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從需求角度看電力消費未來增長

作者:中國儲能網新聞中心 來源:享能匯 發布時間:2020-11-28 瀏覽:
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中國儲能網訊:新能源發電、電動汽車、綜合能源服務等等跟電有關的行業在這些年不斷占據著大眾的視野,未來對電的需求似乎越來越大。

在《電力發展“十三五”規劃》中”預期2020年全社會用電量6.8-7.2萬億千瓦時,年均增長3.6-4.8%“,從近幾年數字看,曾經預期的增長量明顯偏低了。

在未來用電量逐漸增大的背景下,我們試圖進一步挖掘電力消費的方向,提出以下幾個問題:

未來的用電增長到底會體現在哪些方面?

這些增長與以往會有哪些不同,可能會產生哪些影響?

在可預期的情況下,電量會增長到多少?電力市場的規模會是多大?

本文主要分三個部分,第一部分是回顧過往,看如今電力消費的增長到底有多快,結構是怎么樣的,第二部分是分析哪些因素導致當下和未來的電力增長,這些變化可能會產生哪些不一樣的影響,第三部分則是對未來電量增長的線性預估,以及市場化電量規模的展望。

一、用電量變化情況及特征

全社會用電量增速超過預期

從1978年到2019年,全社會用電量從2,498億千瓦時增長到了72,255億千瓦時,41年的復合增長率為8.6%。然而2011年后,全社會用電量增速就再未上過10%,這也導致了在“十三五”規劃中,2015年-2020年全社會用電量的年均增長預測值在3.6-4.8%區間。當然從歷史看我們的電量預測都趨于保守,畢竟超出預期比增長少要好。

鑒于太久之前的數據參考意義不大(其實是數據不好找),我們選取近10年的用電量變化看一下趨勢。

從全國全社會用電量的發展看,同比增速有較大的波動,但從2012年開始增長區間基本處在2%-9%,最高的是2018年8.5%,最低為2015年2.3%。

2015年-2019年這四年的復合增長率為6.14%,2020年由于新冠疫情,截止到10月底,全國全社會用電量為60,306億千瓦時,同比增長1.8%。

在剩下兩個月,如果要達到全年6.14%的增長率,11月和12月每月平均電量要達到8,192億千瓦時電量,顯然是不大可能的。若按照10月單月6.6%的增速預測,則2020年剩下兩個月預計用電量為13,881億千瓦時,則2020年全年用電量在7.4萬億千瓦時左右,對應的同比增速為2.6%,為近十年第二低的增長速度。

然而數字只是數字,從5月之后的反彈復蘇也強烈預示著經濟活力的恢復,尤其是疫情促使進出口增加,從而帶動的一系列行業增長,各項經濟數據也都表明了未來經濟增長的良好態勢,也預示著用電量增長的潛力。

2. 結構分化和改變

從結構上看,第二產業一直是電力消費大頭,但從近十年的數據看,其占比正在下降,第三產業和居民生活用電比重在不斷提升,且此趨勢幾乎沒有反復和波動。

如果再打開看每個部分的同比增速,第三產業和城鄉居民生活用電的增長簡直勢不可擋。

從下表中也可以看到,第三產業用電量同比增速幾乎就在10%左右,2018年甚至到了22%,而城鄉居民用電量也保持著高增長。

二、電力消費增長的分析和影響

電力消費增長的原因分析

在2018年全國全社會用電量增長達到8.5%時,網上都在紛紛討論用電量增長高企的原因。綜合各類信息,我們梳理發現電力消費的增長表現形式可以歸為以下三類。

一是傳統用能的電量增加,這主要是隨著業務規模及需求的上升,自然出現的產能擴張導致電量數量上的增長。比如裝備制造業、高耗能行業的用電量增長。

二是電能替代,即電氣化的發展。未來電力占終端能源的比例持續提高是能源體系發展的重要趨勢。一方面是由于技術進步帶來電能替代的成本效應,一方面是由政策推動,清潔減排需要引發的電能替代。這在電能替代的四個領域均有體現。

