“十四五”以來,我國電力發展面臨的內外部形勢發生了深刻變化,電力—經濟關系也呈現新的階段性特征,新形勢下中長期電力需求預測需緊密捕捉新舊動能轉換特征,為電力供需分析和保供方案制定打下堅實基礎。
電力需求面臨的新形勢及新要求
從全球視角來看,當前全球經濟和貿易增長面臨嚴峻挑戰,技術封鎖、貿易保護成為新常態;從增長動能來看,我國經濟已經從高速增長轉向更加注重高質量發展階段,新質生產力加速培育,數字經濟、低空經濟等新動能層出不窮;從行業發展來看,新型能源體系和新型電力系統建設下新能源發展進入快車道,重點領域節能、清潔能源替代穩步推進,用戶側儲能、虛擬電廠等新元素不斷涌現。
在上述形勢下,我國電力—經濟關系呈現新的階段性特征,2020—2024年我國全社會用電量增速持續高于經濟增速,2024年這一差距為1.8個百分點,南方區域電力—經濟增速差距更是達到3.8個百分點,主要受產業結構調整、用電新業態、氣候氣溫、電能替代、居民用電等多重因素影響。
電力需求預測旨在摸清未來電量和負荷變化趨勢,為電力供需分析及電源方案的制訂提供依據。新形勢下的電力需求預測,一是要摸清經濟新舊動能轉換下電能增長的驅動力轉變規律;二是要系統研究“雙碳”等頂層政策變化對電力需求的影響;三是要探索新型電力系統供需協同發展模式下負荷呈現的新特征。為實現上述目標,中長期電力需求預測需以“傳統因素+新時代新要素”相結合、“以能定電+以產定電”相融通的方式,充分量化傳統行業轉型、新質生產力、城鎮化、電氣化、氣候氣溫等的影響,在電力服務經濟社會發展的同時,協同推進雙碳目標的實現。
新時代中長期電力需求呈現的新特征
近中期電力需求仍保持剛性增長。從長時間尺度來看,產業結構仍然對電力彈性系數起決定性作用。預計中遠期隨著高端產業占比不斷提升,產業結構加速升級,彈性系數降至1以下,電力消費逐步趨于飽和;但近中期仍處于新電氣化快速推進、用電新業態快速增長階段,預計電力—經濟增速差距收窄速度較慢,“十五五”我國及南方區域電力彈性系數仍大于1,電力需求保持剛性增長。
電力需求增長點由傳統高耗能行業逐步轉向新質生產力,由第二產業加速轉向第三產業和居民生活。新形勢下用電動能實現新舊轉換,高耗能行業用電增速整體放緩,高技術裝備制造業、現代服務業逐步成為用電增長的主要推動力量。以算力為例,預計2030年我國數據中心用電達到5000億至8000億千瓦時,算力基礎設施、新能源汽車等用電新業態將有力帶動第三產業、居民生活用電快速增長。
新電氣化助推電能占終端能源消費比重不斷提升,推高人均用電水平。隨著“消費領域廣泛電氣化,重點領域智能電氣化”為核心的新電氣化進程不斷推進,化石能源消費加快向電力消費轉移,預計全國“十五五”電能替代量達到6000億千瓦時左右。此外,新電氣化推高人均用電預期,2035年人均用電量預計達到1萬千瓦時左右,超過新加坡目前水平。
西部省份用電增長較快,一定程度上影響西電東送格局。傳統高耗能行業及大型算力基礎設施等在西部省份的聚集效應將一定程度上重塑東西部供需格局。以南方區域為例,預計“十五五”期間廣東省仍是用電主體,但占比下降1.5個百分點左右,而綠色鋁、綠色硅、電池材料、國家算力樞紐等重大項目落地促使西部三省區用電保持旺盛增勢,一定程度上影響送受端關系及西電東送格局。
氣候變化所導致極端天氣事件成為新常態,對電力需求影響持續加大。2013—2023年全國居民每百戶空調擁有量翻一番,隨著未來居民收入水平進一步提高,預計采暖制冷用電量比重持續上升;而全球變暖背景下極端天氣事件多發頻發,氣候氣溫對負荷的波動性影響持續增大。南方區域氣候條件復雜多變,氣溫的影響更為顯著,以廣東為例,預計2030年極端高溫天氣下(最高氣溫升高3—5攝氏度)最大負荷將增加1350萬至2250萬千瓦,對保供造成極大壓力。
新型電力系統下供需互動能力顯著加強。考慮技術和模式成熟度,近期主要挖掘工業負荷、電動汽車充電、商業樓宇、算力輔助設施等的響應潛力,遠期積極探索電—氫/電—氣耦合、算力時空調度、電動汽車V2G等技術在需求響應中的應用。預計“十五五”期間需求響應能力達到最大負荷的5%以上,電能實現時空轉換,近中期最大負荷利用小時數逐步趨于穩定,遠期可能呈上升趨勢。
新形勢下對電力供需研究工作的建議
“十五五”期間電力需求仍保持剛性增長,電力供需工作需聚焦跟蹤新形勢新變化,電力保供要在綠色、安全、經濟、市場等多重因素約束下找到平衡點。
強化電力與產業的協同布局、能源流與信息流的協同規劃,統籌送端能源開發需求與受端市場變化,統籌綠電建設與智算發展,合理謀劃“十五五”西電東送方案,實現資源優化配置與特性有效互補。
聚焦用電新業態發展態勢,持續跟蹤電動汽車、智能算力等的用電特征;研究其大規模發展對局部主網架、配電網產生的影響,提前謀劃電力基礎設施建設,避免局部電力供應緊張。
充分挖掘需求側的響應能力,加快完善相關機制,提升用戶主動參與度;強化與規劃的銜接,研究明確不同階段下需求側響應在電力保供中的作用、納入電力平衡的合理方式等。
融合能源、經濟、氣象等外部數據,借助AI大模型等智能化手段,提升極端天氣下負荷預測能力;強化極端天氣等突發事件下電力保供研究,提升電力規劃方案對極端情況的適應能力。
充分發揮市場和電價機制的重要作用,以相對完善的容量市場、輔助服務市場機制等,引導新型能源體系下各類電源的合理建設,提升電力系統的靈活性和安全保障能力。
蘇步蕓 劉展志 吳煜文 劉正超 董楠
(作者單位:南網能源院)