新形勢下“十四五”后三年中國電力需求形勢研判
單葆國1, 劉青1, 張莉莉1, 鄭海峰1, 張成龍1, 吳姍姍1, 薛萬磊2
1. 國網能源研究院有限公司，北京 102209；
2. 國網山東省電力公司經濟技術研究院，山東 濟南 250021
引用本文
Cited
單葆國, 劉青, 張莉莉, 等. 新形勢下“十四五”后三年中國電力需求形勢研判[J]. 中國電力, 2023, 56(3): 1-11.
SHAN Baoguo, LIU Qing, ZHANG Lili, et al. Analysis of China’s power demand situation in the last three years of the “14th Five-Year Plan” under the new situation[J]. Electric Power, 2023, 56(3): 1-11.
引言
當前，中國電力需求增長面臨一系列新形勢[1-4]：中國式現(xiàn)代化背景下，經濟社會仍將持續(xù)較快發(fā)展，中國電力需求還有較大增長空間；實現(xiàn)“雙碳”目標是一場廣泛而深刻的經濟社會系統(tǒng)性變革，形成電力需求形勢研判的重大邊界條件；構建適應新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，對源網荷協(xié)調互動下的電力需求預測帶來新的挑戰(zhàn)；電力市場化改革影響下，多樣化價格機制增加了電力需求預測的難度。
新形勢下影響中國電力需求關鍵因素發(fā)生新變化，呈現(xiàn)新特點，導致影響機理更為復雜、趨勢判斷更加困難[5-8]。同時，從電網企業(yè)內部看，電力安全保供對電力需求預測精度提出了更高要求。因此，亟須考慮新形勢下影響電力需求的主要因素，深入研判中國電力需求增長趨勢。
本文回顧2022年中國經濟、電力需求形勢，充分考慮影響中國電力需求的主要因素，利用中長期電力需求預測模型，研判新形勢下“十四五”后三年中國電力需求增長趨勢。
1.2022年中國經濟、電力需求形勢回顧
1.1 2022年經濟形勢分析
2022年，地緣政治局勢動蕩不安，世界經濟下行風險加大，中國國內經濟受到疫情散發(fā)多發(fā)、極端天氣等多重超預期因素的反復沖擊，穩(wěn)經濟一攬子政策力促經濟頂住壓力企穩(wěn)回升，宏觀經濟大盤總體穩(wěn)定，發(fā)展質量穩(wěn)步提高，GDP比上年增長3.0%，增速快于多數(shù)主要經濟體，但低于政府工作報告預期目標2.5個百分點，降至1977年以來次低水平。
從生產側看，工業(yè)生產總體平穩(wěn)。2022年，規(guī)模以上工業(yè)增加值比上年增長3.6%，較前兩年平均增速下降2.5個百分點。上游產業(yè)生產形勢明顯好于中下游，受能源保供政策支撐，采礦業(yè)比上年增長7.3%，較前兩年平均增速上升4.4個百分點。制造業(yè)、電力/燃氣及水生產和供應業(yè)增加值比上年分別增長3.0%、5.0%，較前兩年平均增速分別下降3.6、1.6個百分點。服務業(yè)增長乏力，接觸性行業(yè)景氣收縮明顯。服務業(yè)增加值比上年增長2.3%，較前兩年平均增速下降2.7個百分點。
從需求側看，2022年，最終消費支出、資本形成總額、貨物及服務凈出口對全年經濟增長貢獻率分別為32.8%、50.1%和17.1%。投資總體穩(wěn)定增長，基建投資托底作用明顯。2022年，固定資產投資比上年增長5.1%，較前兩年平均增速上升1.2個百分點。受“穩(wěn)增長”系列政策有力支撐，基建投資比上年增長9.4%，較前兩年平均增速上升8.8個百分點。助企紓困政策顯效發(fā)力，制造業(yè)投資比上年增長9.1%，總體延續(xù)較快增長態(tài)勢。房地產市場景氣深度下行，房地產投資持續(xù)低迷，比上年下降10.0%。消費累計負增長，線下消費收縮明顯。2022年，社會消費品零售總額比上年下降0.2%，較前兩年平均增速下降4.1個百分點。分類型看，商品零售比上年增長0.5%，餐飲收入比上年下降6.3%。出口增速前高后低，受美歐滯脹、需求明顯下滑影響，出口增速呈下降態(tài)勢。2022年，出口比上年增長10.5%，較前兩年平均增速下降1.8個百分點。8月以來增速呈現(xiàn)持續(xù)下降態(tài)勢。
