“十四五”期間中國電力需求增長趨勢研判
劉青1, 張莉莉1, 李江濤1, 張成龍1, 譚顯東1, 張凱2, 郭威3
（1. 國網能源研究院有限公司, 北京 102209; 2. 國網河北省電力有限公司, 河北 石家莊 050021; 3. 國網河北省電力有限公司 營銷服務中心, 河北 石家莊 050021）
摘要：合理確定“十四五”期間電力需求水平是科學編制電力發(fā)展“十四五”規(guī)劃的重要基礎，綜合考慮宏觀經濟、電能替代等電力需求影響因素，設置基本、敏感性方案，采用中長期分部門電力需求預測模型，對“十四五”期間中國電力需求水平進行預測。結果表明，基本、敏感性方案，2025年中國全社會用電量分別為9.85萬億kW·h、9.44萬億kW·h，“十四五”期間年均增速分別為5.6%、4.7%。按照電力規(guī)劃適度超前的原則，建議采用“基本方案”結果作為“十四五”電力規(guī)劃的邊界條件。
引文信息
劉青, 張莉莉, 李江濤, 等. “十四五”期間中國電力需求增長趨勢研判[J]. 中國電力, 2022, 55(1): 214-219.
LIU Qing, ZHANG Lili, LI Jiangtao, et al. Study on the trend of China's electricity consumption during the "14 th five year plan"[J]. Electric Power, 2022, 55(1): 214-219.
改革開放以來，中國全社會用電量伴隨經濟社會發(fā)展實現了快速增長，用電總量位居世界第一，人均用電水平實現了大幅跨越?！笆濉币詠?，中國面臨“三期疊加”，經濟發(fā)展逐漸進入新常態(tài)，產業(yè)結構轉型升級步伐加快，經濟由高速增長轉向高質量發(fā)展，全社會用電量增速呈波動回落態(tài)勢[1-3]。
展望“十四五”，中國電力需求增長存在較大不確定性，需要搭建模型開展趨勢研究。文獻[4]針對改進的電力需求評價指標實施了不同尺度的小波分解，利用灰色模型獲取短期、中長期以及長期的電力需求預測結果。文獻[5]利用空間自回歸模型對電力需求與國民生產總值之間的空間相依性進行了分析，并建立基于空間自回歸模型、灰色預測和神經網絡的組合模型開展電力需求預測。文獻[6-7]基于大數據技術，通過確定神經預測網絡層數的方式對電力需求數據歸一化處理，實現電力需求多時間尺度的預測。
合理確定“十四五”期間電力需求水平是科學編制電力發(fā)展“十四五”規(guī)劃的重要基礎，需要開展深入研究[8-12]。本文回顧中國電力消費歷史增長情況，分析“十四五”期間電力需求的重要影響因素，構建電力需求預測模型并設計了基準、敏感性2個方案，預測“十四五”期間中國、分部門電力需求走勢，并提出相關建議。 中國電力消費歷史情況分析
改革開放以來，中國全社會用電量保持快速增長，如圖1所示。1978—2020年，中國全社會用電量從0.25萬億kW·h增至7.5萬億kW·h，增長29倍，年均增長8.4%。其中，“六五”“七五”“八五”時期全社會用電量增速分別為6.5%、8.6%、10.0%，增速穩(wěn)步提升；“九五”時期，受亞洲金融危機等影響，全社會用電量增速回落至6.4%；“十五”“十一五”時期，受經濟高速增長拉動，全社會用電量實現兩位數增長，增速分別為13.0%、11.1%。
圖1 1978年以來中國全社會用電量及增速
Fig.1 Power consumption and growth rate of the whole society in China since 1978