三是新增量。這主要是信息化帶來的效應,如果我們看新基建的七大領域,其中的四大領域都與信息化相關,比如5G基站建設、大數據中心、人工智能、工業互聯網。

雖然是這么劃分,但實際用電量增長是復雜的、多重因素疊加、交互影響產生的。想準確分析出電量的增長到底屬于哪一種情況其實是很難的,這也是電力增長預測的難度所在。

比如2020年光伏市場形勢大好,但光伏組件企業卻頭疼于上游的玻璃行業產能,一方面對上游玻璃的高需求會增加產量、產能,帶動用電量上升,另一方面,玻璃行業從傳統玻璃窯爐改換為電窯爐的趨勢也是可見的。由于傳統玻璃窯爐的熱能利用率僅為35%,實施電能替代后,電極直接插入玻璃液中加熱,熱能利用率可達80%以上,因此在能效利用上就能給企業降本增效。玻璃行業的用電量增加是傳統用能的電量增長和電能替代的雙重效應。

再比如煙草行業除行業自然增長導致的用電量上升需求外,煙草烤煙房的電能替代也是新增長點。經過多年發展烤煙房目前主要有燃煤烤煙房、生物質烤煙房和空氣源熱泵烤煙房,如果在電價合理情況下,電烤煙房的推廣和利用也會帶動電量需求的增加。

以上的例子只是生產制造領域的電能替代和電量增長,其實在其他領域如第三產業、居民用電這樣的交互影響發生的更廣,數不勝數,甚至還是是跨行業和產業的。

比如在《關于推進電能替代的指導意見》(發改能源[2016]1054號)中的第一個重點任務——居民采暖領域。這里主要針對燃氣(熱力)管網覆蓋范圍以外的城區、郊區、農村等還大量使用散燒煤進行采暖的,使用蓄熱式電鍋爐、蓄熱式電暖器、電熱膜等多種電采暖設施替代分散燃煤設施。電采暖屬于民生領域,可以歸為城鄉居民用電部分。然而從電采暖的發展方向看,電采暖在整個供暖體系中又屬于補充供暖方式,未來北方地區居民采暖主要還是依靠熱電聯產集中供熱,特別是背壓式熱電聯產,這是能源利用效率最高的方式。熱電聯產算是工業領域中“電力、熱力、燃氣及水生產和供應業”。當然這兩者的關系并非簡單疊加,甚至是有些負向影響,但這里想表達的是電量增長原因背后的復雜性。

除了行業的例子外,老百姓熟悉的交通領域,如新能源汽車的快速發展。還有家庭智能化、數字化電器設備的增加等等都從數量、電氣化等方面推動著電力消費的增長。

在三個表現形式背后,驅動電力增加和電能替代的主要原因個人認為有三個方面:

一是科技的持續進步。將原有使用傳統能源的交通、制造等行業都在向電氣化方向發展,同時新興的信息技術產業本身就建立在電的基礎上發展,比如比特幣對算力的需求就延伸到了對電力的需求。

二是環保的需求。過去雖然常說電能具有清潔、安全、便捷等優勢,但常被人詬病電能生產的源頭——火力發電并不清潔。而如今在電源側在大力倡導清潔能源發展,因此從電力消費到電力生產是促進能源清潔化發展的一體舉措。

三是能源體制改革,比如我們最熟悉的電力市場化改革,這實際上是在價格和機制上引導電力消費的持續發展,在電力消費大增長的背景下,不理清上下游的產業鏈的關系會對未來的發展埋下隱患。比如上述煙草行業的例子,如果沒有較低的電價,用傳統的燃煤烤煙房的價格可能更便宜,那電烤煙房可能根本無法推廣。

電力消費增長的影響

從總量上看,電力消費的增長確定性較強,然而電力需求的上升不僅僅只是數量上的增長,還反映在用能方式的變化上。

目前來看,第三產業和居民生活用電的增長會使得電力負荷的變化更加明顯,拉大了系統的峰谷差。這對電力系統的規劃、電網架構、電源改造、電力體制改革等都有多重影響。

由于電力這種特殊商品沒有庫存,導致上下游的聯動異常復雜,負荷的變化增加會對電網調度和電源產生直接影響。電力系統的靈活性改造成為迫切的需求,但光有靈活性改造也是不夠的,比如燃氣發電出力爬坡較快,但燃氣價格及氣電的電價沒有理清的情況下,則可能出現“不平衡資金”的問題。

這還沒有提到風電、光伏這類清潔能源的問題,風電、光伏皆屬于不可控電源,其消納無疑是一個巨大挑戰。比如最近山東的例子,本來是應該是電價高峰的白天時段,由于新能源的加入,通過市場博弈后反而成為低電價時段,而晚上尤其是傍晚時分,新能源出力快速減少,導致可控電源需要及時頂上,反而使得原本低電價的時段價格相對高企。從消費端來說,許多寫字樓、商業用電單位不可能因為電價的變化而去改變用電習慣,這樣在一些單位的需求側相應就無法實現。