從中長期視角看，2001—2010年，中國GDP年均增長10.6%，是改革開放以來經濟高速增長時期，2010年中國GDP超過日本成為世界第二大經濟體。2011—2019年，中國經濟進入新常態(tài)，產業(yè)結構加快調整，逐步擺脫了國際金融危機后的巨大沖擊和影響，實現(xiàn)了經濟的中高速增長，GDP年均增長7.4%。2020—2022年，受疫情等影響，經濟增速大幅放緩，GDP年均增速降至4.5%，低于潛在增長率水平，如圖1所示。
圖1 中國國內生產總值與增速變化情況
Fig.1 Changes of China’s GDP growth rate
1.2 2022年電力需求形勢分析
從總量看，用電量增速較低。2022年，中國全社會用電量8.6萬億kW·h，比上年增長3.6%，增速創(chuàng)2015年以來次低水平，月度增速受氣溫、疫情等影響波動較大。氣溫是拉動用電增長的重要力量，2022年，中國空調用電量對用電增長的貢獻達到43.7%，拉動用電增長1.6個百分點。
分部門看，產業(yè)用電增速全面回落，居民生活是增長主力。2022年，第一、二、三產業(yè)及居民生活用電比上年分別增長10.4%、1.2%、4.4%、13.8%，分別拉動全社會用電量增長0.1、0.8、0.8、2.0個百分點。第二產業(yè)用電低速增長，主要受疫情、房地產景氣度走低、出口走弱等多重因素影響；第三產業(yè)用電增速創(chuàng)歷年低值，受疫情影響最為明顯；居民生活用電增速創(chuàng)歷史新高，是用電增長最主要動力，主要受酷暑極寒天氣驅動。
工業(yè)用電低速增長。2022年，工業(yè)用電比上年增長1.2%，其中采礦業(yè)、制造業(yè)用電增速分別為1.2%、0.9%，采礦業(yè)形勢轉好，主要是保供政策自第三季度起持續(xù)發(fā)力。制造業(yè)大類行業(yè)中，裝備制造、高耗能、消費品制造業(yè)用電分別增長2.5%、0.3%、–0.6%，消費品制造業(yè)增速轉負，主要受出口走弱、房地產景氣度走低、疫情等影響，其中木材加工、紡織業(yè)用電分別下降6.1%、6.0%；高耗能行業(yè)用電幾乎零增長，主要受房地產景氣度走低等影響，其中，黑色金屬、建材用電分別下降4.8%、3.2%。
生產性服務業(yè)用電增速相對較低。2022年，服務業(yè)用電比上年增長4.4%，其中生產性、生活性服務業(yè)用電增速分別為3.7%、4.8%。由于2021年6月起清理比特幣挖礦產業(yè)，信息傳輸、軟件和信息技術服務業(yè)用電增速僅2.4%。接觸性服務業(yè)受疫情影響更為突出，交通運輸/倉儲和郵政業(yè)、教育/文化/體育和娛樂業(yè)、居民服務/修理和其他服務業(yè)用電增速較低，分別為2.4%、2.7%、1.8%。
從中長期視角看，2001—2010年，中國全社會用電量年均增長12.0%，其中前5年受經濟高速增長拉動，年均用電增速達到13.0%；后5年受國際金融危機等影響增速高位回落至11.1%。2011—2019年，中國全社會用電量年均增長6.3%，其中前5年隨著中國經濟進入新常態(tài)，產業(yè)結構加快調整，用電量增速持續(xù)下降；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，用電增速連續(xù)3年上升；2019年受中美經貿摩擦、涼夏暖冬天氣影響增速有所回落。2020—2022年，用電量年均增速為6.0%，各年增速受疫情、基數(shù)等影響波動較大，如圖2所示。
圖2 中國全社會用電量與增速變化情況
Fig.2 Changes of China’s electricity consumption in the whole society and growth rate
2.“十四五”后三年影響電力需求的主要因素分析
2.1 宏觀經濟
1）國際經濟。預計全球經濟將于2023年觸底，2024—2025年持續(xù)回升。2023年，新冠疫情全球衛(wèi)生緊急狀態(tài)有望結束。多國進一步放開防控乃至正?；咔閷θ蚪洕闹萍s進一步減弱。烏克蘭危機、能源短缺、美歐流動性收緊等因素，將會拖累全球經濟和貿易增長。美歐等發(fā)達經濟體在經濟增長、物價和金融穩(wěn)定之間面臨多重困境，其中歐盟受烏克蘭危機、能源短缺等持續(xù)影響，經濟前景更不樂觀；新興經濟體經濟增長承壓，出口受全球經濟下行拖累。2023年1月，國際貨幣基金組織（IMF）發(fā)布《世界經濟展望》報告[9]，預計2023年全球經濟增長率為2.9%，較2022年10月份的預測略微上調0.2個百分點。發(fā)達經濟體增長率將從2022年的2.7%降至2023年的1.2%，約有90%的發(fā)達經濟體2023年經濟增速將放緩；大約一半的新興市場和發(fā)展中經濟體2023年經濟增速將低于2022年，預計2023年將增長4.0%（見表1）。隨著中國經濟重新開放，在經濟活動和流動性恢復的情況下，中國經濟增速將在2023年回升至5.2%。IMF預計全球經濟增速將于2024年回升至3.1%，2025年將進一步上升至3.4%。