“十二五”以來，全社會用電量增速呈波動回落態(tài)勢，如圖2所示，“十二五”“十三五”用電量年均增速分別是6.3%、5.7%。2011年，中國用電量保持兩位數增長，增速為12.0%；2012年起，用電量增速波動下滑，2015年用電量增速降至谷底，為1.0%，主要是“三去一降一補”等政策措施見效，鋼鐵、煤炭去產能力度較大；2016年起，受高耗能生產恢復、夏季高溫天氣、電能替代穩(wěn)步推進等影響，用電量增速連續(xù)3年回升，其中2018年用電量增速為8.4%，創(chuàng)2012年以來新高；2019年，受工業(yè)生產放緩、氣溫同比偏低等影響，用電量增速回落至4.5%；2020年，受新冠肺炎疫情影響，用電量增速僅3.1%，降至2016年以來最低水平。
圖 2 2011年以來中國全社會用電量及增速
Fig. 2 Power consumption and growth rate of the whole society since 2011
分部門看，“十二五”以來，三次產業(yè)及居民生活用電量均較快增長，其中第二產業(yè)用電量增速走勢與全社會用電量基本一致，第三產業(yè)用電量增速相對較高，如圖3所示。2010—2020年，中國三次產業(yè)和居民生活用電量年均增速分別為8.0%、5.0%、9.1%、7.9%。從用電增長貢獻率看，第二產業(yè)是全社會用電量增長的主要力量，但貢獻率下降，由2010年的79.8%降至2020年的57.4%；第三產業(yè)和居民生活對全社會用電量增長的合計貢獻率增強，由2010年的19.5%升至2020年的39.2%。從用電量占比看，2020年，三次產業(yè)和居民生活用電量比重分別為1.1%、68.2%、16.1%、14.6%，其中第二產業(yè)用電量比重較2010年降低6.7個百分點，第三產業(yè)和居民生活用電量比重較2010年分別提高4.0、2.4個百分點。
圖3 2011年以來中國三次產業(yè)和居民生活用電量增速
Fig.3 Growth rate of electricity consumption of three industries and residents since 2011
2.1 新冠肺炎疫情
2020年疫情大封鎖導致經濟活動暫停，全球經濟迅速陷入衰退。隨著中國迅速控制疫情、美英率先攻克疫苗技術解封經濟，各大經濟體快速采取前所未有的大規(guī)模經濟刺激措施，全球經濟迅速反彈。2020—2021年，全球經濟呈現了“深V”形走勢，到2021年第二季度，占全球經濟86%左右的G20成員的整體經濟比疫情前增長0.8%；全球工業(yè)生產和全球貿易量已經超過疫情前水平，產出缺口收窄。2021年，中國經濟持續(xù)穩(wěn)定恢復，雖然多地散發(fā)疫情對經濟依然產生短期沖擊，但是出口貿易快速增長，宏觀經濟顯示出較強的韌性。
“十四五”后四年，隨著發(fā)達國家疫苗全面普及、全球疫苗合作持續(xù)推進，疫苗供應有望在2022年初覆蓋全球，經濟活動將于2022年逐步恢復常態(tài)化，而后疫情對中國經濟與電力需求的影響將顯著弱化[13-15]。
2.2 中美貿易爭端
中國自2001年加入世界貿易組織以來，對外貿易國際影響力大幅上升。面對中國地位提升和本國經濟失利，2018年3月特朗普政府對中國開啟了貿易戰(zhàn)。截至2019年12月，美國已實施對中國出口商品三輪四批次加稅措施，涉及商品價值約占中國對美出口額的68%。受中美貿易爭端影響，2018、2019年，裝備制造業(yè)、外貿依存度較高的消費品行業(yè)受到了較大沖擊。2020年1月，中美第一階段經貿協議已達成，但考慮到貿易爭端具有必然性、長期性和復雜性，是美國用于抑制中國發(fā)展的手段，貿易爭端很可能存在反復。
“十四五”期間，大范圍、高水平的加征關稅難以長期持續(xù)，但貿易爭端作為美國遏制中國發(fā)展的手段將仍然存在，主要針對高技術制造業(yè)。美國發(fā)起貿易爭端的形式可能從加征關稅轉向科技、資源、金融等領域，或將采取科技封鎖、能源資源禁運、限制中國企業(yè)使用美元等手段遏制中國發(fā)展。整體來看，中美兩國“合則兩利，斗則俱傷”，將長期保持“斗而不破”的局面[16-19]。
