近年来我国电力弹性系数重回1以上原因探究

一、我国经济与用电增长的历史变化趋势

我国用电总量与经济总量长期高度相关，用电的变化趋势与我国经济发展的大周期基本一致。电力弹性系数（同一时期用电增速与经济增速的比值）是表征经济与用电量增长关系、反映我国产业和用电结构发展变化趋势的重要指标。“十五”末至“十二五”，随着我国由重化工业化向后工业化阶段转变，产业结构加快调整，二产用电比重持续下降，带动电力弹性系数稳步下降，“十五”期间电力弹性系数平均约1.32，“十一五”降至1.05，“十二五”降至0.73。特别是2015年，用电量占比超过70%的工业用电40年来首次负增长，导致当年电力弹性系数降至0.14。这一阶段，我国电力弹性系数伴随经济社会发展阶段和产业结构调整的变化趋势与发达国家历史发展情况基本一致。

来源：微信公众号“中能传媒研究院”  作者：吴婧 张剑 刘强 王雪松 （电力规划设计总院）

图1  2000—2023年我国用电量和经济增长情况

“十三五”期间，全国范围内加快推进清洁替代、电能替代“两个替代”，带动我国电能占终端能源消费比重持续提升，2020年达到25.5%左右，较2015年提升3.5个百分点，同步带动电力弹性系数呈现回升态势，2018年再次回到1以上。2019年，中美贸易摩擦对部分制造业及其上游原材料生产造成显著影响，用电单耗较高的制造业增速明显放缓导致电力弹性系数出现短暂回落。进入“十四五”，经济发展新旧动能加速转换，电力弹性系数重新回到并维持在1以上的高位。2018—2023年，我国电力弹性系数平均值为1.16，用电增速持续高于经济增速，其中“十四五”前三年平均更是达到了1.27。

图2  2000—2023年我国电力弹性系数变化趋势

二、用电增速持续高于经济增速原因分析

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存量一次能源电能替代是“十三五”期间用电增速超经济增速的主要原因

“十三五”期间，工农业生产制造、建筑、交通运输、居民采暖等领域电能替代持续推进，五年合计新增电能替代量超过8000亿千瓦时，对全社会用电增长的贡献率达到45%。新增电能替代量中，工农业生产制造领域的替代电量占比超过60%，主要是对传统用煤和油气生产过程的替代，即在生产和提供同等规模的产品或服务价值情况下，中间燃料投入由煤炭、油气消费转变为电能消费，是导致这一阶段用电增速高于经济增速的重要原因。根据测算，在不考虑电能替代影响情况下，“十三五”期间，全国电力弹性系数约0.54，远低于实际值0.96。进入“十四五”，随着工农业生产制造等领域技术相对成熟的替代环节逐步实施完成，每年新增电能替代量逐步放缓，对全社会用电增长的贡献率呈逐步下降趋势，对电力弹性系数的影响也逐步减弱，不再是决定性的影响因素。

图3  2015—2023年电能替代对电力弹性系数的影响情况

图4  2016—2023年电能替代对全社会用电增长的贡献率

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新旧动能加速转换成为现阶段用电增速超经济增速的主要原因

当前，我国正处于产业结构和能源消费结构同步加速转型时期。一方面，“双碳”战略要求下，电能占终端能源消费比重持续提升，低碳电气化进程加速推进，即电能、氢能等二次能源对部分煤炭、石油、天然气等一次能源消费进行了替代；另一方面，实现中国式现代化进程中，新型工业化、信息化、农业现代化加快推进，传统高载能行业能效水平稳步提升，高技术产业、装备制造业、新兴服务业等经济发展新动能不断壮大，二产、三产内部正在经历新旧动能的转变，带动直接以电能驱动产品生产和消费的比例提升。在产业结构、能源消费结构转型叠加期，能源电力消费增长呈现了新的特点。

2015—2023年，我国单位GDP能耗（按2020年可比价格计算）由0.6吨标准煤/万元降至0.48吨标准煤/万元，整体呈下降趋势；2015—2017年我国单位GDP电耗由0.074万千瓦时/万元降至0.073万千瓦时/万元，此后整体呈现回升态势，2023年达到0.078万千瓦时/万元，变化趋势与电力弹性系数基本一致。除前述对存量一次能源的电能替代外，经济新动能带来的新兴高用电行业的快速发展成为主要原因。

图5  2015—2023年我国单位GDP能耗和电耗变化趋势（2020年可比价）（单位：吨标准煤/万元、万千瓦时/万元）

传统高载能行业显著下行，用电增速明显放缓。从具体产业看，第二产业中，传统高载能中的钢铁、电解铝、水泥、陶瓷等行业受产能控制和下游房地产等需求市场疲软因素影响，产量呈增速放缓或下降趋势。“十四五”前三年，全国粗钢及钢材产量年均增速仅-1.5%、0.9%，远低于“十三五”年均增速（5.8%、5.1%），导致近三年钢铁行业用电年均增速仅2%。中长期，在“双碳”战略要求下，上述行业用电增长放缓乃至负增长趋势将进一步延续。