表1 IMF《世界經濟展望》報告經濟增速預測結果
Table 1 Forecast results of the IMF World Economic Outlook
注：2022年估計值以及2023、2024年預測值來源于IMF2023年1月份發(fā)布的《世界經濟展望》報告；2025年預測值來源于IMF世界經濟展望數(shù)據庫：2022年10月版。
2）國內經濟。未來5年是中國全面建設社會主義現(xiàn)代化國家開局起步的關鍵時期，要堅持以推動高質量發(fā)展為主題，把實施擴大內需戰(zhàn)略同深化供給側結構性改革有機結合起來，增強國內大循環(huán)內生動力和可靠性，提升國際循環(huán)質量和水平，加快建設現(xiàn)代化經濟體系，著力提高全要素生產率，著力提升產業(yè)鏈供應鏈韌性和安全水平，著力推進城鄉(xiāng)融合和區(qū)域協(xié)調發(fā)展，推動經濟實現(xiàn)質的有效提升和量的合理增長。
當前和今后一個時期，中國發(fā)展仍然處于重要戰(zhàn)略機遇期。中國在人力資本、技術進步、基礎設施、消費升級等方面仍有明顯增長優(yōu)勢，經濟發(fā)展將進入質提量增的發(fā)展階段。新一輪科技革命引領下現(xiàn)代產業(yè)體系建設加快，產業(yè)基礎高級化、產業(yè)鏈現(xiàn)代化水平明顯提高。制造強國戰(zhàn)略下中國制造業(yè)占比在較長時期相對穩(wěn)定，傳統(tǒng)行業(yè)加快綠色轉型、高技術制造業(yè)逐漸成為發(fā)展主體。擴大內需戰(zhàn)略下內需潛力充分釋放，“雙循環(huán)”新發(fā)展格局加快構建，經濟實現(xiàn)質的有效提升和量的合理增長。從“三駕馬車”來看，預計有以下趨勢。
①促消費政策加力與疫情防控全面放開，消費增速將穩(wěn)步恢復，消費對經濟發(fā)展的基礎性作用進一步增強。中央經濟工作會議和政府工作報告提出把恢復和擴大消費擺在優(yōu)先位置，多渠道增加城鄉(xiāng)居民收入，支持住房改善、新能源汽車、養(yǎng)老服務等消費?！稊U大內需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022—2035年)》和《“十四五”擴大內需戰(zhàn)略實施方案》提出最終消費是經濟增長的持久動力。順應消費升級趨勢，提升傳統(tǒng)消費，培育新型消費，擴大服務消費，適當增加公共消費，著力滿足個性化、多樣化、高品質消費需求。隨著疫情防控政策持續(xù)優(yōu)化，經濟、就業(yè)恢復，居民收入回升，各種消費場景快速修復，消費增速恢復、消費結構升級與消費創(chuàng)新共同推動中國消費市場持續(xù)壯大繁榮，消費作為經濟“穩(wěn)定器”和“壓艙石”的重要性日益上升。
②基建投資仍是重要支撐，固定資產投資增速將保持合理增長，投資的關鍵作用進一步增強。中央經濟工作會議和政府工作報告要求積極的財政政策要加力提效，穩(wěn)健的貨幣政策要精準有力，投資的財政金融環(huán)境仍然偏寬松；通過政府投資和政策激勵有效帶動全社會投資，加快實施“十四五”重大工程，基建投資有望保持較快增長；支持剛性和改善性住房需求，推動房地產業(yè)向新發(fā)展模式平穩(wěn)過渡，“金融16條”等政策進一步助力房地產市場風險化解，房地產投資將企穩(wěn)回升；外需拉動減弱、盈利轉負掣肘制造業(yè)投資，國內產業(yè)升級加快支撐制造業(yè)投資溫和復蘇?！稊U大內需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要（2022—2035年）》和《“十四五”擴大內需戰(zhàn)略實施方案》將從加大制造業(yè)投資支持、各類設施補短板、新基建等方面進一步拓展投資空間，將促進投資規(guī)模合理增長、結構不斷優(yōu)化，增強投資增長后勁。