2.3 宏觀經濟形勢
中國經濟從高速增長階段進入增速換擋階段，1991—1999年、2000—2009年、2010—2019年GDP年均增速分別為10.6%、10.3%、7.7%；2020年，受新冠疫情影響，中國GDP增長2.3%，年內經濟運行經歷了增速下降、恢復回升、加速增長的過程；2021年，經濟運行形勢總體保持平穩(wěn)，增速在上年低基數上有所反彈，預計增速為8.2%。
“十四五”后4年，中國將堅持供給側結構性改革，堅持實施擴大內需戰(zhàn)略，推動形成以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局。從需求端看，投資對于中國經濟增長的拉動作用持續(xù)下降，消費成為經濟增長的主要動力和穩(wěn)定支撐，經濟增長對出口的依賴進一步減弱。從供給端看，第一產業(yè)生產力水平進一步提升，農業(yè)農村現代化加速發(fā)展；第二產業(yè)轉型升級持續(xù)推進，高耗能行業(yè)發(fā)展總體處于峰值平臺期，高技術和裝備制造業(yè)保持較快增長；第三產業(yè)對經濟的支撐作用更加明顯，“新基建”的發(fā)展為服務業(yè)數字化轉型提供支撐[20]。
2.4 電能替代
近年來，在環(huán)保、資源等因素約束下，中國電能替代電量呈逐年上升態(tài)勢，對全社會用電量產生較大的拉動作用。2014—2020年，國家電網經營區(qū)電能替代電量由503億kW·h上升至1 938億kW·h，年均增長25.2%，對全社會用電量增長的貢獻率保持在30%以上；2021年，預計國家電網有限公司完成電能替代電量1515億kW·h。
“十四五”后四年，在能源清潔低碳轉型趨勢下，以電氣化為主路徑實現“碳中和”已成各界廣泛共識，預計電能替代持續(xù)保持較大規(guī)模，為用電增長貢獻重要增量，但受經濟性等因素制約，替代規(guī)模相比“十三五”將有所下降。分部門看，制造業(yè)領域電能替代電量占比較高，其中冶金電爐、輔助電動力、工業(yè)電鍋爐、建材電窯爐、礦山采選替代電量規(guī)模較大；交通、電采暖、農業(yè)生產、居民生活等領域電能替代規(guī)模趨勢向好，占替代總量的比重呈上升態(tài)勢[21-22]。
3 研究方法與方案分析
3.1 研究方法
采用中長期分部門電力需求預測模型，原理如圖4所示。充分考慮宏觀經濟、電能替代等影響，采用GTAP (global trade analysis project)、計量經濟學、國際水平比較、市場調研、參考權威機構等方法，預測“十四五”期間中國分行業(yè)增加值、單位增加值電耗、人均居民生活用電量、人口等中間變量，并按照部門屬性匯總得到中國全社會和三次產業(yè)用電量預測結果[23-27]。
圖4 中長期分部門電力需求預測模型原理
Fig.4 Schematic diagram of medium and long term power consumption prediction model
中長期分部門電力需求預測具體步驟如下。
（1）行業(yè)用電量采用產值單耗法預測。搭建包含生產、消費、政府支出、國際貿易等模塊的GTAP模型；將關稅稅率作為外生變量，設置歷史年份、“十四五”期間中美關稅加征政策，分析中美貿易爭端對中國經濟的影響程度；考慮中國應對中美貿易爭端采取的供給側結構性改革、對外開放等一系列措施，并參考權威機構預測機構，得到“十四五”期間中國GDP和主要行業(yè)增加值。
結合歷年電能替代完成情況統(tǒng)計表，計算剔除電能替代影響后分行業(yè)用電量，進而得到分行業(yè)單位增加值電耗；采用計量經濟學模型，預測“十四五”期間剔除電能替代影響下分行業(yè)單位增加值電耗，進而得到分行業(yè)用電量預測值；結合“十四五”期間分行業(yè)電能替代市場調研結果，得到考慮電能替代影響后分行業(yè)用電量最終預測值。
