考虑电能替代的湖北省新常态电力需求预测

童雅芳，丁 珩，周小兵

（国网湖北省电力公司经济技术研究院,湖北 武汉 430077）

0 引言

“新常态”标志着一种与以往不同，具有持续性和稳定性的经济阶段，同时也意味着以往高速发展阶段的一些发展规律可能已经不再适用。在这个阶段，经济、用电的发展将呈现出新的特征。一些传统预测方法沿用以往高速发展期间电力需求变化规律，在经济新常态下适用性有所下降。本文在研究了新常态下经济、电力发展新规律的前提下，针对新常态下电力需求的新特征，提出考虑电能替代的多元回归预测模型，对于未来电力需求的预测具有重要的意义。

1 湖北省经济用电发展概况

2006-2015年，湖北省经济从高速扩张期逐渐走向稳步发展期。全省国内生产总值增速从2006年的13.2%震荡上升至2010年的14.8%[1]，随后逐年下行至2015年的8.9%。二产GDP占全省GDP比重由2006年的44.4%上升至2012年的50.3%，再逐年下降至2015年的45.7%。规模以上工业增加值在“十一五”期间保持在20%以上的高位运行，进入“十二五”，增速一路下行，从2011年20.5%降至2015年8.6%，降幅近12个百分点。城镇化水平从2009年开始加速推进，城镇化率从2009年的46.0%快速增长到2015年的56.9%。湖北经济已经走出了快速发展期，进入了新常态的稳步发展期，工业结构、消费结构正在潜移默化中缓慢调整，高耗能占比逐渐缩减、服务行业正迎来发展机遇期。

从用电量来看，“十三五”期间湖北省全社会用电量增速下降趋势明显，从2010年的17.2%降低到2015年的0.5%，五年降低了16.7个百分点。二产用电占全社会用电比重从2010年的73.5%下降到2015年的67.3%，五年降低6.2个百分点。新常态下的湖北用电形势变化基本与经济形势保持一致，全社会用电增速下降，高耗能用电缩减，全省电气化水平上升，人民生活水平提高。

2 新常态用电需求模型建立

经济新常态下，湖北省宏观经济相关指标发展趋势及全省用电相关指标走势均发生了明显改变，以往的高阶发展规律已然不再适用，传统的电力消费弹性系数法、回归分析法、高耗能行业分析法等预测方法已经存在各自的问题，无以为继。

为了全面反映经济新常态下各个方面对电力需求产生的影响，考虑选取一部分能代表经济发展趋势，同时又与电力消费息息相关，且相互之间线性无关的因子作为自变量，建立全社会用电量预测的多元回归模型。在经济总量方面选取GDP，在产业结构调整方面选取二产比重，在城镇化水平方面选取城镇化率，在节能环保方面选取工业能源效率（工业增加值与工业能源消费总量的比值）作为模型的四个自变量[4][5]，取对数进行一阶差分后，得到电力消费多元线性回归预测模型表达式如下：

QELE=1.0883gdp+0.3473rate+0.0476town+0.0291int⁃en-0.0451

式中：Q为全社会用电量（对数一阶差分后，下同），gdp表示国内生产总值（2005年可比价），rate表示第二产业比重，town表示城镇化水平，inten是能源效率变量。

考虑电能替代的电力消费多元线性回归预测模型表达式如下：

QELE=1.0883gdp+0.3473rate+0.0476town+0.0291in⁃ten+ees-0.0451

其中：ees代表电能替代变量。

3 新常态用电需求影响因素分析

3.1 经济发展趋势

用电增长和经济增长有着密切的对应关系。面对复杂多变的国内外经济环境时，湖北省经济表现尚可，运行总体平稳，经济转型步伐加快。经济步入新常态后，下行压力也很大，但总体处于多重机遇、多重挑战叠加的爬坡过坎关键阶段。根据湖北省“十三五”规划，地区生产总值逼近3亿元大关，由“十一五”末的全国第11位上升到第8位，稳居全国第一方阵。预计“十三五”期，湖北省经济将保持8%～9%左右的中速增长。

3.2 产业结构调整

在三次产业中，第二产业用电单耗高，第一产业和第三产业相对较低，因此三次产业的结构和各自的用电单耗调整对于用电需求的影响也是巨大的。

一方面，与东部等发达省份相比，湖北省还处于工业化中期的后半阶段，还处于能源高刚性需求的阶段。原材料行业、能源行业、制造业、高速公路、城际铁路等行业的快速发展以及基础设施建设的大规模需求推动工业及二产用电快速增长，但由于近年来环保及节能减排等一系列相关政策的颁布实施，四大高耗能用电增速呈低速增长甚至是负的增速状态，工业及二产用电增长相应放缓步调。在这期间，新兴起来的高附加值低能耗行业虽然发展快速，但是其对电能的依赖程度远不及高耗能行业，带动的电力需求增长量远小于高耗能行业增长放缓造成的用电减少量，所以工业及二产用电增速放缓的大体趋势无法改变，全社会用电量增速也将处于低速增长的局势，二产占全社会用电比重也将继续降低。