③外需動能減弱，出口增速承壓下行。中央經濟工作會議和政府工作報告要求繼續(xù)發(fā)揮出口對經濟的支撐作用。一方面，發(fā)達經濟體2023年經濟放緩，將嚴重拖累中國外需增長，同時受美國主導的“印太經濟框架”影響，中國制造業(yè)產業(yè)鏈外遷規(guī)模增大，東南亞、南亞、拉美等地區(qū)承接中國產業(yè)轉移，替代中國出口份額；另一方面，“一帶一路”不斷擴容和發(fā)展、RCEP價值逐漸顯現(xiàn)等積極因素，對中國貿易穩(wěn)定增長起重要支撐作用。
2023年，中國經濟韌性強、潛力大、活力足，長期向好的基本面沒有變；疫情防控措施加快優(yōu)化，對經濟的制約影響將顯著減小；存量、增量宏觀政策將疊加發(fā)力；基數(shù)效應明顯，2023年中國經濟運行將明顯好轉，并有望超額完成5%的增長目標。考慮國際經濟、疫情形勢、房地產政策效果等不確定因素，預計2023、2024、2025年中國經濟分別增長6.0%、5.5%、5.1%，如圖3所示。第三產業(yè)主導地位持續(xù)增強，比重不斷提升，第二產業(yè)和第一產業(yè)比重則呈現(xiàn)下降趨勢，“三二一”的產業(yè)格局將更加鞏固。到2025年，中國三次產業(yè)結構分別為7.4%、37.8%和54.8%（2020年價格）。
圖3 中國經濟增速預測
Fig.3 China’s economic growth forecast
2.2 技術進步
1）節(jié)能節(jié)電。節(jié)能節(jié)電對用電增長的延緩作用持續(xù)顯現(xiàn)。2010—2021年，中國全社會節(jié)電量由1637億kW·h上升到2800億kW·h，年均增長5.0%，占全社會用電量的比重為2.3%~4.7%，其中建筑行業(yè)是節(jié)電量的重要貢獻部門。
展望“十四五”后三年，“雙碳”戰(zhàn)略下減少能源浪費、構建綠色生產生活方式將是國家未來重點方向，在節(jié)能技術設備加快應用、節(jié)能意識增強等推動下，節(jié)能節(jié)電規(guī)模將進一步擴大，對電力消費增長的影響將日益凸顯[10-12]，預計2023、2024、2025年，中國全社會節(jié)電量將分別達到2870億、2940億、3000億kW·h。
2）新型基礎設施。新型基礎設施是數(shù)字經濟發(fā)展的重要載體，將是拉動用電增長的重要驅動力。預計2023、2024、2025年，新型基礎設施（數(shù)據中心、5G基站、充電樁）用電量將分別達到4242億、5349億、6791億kW·h。
數(shù)據中心方面，過去十年，中國數(shù)據中心用電量年均增速超過10%，未來隨著新一代信息通信技術的飛速發(fā)展，數(shù)據中心機架數(shù)量和用電量將延續(xù)較快增長趨勢，預計2023、2024、2025年數(shù)據中心規(guī)模將分別達到728萬、815萬、913萬架，數(shù)據中心用電量將分別達到2647億、3107億、3640億kW·h。
5G基站方面，當前5G基站用電量規(guī)模相對較小，未來規(guī)模化應用后將成為電力消費的重要增長點，預計2023、2024、2025年5G基站數(shù)量將分別達到335萬、456萬、600萬個，5G基站用電量將分別達到1115億、1479億、1946億kW·h。
充電設施方面，近年來新能源汽車行業(yè)高速發(fā)展，充電需求不斷增大，進而推動新能源充電樁發(fā)展，“十四五”后三年仍將延續(xù)這一趨勢，預計2023、2024、2025年中國充電樁數(shù)量分別為291萬、435萬、650萬個，電動汽車保有量分別為1600萬、2250萬、3000萬輛，充換電服務用電量分別為460億、675億、930億kW·h。
2.3 能源轉型
1）電氣化。“雙碳”目標下中國電氣化潛力持續(xù)釋放，成為拉動電力消費增長的重要動力。2010—2020年，中國電氣化率由18.6%上升到25.5%，年均上升0.7個百分點，其中建筑領域電氣化率相對較高。
展望“十四五”后三年，在“雙碳”目標推動下，中國終端用能將持續(xù)綠色低碳轉型，消費側能源結構持續(xù)優(yōu)化，綠色生產生活方式加快形成[13-15]。通過推廣普及窯（鍋）爐電氣化、電轉供熱、電轉動力等技術，工業(yè)領域替代電量規(guī)模仍將維持高位；通過推廣普及港口岸電、電動汽車、電動輪船、電動飛機等，以及推廣熱泵、蓄冷蓄熱等技術，交通、建筑領域替代電量維持良好增長態(tài)勢。按照《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》有關要求，并考慮能耗“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變、新增可再生能源電力消費量不納入能源消費總量考核等政策影響，中國電氣化潛力將加快釋放，成為拉動電力消費增長的重要動力，預計2023、2024、2025年中國電氣化率分別為28.8%、29.4%、30.0%。分領域看，2025年工業(yè)、建筑、交通領域電氣化率將分別達到31%、55%、5%，建筑領域電氣化率最高，交通領域電氣化率相對較低但上升速度較快。