（2）居民生活用電量采用人均生活用電量法預測。參考聯合國等權威機構預測結論，得到“十四五”期間中國總人口預測結果；考慮電能替代對居民生活用電的影響，結合國際水平比較等方法預測人均居民生活用電量；將人均居民生活用電量與總人口相乘，得到“十四五”期間中國居民生活用電量預測結果。
（3）全社會用電量根據各部門預測結果匯總?；诜中袠I(yè)用電量，按照行業(yè)屬性求和計算三次產業(yè)用電量，再結合居民生活用電量，得到“十四五”期間中國全社會用電量預測結果。
3.2 方案分析
設置“十四五”期間中國電力需求的基本方案和敏感性方案。
基本方案：中美貿易爭端略有緩和，美國對1200億美元中國商品加征關稅逐步取消，2 000億美元商品加征關稅降至12.5%，500億美元商品加征關稅保持25%不變；中國對美國實施同比例的加征關稅反制措施。中國供給側改革平穩(wěn)推進，新舊動能持續(xù)轉換，高端制造業(yè)與現代服務業(yè)全要素生產率每年平穩(wěn)提升；進一步自主降低關稅水平，大幅削減進口環(huán)節(jié)制度性成本。電能替代穩(wěn)步推進。
敏感性方案：中美貿易爭端加劇，美國對3000億美元商品中的1800億美元加征關稅稅率由15%逐步降至10%，對2500億美元商品加征25%關稅保持不變，并限制對中國高技術產品出口；中國對美國實施同比例的加征關稅反制措施。受制于部分零部件和原材料產品對美依賴程度高，中國新動能發(fā)展動力減弱，高端制造業(yè)與現代服務業(yè)全要素生產率每年緩慢提升；降低關稅水平，削減進口環(huán)節(jié)制度性成本。電能替代推進較慢。
4 “十四五”期間中國電力需求趨勢研究
4.1 總量
“十四五”期間，中國用電量增長空間還很大?；?、敏感性方案，預計2025年中國全社會用電量分別為9.85萬億、9.44萬億kW·h，“十四五”期間年均增速分別為5.6%、4.7%。
4.2 分部門
從用電量增速看，基本方案，預計“十四五”期間中國三次產業(yè)和居民生活用電量年均增速分別為6.5%、3.2%、11.8%、8.4%，第二產業(yè)用電量低速增長，第三產業(yè)和居民生活用電量增速較高。敏感性方案，預計“十四五”期間中國三次產業(yè)和居民生活用電量年均增速分別為5.9%、2.4%、10.3%、7.6%。
從用電量占比看，基本方案，預計2025年中國三次產業(yè)和居民生活用電量占全社會用電量的比重分別為1.2%、60.8%、21.4%、16.6%，其中第二產業(yè)用電量比重逐漸降低，第三產業(yè)和居民生活用電量比重穩(wěn)步提高。敏感性方案，預計2025年中國三次產業(yè)和居民生活用電量占全社會用電量的比重分別為1.2%、61.1%、20.9%、16.7%。
5 結論
本文回顧了中國電力消費歷史增長情況，分析了“十四五”期間電力需求影響因素，構建了電力需求預測模型并設計了基準、敏感性2個方案，預測了“十四五”期間中國電力需求走勢。得出如下結論。
（1）基本、敏感性方案，2025年中國全社會用電量分別為9.85萬億、9.44萬億kW·h，“十四五”期間年均增速分別為5.6%、4.7%。
（2）基本方案，“十四五”期間，中國三次產業(yè)和居民生活用電量年均增速分別為6.5%、3.2%、11.8%、8.4%；敏感性方案，上述部門年均增速分別為5.9%、2.4%、10.3%、7.6%。
按照電力規(guī)劃適度超前原則，建議采用“基本方案”的結果作為“十四五”電力規(guī)劃的邊界條件，規(guī)劃目標網架，確定項目儲備，提高規(guī)劃適應性；在年度投資計劃安排中，按照實際需求安排項目，確保投資效率。
作者介紹
劉青（1994—），男，碩士，從事能源電力供需分析預測等研究，E-mail：liuqing@sgeri.sgcc.com.cn.