以上這些影響無疑又會對未來的售電公司產生嚴峻的考驗,到底負荷曲線怎么分解,該怎么報價,這都是切實的挑戰,難度很大。

售電公司面臨挑戰的同時用戶也面臨著選擇,比如清潔取暖的選擇,最近山東德州市積極落實清潔取暖市場化采購工作,其方案是“清潔取暖用電市場化采購”項目采暖季期間,全電量暫按現行目錄電價每千瓦時降低2.8分錢(含稅)執行。但如果項目自主參與電力市場直接交易的,自動停止執行這個優惠電價政策,按照市場交易規則結算電費。這時候用戶就可能會面臨著選擇,如果在電力市場直接交易中不能以低價采購電量,還不如不參與電力市場。

總結下來,未來電力消費的增長和特點會對電源、電網、售電、用戶這幾個方都產生巨大影響,而作用力也是相互的,綜合能源服務會使得電力消費也相應的變化,參與到整個電力產業的上下游。

三、全社會用電量增長預估及市場化電量預估

雖然將來電力消費增長以及市場發展會帶來一系列挑戰,但往好處看,這些都是增長帶來的煩惱,屬于好的煩惱。

前面基本都是定性分析,最后我們試著用最簡單的線性增長預測下未來的用電量以及市場化電量,給大家一個定量的展望。

全社會用電量預測

我們以各省從2016年-2019年期間的復合增長率為基準算出每個省從2020年至2030年的全社會用電量,再相加得到全國數字,則全國全社會用電量預測增長如下圖:

以此線性計算,全國全社會用電量10年的復合增長率為6.9%,顯然有些偏高了。這樣的預測并不嚴謹,比如今年疫情,全國全社會用電量在文章的第一部分有做過分析,基本大致在7.4萬億千瓦時左右。而且未來的不確定性有很多,經濟增長速度放緩無疑給電力消費增長一定的壓力,但電氣化和信息化的普遍趨勢也可能使得用電量增長速度超越宏觀經濟增長速度。

用電量的增長無疑對電力市場的規模起到正面作用,那么電力市場的規模又是多大呢?

電力市場規模預測

2019年6月27日國家發改委發布《國家發展改革委關于全面放開經營性電力用戶發用電計劃的通知》(發改運行〔2019〕1105號),“經營性電力用戶的發用電計劃原則上全部放開。除居民、農業、重要公用事業和公益性服務等行業電力用戶以及電力生產供應所必需的廠用電和線損之外,其他電力用戶均屬于經營性電力用戶。”從這點上,我們基本可以以經營性用電量的規模來預測電力市場的規模。

然而,經營性用電量數據沒有直接公布,根據發改委政策研究室副主任兼委新聞發言人孟瑋在2019年8月16日“關于電力體制改革進展情況”的介紹里提到”今年上半年,全國完成電力市場化交易電量達1.1萬億千瓦時,同比增長29.3%,占全社會用電量的32.4%,占經營性行業用電量的58.3%。“可以反推測出經營性用電量為18,867.92億千瓦時,占全社會用電量的55.53%。也就是說經營性用電量占全社會用電量的一半以上,且有理由相信隨著新基建、電氣化程度加深,經營性用電量比例將持續增大。

另一種計算方式可以以經營性用電量的定義為一個角度,簡單粗暴的辦法是將第一產業、居民用電剔除,第二三產業中把“重要公用事業和公益性服務等行業電力用戶以及電力生產供應所必需的廠用電和線損”剔除,按15%計算(不要問為什么,拍腦袋而已),則電力市場的規模是二三產業的85%。

根據2020年10月中電聯電力消費報告,第二產業占全社會用電量的66.9%,第三產業占全社會用電量的16.5%,二者相加為73.4%。根據上面假設85%的規模為電力市場規模的話,那么電力市場占全社會用電量的58.7%。

據了解截止2020年10月份全國電力市場交易電量已達到全社會用電量的40%以上。假設未來5年逐步增加電力市場規模,在2025年達到全社會用電量的60%,在2030年達到全社會用電量的70%。那么電力市場規模如下:

以上的預測及數字純屬假設,也并不嚴謹,各位看官權當看看參考,這里僅是讓大家有一個數量上的視角。未來到底如何變化,很難預測。盡管電力消費的趨勢很好,然而電力市場仍然有許多未解之題,希望電力市場的發展亦如電力消費的趨勢一樣,穩步向前!

關鍵字:電力需求

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