光伏出力更低，甚至出力在500兆瓦以下。

2023年1月13日山东多地有不同程度降雪，光伏受到影响，全天平均出力仅有150兆瓦。2023年12月14日山东出现暴雪天气，光伏全天平均出力仅为75兆瓦。

4. 扬沙天气影响：扬沙天气可能使光伏实际出力偏低

光伏日前预测值与实际出力相差较大时，有可能是受到扬沙天气的影响。山东省全年超过70%的沙尘天气出现在春季3.4.5月。以2024年3月28日为例，天气预报跟踪显示光照情况良好，日前预测全天平均出力为3582兆瓦，但实际出力平均只有2739兆瓦，考虑可能原因是3月28日山东大部分地区出现扬沙和浮尘情况。