2）新能源發(fā)展。新能源快速發(fā)展，將進一步拉動相關產業(yè)用電較快增長。新能源裝備制造過程會產生一定電力消費，同時將拉動黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、金屬制品業(yè)等相關生產制造領域投資，對電力消費增長形成有力支撐。根據風機光伏設備新增裝機容量，以及生產加工環(huán)節(jié)耗電量進行測算[16-17]，2010—2021年，由新能源發(fā)展帶來的用電量從38億kW·h增加至547億kW·h，年均增長27%，占全社會用電量的比重從0.1%上升至0.8%。
展望“十四五”后三年，在“雙碳”目標驅動下，中國新能源將快速發(fā)展，新能源裝機規(guī)模每年將增加0.9億kW以上。預計2023、2024、2025年新能源發(fā)展帶來用電量分別為918億、1093億、1300億kW·h，對用電增長的影響將持續(xù)增強。
3）電制氫。氫能是能源低碳轉型的重要路徑，電制氫將成為拉動用電增長的重要力量?！半p碳”戰(zhàn)略穩(wěn)步推進背景下，作為能源轉型過程中的重要載體之一，來源豐富、綠色低碳的氫能將迎來廣闊的發(fā)展前景，對用電的影響將日益顯著[18]。預計2023、2024、2025年，中國制氫需求分別為3423萬、3451萬、3479萬t，其中電制氫需求占比持續(xù)提高，分別為2.8%、3.4%、4.0%，制氫電量分別為476億、629億、832億kW·h，電制氫對用電增長的影響將持續(xù)顯現(xiàn)。
2.4 電力市場
電力市場通過電價信號引導電力消費變化。從中長期看，電價差異重塑地區(qū)產業(yè)結構，電解鋁等高耗能行業(yè)向電價相對低廉的云南等西部地區(qū)轉移。從短期看，電力市場通過電價信號引導用戶自主做出用電時間、用電功率的安排和調整，進而影響負荷特性。通過對比各省分時電價執(zhí)行前后分行業(yè)負荷曲線變化情況，可以反映分時電價政策執(zhí)行效果。選擇2022年4—6月作為分時電價執(zhí)行后數(shù)據，為減少氣溫干擾選擇2021年4—6月作為調整前數(shù)據。結果表明，受分時電價影響，橡膠和塑料制品業(yè)、化工、計算機/通信和其他電子設備制造業(yè)日峰谷差率平均分別下降2.4、2.1、1.8個百分點。
展望“十四五”后三年，隨著電力市場改革進程的加速推進，價格機制和技術支撐逐步完善，用戶對市場規(guī)則、價格機制的適應度持續(xù)提升，可采取更為多元的負荷措施，對價格信號響應的積極性提高，有助于改善電網負荷特性，降低日峰谷差率[19]。
2.5 氣候氣溫
氣候氣溫仍是影響電力需求增長的重要因素[20]。近年來，受空調保有量上升、電采暖設備推廣等影響，氣候氣溫對用電增長的影響愈發(fā)突出, 2010—2021年，中國降溫采暖電量由1731億kW·h上升到5081億kW·h，年均增長10.3%，對全社會用電量增長的貢獻率為8.2%。同時，氣候氣溫因素也是導致用電增速波動的主要原因，受氣溫起伏較大等影響，2015、2018年降溫采暖電量對用電增長貢獻率分別為–23.5%、27.9%。
展望“十四五”后三年，根據國家氣象部門預計，2023年年初中國多地氣溫接近常年同期到偏高，夏季氣溫較常年同期大概率偏高，但考慮2022年酷暑極寒天氣推高降溫采暖用電基數(shù)，預計氣溫對用電增長的拉動作用將明顯下降；2024—2025年，考慮到全球變暖背景下極端天氣出現(xiàn)概率增加，氣候氣溫對用電影響將持續(xù)顯現(xiàn)。受人民收入水平提高、電氣化持續(xù)推進等影響，空調、電采暖等設備保有量和利用率有望進一步提高。綜合考慮上述因素，預計2023、2024、2025年中國降溫采暖電量仍保持較大規(guī)模，分別達到6450億、6912億、7295億kW·h。
3.“十四五”后三年電力需求形勢研判
3.1 模型搭建