新质生产力快速崛起，带动产业链上游制造业用电快速增长。以新能源汽车、锂电池、光伏产品“新三样”为代表的新兴装备制造业快速发展，形成了新的用电增长驱动力。这些行业对用电增长的拉动不仅仅是下游装备制造本身，更多的是对产业链上游相关高电耗原材料生产的带动。其中比较突出的就是能源领域自身，以光伏电池制造为例，我国光伏组件产量在全球占比70%，每年光伏电池产量超过3.4亿千瓦，直接带动电气机械和器材制造行业用电快速增长，“十四五”前三年用电量年均增速达到24.4%。受此带动，“十四五”前三年，光伏电池上游多晶硅产量年均增速超50%。多晶硅用电单耗58000千瓦时/吨，约为钢铁用电单耗的120倍、电解铝的4倍，在水泥、陶瓷等行业用电增速放缓和下降的趋势下，有力支撑了非金属矿物制品业用电的稳步增长。同时，多晶硅进一步带动了上游工业硅的发展，“十四五”前三年工业硅产量年均增速达到21.9%，显著高于“十三五”的1.5%，其用电单耗约13500千瓦时/吨，与电解铝基本相当，有力支撑了有色行业的用电增长。

以数字经济为代表的新兴服务业迅猛发展，带动三产用电高速增长。“云大物移智”等新兴技术发展不断提速，带动服务业新业态出现，突出体现在以5G和人工智能大数据为代表的数字经济产业。“十四五”前三年，5G基站由60万个增至338万个，2023年每万人拥有5G基站数达到约24个，接近工信部规划“十四五”5G建设目标26个，全国在用数据中心机架总规模从超过400万标准机架增至超过810万标准机架，共同带动了电信、广播电视和卫星传输服务、互联网和相关服务用电的快速增长。此外，“十四五”前三年全国新能源汽车保有量增长近4倍，公共充电基础设施和私人充电桩数量均大幅增加，新能源汽车充换电服务带动了批发和零售业用电的快速增长。

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居民生活用电快速增长对用电增速超经济增速也有一定贡献

与三大产业相比，居民生活用电量与经济总量的相关度较低，当其对用电增长的贡献率较高时，也会为用电增速高于经济增速提供一定贡献。近年来，家庭智能化电气化水平日益提升，极端天气频繁，居民降温采暖负荷显著增加，共同拉动了居民生活用电量的增长，2015—2023年居民生活用电对全社会用电增长的贡献率达到18%。根据测算，剔除居民生活用电量的贡献后，全国电力弹性系数总体有所下降，影响程度取决于其本身的用电增长情况和对全社会用电增长的贡献程度。2022年，受疫情影响，我国居民居家时间显著增加，居民生活用电量同比增长13.8%，对全社会用电增长的贡献率达到54%，对当年电力弹性系数的贡献达到0.56，是当年电力弹性系数高于1.2的最直接原因。

图6  2015—2023年居民生活用电量对电力弹性系数的影响

三、中长期我国电力弹性系数变化趋势基本判断

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中长期我国经济与用电总体将保持刚性增长

经济发展方面。在推进中国式现代化建设进程中，我国将加快建成现代化经济体系，形成新发展格局，推动实施新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化，实现经济高质量发展。根据预测，2025年我国人均GDP将接近1.5万美元，首次超过世界银行公布的高收入国家标准，正式进入高收入国家行列，2035年接近3.2万美元，显著高于全球人均GDP水平，达到高收入国家中的非OECD成员国的人均GDP水平，未来5～10年我国年均GDP增速有望维持在4%～4.5%区间。

用电量方面。新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化的加速推进、“双碳”战略下能源加快低碳转型，必然会带动我国实现更高水平的电气化。坚持发展完整的制造业体系将带动我国二产用电保持刚性增长，以“新三样”为代表的新质生产力将成为新增长极；以人工智能、大数据、5G为代表的数字经济和充换电服务等新兴产业将带动三产用电继续快速增长；人均可支配收入、家庭电气化水平的持续提高将带动居民生活用电稳步增长。根据预测，2025年我国人均用电量将达到7500千瓦时，超过法国当前水平，2035年将突破1万千瓦时，超过澳大利亚当前水平，未来5～10年我国年均用电量增速有望维持在4%～5%左右。

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中长期我国电力弹性系数将呈波动下降趋势

中长期电力弹性系数总体仍将呈下降趋势。从典型发达国家和我国的历史发展情况看，二产比重下降、三产比重提升这一产业结构调整的方向是经济向更高阶段迈进的一般规律。在电力与经济高度相关的前提下，这也必然会带来相应用电结构的调整。从一个较长的发展时期看，用电单耗远高于三产和全社会平均水平的二产比重的持续下降，必然会带动电力弹性系数整体呈下降趋势。根据经济和用电量预测初步判断，“十五五”期间我国仍处于既有的新旧动能转换阶段，电力弹性系数仍将处于1左右的高位。中长期，随着产业结构调整、经济新旧动能转换、能源结构调整步伐逐步进入稳定发展阶段，加之存量电能替代逐步转向增量替代和能效水平的进一步提升，电力弹性系数将整体呈下降趋势并逐步降至1以下。

短期和阶段性波动依然客观存在。年度性、阶段性的经济和用电增长受多重因素影响，因此电力弹性系数的波动性是普遍存在的。经济方面，未来一段时期内国际局势依然复杂多变，全球经济正在进入衰退期，我国经济增长也因此存在不确定性。用电方面，一是用电量增速波动较经济增速更为明显，其根源在于用电量与供给侧生产直接相关，而产品的产量又受到市场需求、价格水平等短期因素的影响，因此电力弹性系数的年度短期波动不可避免；二是极端天气频发，并逐步成为新常态，也会对短期电力弹性系数造成影响；三是我国存量电能替代仍有挖潜空间，在相关政策支持下有可能得到有效释放，可能带动电力弹性系数的阶段性回升；四是中长期我国人工智能发展存在膨胀式增长的可能性，进而带来上下游产业更新换代，引发新一轮的经济发展新旧动能转换，拉动用电量实现阶段性的超预期增长，电力弹性系数可能再次出现阶段性高于1的情况。