本文構建了新形勢下的電力需求預測模型體系，包括經濟預測、電力需求預測、電力供應預測、能源供需預測、環(huán)境等模塊[21-26]，如圖4所示。新形勢下模型主要從以下方面做了改進：一是充分體現(xiàn)經濟-能源-電力-環(huán)境的內在耦合關系，在模型中依次預測經濟總量與細分行業(yè)增加值、終端能源需求、全社會用電量、全社會最大負荷、電力供應、一次能源需求，并進行碳排放量核算，實現(xiàn)“雙碳”目標下中長期用電量、負荷的一體化預測；二是在“雙碳”背景下，充分考慮宏觀經濟、電氣化、節(jié)能節(jié)電、新型基礎設施、新能源、電制氫、電力市場、氣候氣溫等因素對電力消費影響機理與未來變化趨勢，并將其通過計量經濟學等方法，充分納入中長期電力需求預測模型中；三是細化分行業(yè)電力需求預測顆粒度，將行業(yè)細分維度由27個擴展到47個，在交通、非金屬制造等行業(yè)內部進行進一步對用電類型細分，考慮的因素更多，例如交通行業(yè)從城市公共交通、鐵路、水路、航空等4種交通類型分別搭建預測模型；四是構建了考慮多因素的負荷預測模型，將總負荷曲線細化到分產業(yè)基礎/降溫負荷維度，預測顆粒度更細致，通過計量經濟學等方法充分考慮GDP、人均可支配收入、空調與電動汽車保有量等因素對基礎與降溫采暖負荷的影響。
圖4 電力需求預測模型體系
Fig.4 Medium and long-term electricity demand forecasting model system
1）經濟預測。根據新增長理論及計量經濟學方法，構建基于生產函數(shù)的預測體系，分析人口和城鎮(zhèn)化、數(shù)字化等因素對勞動力、資本存量、全要素生產率的影響，預測中長期經濟總量（GDP）；應用可計算一般均衡模型，考慮行業(yè)之間的投入產出關系，預測細分行業(yè)增加值（47個）。
2）終端能源需求預測。綜合考慮經濟增長、產業(yè)結構調整、節(jié)能技術等因素，采用多元回歸、產值單耗分析、產品單耗分析、趨勢外推等方法，預測全社會與分行業(yè)非電終端能源需求（包括煤、油、氣、熱、氫等）。
3）全社會用電量預測。在終端能源需求預測基礎上，考慮電氣化發(fā)展趨勢、電能對其他能源品種的替代潛力，預測電能替代量；考慮宏觀經濟、節(jié)能節(jié)電、新型基礎設施、新能源發(fā)展、電制氫、氣候氣溫等因素，分別預測經濟影響電量、節(jié)電量、新型基礎設施電量、新能源發(fā)展電量、電制氫電量、降溫采暖電量；各因素電量相加，并與細分行業(yè)多因素回歸預測結果進行校核，得到全社會與分行業(yè)用電量。
4）負荷預測。①應用春秋季基礎負荷法，將歷史負荷曲線分解為基礎和降溫采暖負荷曲線。②建立基礎負荷與GDP、人均可支配收入等因素的擬合關系，預測基礎負荷曲線。③建立降溫采暖負荷與氣溫、空調和電采暖設備保有量的擬合關系，預測降溫采暖負荷曲線。④將基礎與降溫采暖負荷曲線疊加，考慮分時電價對各行業(yè)峰谷差率影響，得到總負荷曲線，進而得到最大負荷。
5）電力供應預測。通過電力時序生產模擬技術，得到新能源、傳統(tǒng)電源等各類電源規(guī)模。
6）一次能源需求預測與碳排放核算。以能源供應總成本最小為目標，以能源供需平衡、生產能力、加工轉換能力、清潔能源發(fā)展等為約束條件，考慮各種能源技術的投資、運維費用、燃料成本等技術經濟指標，優(yōu)化求解得到煤炭、石油、天然氣、非化石能源等一次能源?？紤]碳排放因子，得到能源開采-加工轉換-終端利用各環(huán)節(jié)的碳排放及總量。通過施加“雙碳”目標相關碳排放約束，經過多次迭代，最終得到電力需求預測結果。
3.2 情景設置
針對“十四五”后三年影響中國電力需求增長的主要因素，如宏觀經濟、技術進步、能源轉型、電力市場、氣候氣溫等，設置基準情景、加速發(fā)展情景、風險情景。
1）基準情景。對應第2章各影響因素發(fā)展趨勢。經濟方面，大宗商品市場沖擊猶存，美歐拉低全球經濟增速；中國疫情防控重心由“防感染”轉向“保健康、防重癥”，疫情對經濟社會的影響明顯減弱；國內消費、投資成為經濟平穩(wěn)增長的主要動力，消費的支撐作用增強，2023、2024、2025年中國GDP分別增長6.0%、5.5%、5.1%。技術進步方面，需求側節(jié)能增效穩(wěn)步推進，節(jié)能技術設備持續(xù)推廣應用，數(shù)字經濟發(fā)展成效顯著，數(shù)據中心、5G基站、充電樁等新型基礎設施數(shù)量穩(wěn)步增長。能源轉型方面，“雙控”政策轉變等驅動下，工業(yè)、建筑、交通等部門電氣化水平穩(wěn)步提升，新能源實現(xiàn)跨越式發(fā)展，氫能在能源轉型過程中扮演更重要角色。電力市場方面，用戶對市場規(guī)則、價格機制的適應度持續(xù)提升，價格響應積極性增強。氣候氣溫方面，氣溫與常年同期基本持平，極端天氣頻繁發(fā)生。
2）加速發(fā)展情景。經濟方面，美歐通脹明顯緩解，全球經濟逐步恢復，新冠疫情全球衛(wèi)生緊急狀態(tài)結束，全球供應鏈順暢度提升；中國國內經濟基本擺脫疫情影響，三大需求全面修復，2023、2024、2025年中國GDP分別增長7.0%、6.5%、6.2%。技術進步方面，各部門進一步加大節(jié)能節(jié)電力度，數(shù)字化基礎設施加快建設。能源轉型方面，電氣化進程加速推進，新能源與氫能更大規(guī)模部署，能源結構進一步低碳化。電力市場方面，電力市場化改革加快推進，參與價格信號響應的用戶數(shù)量明顯增多。氣候氣溫方面，酷暑嚴寒天氣經常出現(xiàn)，極端天氣接連不斷。
3）風險情景。經濟方面，烏克蘭危機持續(xù)升級，美歐通脹居高不下，貨幣政策持續(xù)大幅收縮，全球經濟陷入衰退；中國穩(wěn)增長政策發(fā)力，投資的穩(wěn)經濟“壓艙石”作用凸顯，2023、2024、2025年中國GDP分別增長5.0%、4.5%、4.0%。技術進步方面，節(jié)能節(jié)電技術設備更新?lián)Q代節(jié)奏放緩，數(shù)字經濟發(fā)展動能減弱。能源轉型方面，用戶電能替代意愿不強，新能源與氫能發(fā)展放緩，能源轉型面臨困境。電力市場方面，用戶對電價信號響應積極性不足。氣候氣溫方面，涼夏暖冬天氣時常出現(xiàn)，降溫采暖電量難以充分釋放。
3.3 電力需求總量預測
1）用電量。用電量仍有較大增長空間。預計2023、2024、2025年，中國全社會用電量分別為9.1萬億~9.3萬億、9.4萬億~9.7萬億、9.7萬億~10.1萬億kW·h，“十四五”后三年年均增速為3.9%~5.3%，“十四五”年均增速為5.2%~6.0%，如表2所示。
表2 “十四五”后三年用電量預測結果
Table 2 Forecast results of electricity consumption in the last three years of the “14th Five-Year Plan”
基準情景下，預計2023年，中國全社會用電量為9.2萬億kW·h，比上年增長7.0%。從影響因素看，經濟、節(jié)能節(jié)電、新型基礎設施、電氣化、新能源發(fā)展、電制氫、氣候氣溫分別拉動用電增長6.9、–3.3、1.0、2.1、0.2、0.1、0.1個百分點。其中，經濟增速低位反彈，是用電增長主要驅動力，對用電增長拉動率比上年上升5.3個百分點；由于上年酷暑極寒天氣導致降溫采暖用電高基數(shù)，氣溫因素對用電增長拉動率減弱，比上年下降1.5個百分點。2024—2025年，經濟社會因素對用電增長貢獻減弱，技術進步、能源轉型、氣候氣溫等因素影響增強。預計2024、2025年，中國全社會用電量分別為9.6萬億、9.8萬億kW·h，比上年分別增長3.6%、2.8%，“十四五”后三年年均增長4.5%，“十四五”年均增長5.5%，較“十三五”年均增速下降0.2個百分點。
2）最大負荷。最大負荷增速將高于用電量增速。預計2023、2024、2025年，中國全社會最大負荷分別為14.3億~14.7億、14.9億~15.7億、15.4億~16.6億kW，“十四五”后三年年均增速為4.3%~7.0%，“十四五”年均增速為5.7%~7.2%，“十四五”年均增速高于用電量年均增速0.5~1.2個百分點，如表3所示。最大負荷受產業(yè)結構調整、空調與電采暖設備推廣、氣候氣溫等影響將更為突出，增速將高于用電增速。
表3 “十四五”后三年最大負荷預測結果
Table 3 Maximum load forecast results in the last three years of the “14th Five-Year Plan”
基準情景下，預計2023、2024、2025年，中國全社會最大負荷分別為14.5億、15.3億、16.1億kW，比上年分別增長6.5%、5.8%、5.4%，“十四五”年均增長6.6%。從空調負荷看，預計2023、2024、2025年中國空調負荷分別為4.2億、4.6億、4.9億kW，占全社會最大負荷的比重分別為29.2%、29.8%、30.4%，空調負荷占比持續(xù)提升。從利用小時數(shù)看，2023、2024、2025年，中國最大負荷利用小時數(shù)分別為6380、6249、6095 h，總體呈下降趨勢，但仍高于美國、日本等發(fā)達國家當前的水平，其主要原因是利用小時數(shù)相對較高的第二產業(yè)用電比重更高。
3.4 分部門電力需求預測
第一產業(yè)用電受農業(yè)現(xiàn)代化影響更明顯，第二產業(yè)受工業(yè)結構調整、電氣化、建筑業(yè)達峰等影響更顯著，第三產業(yè)受經濟發(fā)展階段演進、電動汽車、數(shù)字化影響更突出，居民生活受家電普及率、氣候氣溫影響更明顯。預計“十四五”期間，三次產業(yè)與居民生活年均用電量增速分別為6.1%~8.3%、3.2%~3.7%、10.1%~11.6%、7.9%~9.3%，其中第三產業(yè)與居民生活用電增速較高，第二產業(yè)用電量低速增長。
基準情景下，預計2025年，三次產業(yè)與居民生活用電量占比分別為1.2%、61.6%、20.4%、16.7%，其中第二產業(yè)較2020年下降6.6個百分點，第一產業(yè)、第三產業(yè)、居民生活占比分別上升0.1、4.3、2.2個百分點，如圖5所示。
圖5 分部門用電量占比預測分析（基準情景）
Fig.5 Predictive analysis of the proportion of electricity consumption by department（benchmark scenario）
第一產業(yè)方面，農業(yè)機械化水平不斷上升，預計2023、2024、2025年農業(yè)機械總動力達到10.7億、10.7億、10.8億kW，智慧農業(yè)加快發(fā)展，農業(yè)電氣化穩(wěn)步推進，現(xiàn)代化水平持續(xù)提高，將驅動第一產業(yè)用電較快增長。預計“十四五”期間第一產業(yè)年均用電增速為7.1%。
第二產業(yè)方面，從工業(yè)看，高耗能行業(yè)加快進入平臺期，預計2023、2024、2025年高耗能行業(yè)增加值占比分別降至21.1%、20.9%、20.8%，新能源汽車、電子設備制造、航空航天等裝備制造業(yè)保持快速增長，將驅動工業(yè)用電結構持續(xù)優(yōu)化；鋼鐵、水泥、化工等重點行業(yè)電氣化技術加快推廣普及，預計2023、2024、2025年電爐鋼產量占鋼鐵產量的比重達到13.2%、14.1%、15.0%。從建筑業(yè)來看，房地產行業(yè)趨于飽和，基建投資增速逐步回落，將導致建筑業(yè)用電低速增長。預計“十四五”期間第二產業(yè)年均用電增速為3.4%。
第三產業(yè)方面，根據發(fā)達國家經驗，未來中國生產性服務業(yè)增加值占服務業(yè)比重將繼續(xù)上升并超過70%，第三產業(yè)用電結構將持續(xù)優(yōu)化；電動汽車加快推廣普及，數(shù)字中國建設背景下數(shù)據中心、5G基站規(guī)模加快擴張，將驅動第三產業(yè)用電較快增長。預計“十四五”期間第三產業(yè)年均用電增速為10.7%。
居民生活方面，中國大型家電普及率與利用率仍有較大上升空間，預計2023、2024、2025年每百戶空調擁有量分別為130.9、135.6、140.2臺，極端天氣頻發(fā)下居民降溫采暖電仍具較大規(guī)模，將帶動居民生活用電較快增長。預計“十四五”期間居民生活年均用電增速為8.5%。
4.結論
本文回顧2022年中國經濟、電力需求增長情況，充分考慮“十四五”后三年影響中國電力需求的主要因素，利用中長期電力需求預測模型，對“十四五”后三年中國電力需求增長形勢進行研判，得到以下主要結論。
1）在疫情防控措施加快優(yōu)化、存量增量宏觀政策疊加發(fā)力、上年基數(shù)等影響下，2023年中國經濟運行有望整體明顯好轉，預計GDP增速為5.0%~7.0%。2024、2025年，預計中國GDP分別增長4.5%~6.5%、4.0%~6.2%。
2）用電量仍有較大增長空間，技術進步、能源轉型、電力市場、氣候氣溫等因素對用電增長影響將增強，預計2023、2024、2025年，中國全社會用電量分別為9.1萬億~9.3萬億、9.4萬億~9.7萬億、9.7萬億~10.1萬億kW·h，“十四五”后三年年均增速為3.9%~5.3%，“十四五”年均增速為5.2%~6.0%。
3）最大負荷受產業(yè)結構調整、空調與電采暖設備推廣、氣候氣溫等影響將更為突出，增速將高于用電增速。預計2023、2024、2025年，中國全社會最大負荷分別為14.3億~14.7億、14.9億~15.7億、15.4億~16.6億kW，“十四五”年均增速為5.7%~7.2%，高于用電量年均增速0.5~1.2個百分點。