另一方面，城镇化进程的逐渐推进，对服务业的需求量大增，服务业水平高低是衡量一个国家或地区人民生活水平的重要指标，省内经济将逐步过渡到以服务业为主的阶段，未来服务业比重将不断上升并超过第二产业。从固定资产投资的角度来看，固定资产投资作为经济发展的主要驱动力，投资偏向决定了资源的分配方向，从而决定着产业结构调整的动向[2]。近年来湖北省固定资产投资政策偏向较明显：第二、三产业投资增速均有所放缓，但2013年以来第三产业投资增速明显高于第二产业，投资偏向的作用体现在产业经济结构的变化上就是，第二产业增加值比重从2013年开始逐年降低，第三产业增加值比重从2013年开始逐年上升。近年来，固定资产投资方向的改变预示着未来一段时期内第二产业的生产活动水平将弱于第三产业，即湖北省产业结构调整仍将继续保持并深化。

预计未来湖北省全社会用电增速将逐渐稳定在某一合理水平，一产、二产用电比重将下降，三产用电比重持续提高，产业结构逐渐优化。

3.3 城镇化进程

人口的不断增长和城镇化进程的不断推进，是拉动电力消费增加的原因之一。城镇化在统计学角度上就是人口城镇化。反映城镇化水平高低的一个重要指标为城镇化率，即一个地区城镇常住人口占该地区总人口的比例。

湖北省的城镇化水平2009年以前一直处于较低水平，2009年开始，城镇化率增长加快，2015年湖北省城镇化率达到了56.9%，2009-2015年6年年均提高1.8个百分点。从2009年开始，湖北省城乡居民人均收入水平和城乡人均用电水平差距逐年缩小，城乡居民人均收入水平倍数关系（城镇居民人均收入/乡村居民人均收入）由“十五”、“十一五”期的2.8倍左右下降至2015年的2.3倍，城乡人均用电水平倍数关系（城镇居民人均用电量/乡村居民人均用电量）五年下降了1.1倍。湖北省城乡居民人均收入水平和人均用电水平差距均有不同程度的缩小，这个时间节点正好与城镇化率的转折点不谋而合，说明城镇化率的提升对农村居民收入水平、农村用电水平的提升及城乡居民收入水平及用电水平差距的缩小起到了潜移默化的作用。

一方面，随着城镇化进程的不断向前推进，农村建设日新月异，城乡差距不断缩小，农村居民人均用电将快速追赶城镇居民人均用电水平，农村居民人均用电水平逐年上升。随着我省整体生活水平的逐渐提高，城市居民人均用电水平也将向东部地区靠拢，城镇居民与农村居民人均用电水平形成你追我赶的增长势头，这种趋势将推动湖北省电力需求保持快速增长趋势。另一方面，老城区改造、新城区建设、农村新社区（就地城镇化）[3]的不断形成，大量的基础设施建设将释放很大的电力需求空间，农村人口的能源消费习惯改变及购买力的上升将提升电气化水平、促进制造业发展，从而推动电力需求增加。所以，城镇化必将长期拉动电力需求高速增长。

图1 2001-2015年湖北城镇居民及乡村居民人均收入、人均用电水平对比图Fig 1 Comparison of Per Capita Income and Per Capita Power Consumption of Urban Residents and Rural Residents in Hubei Province from 2001 to 2015

对于未来城镇化率变化的基本态势，总体判断：一方面，未来湖北省的城镇化仍会以较快的速度推进，这是因为未来湖北省经济仍会以相对较高的速度增长，城镇化有可靠的物质基础，此外农村人口较多、城乡差距较大，耕地资源有限，城镇化有强大的内在压力和动力。另一方面，未来湖北省城镇化率的提升速度相较于“十二五”期将有所放缓，这是因为未来湖北省经济增长速度将慢于“十二五”期，城镇化的成本也会不断提高，对城镇化率的提高产生一定的抑制作用。

3.4 能源效率

能源是国民经济的基础性战略支撑，对湖北而言，更是决定生死的关键要素。湖北省经济经过二十多年的高速增长，现今已进入工业化中期后半阶段，并加速向工业化后期推进，经济的高速发展和经济结构的重型化特征使得能源需求强劲增长，能源消费量直追东部地区发达省份。但是，湖北是一个能源消费大省，也是一个能源匮乏省份，缺煤、少油、乏气，是湖北能源的基本特点。湖北能源自给能力长期不足，能源对外依存度高。根据统计数据，2013年湖北省煤炭、石油、天然气自给率分别仅为5.1%、3.6%、1.6%，导致能源对外依存度保持在80%的高位。能源对外依存度高，易受外部资源因素影响，也直接导致湖北能源价格偏高，在一定程度上削弱了湖北产品竞争力和企业投资的积极性，给湖北经济快速发展造成较大隐患。

湖北省能源发展所面临的结构性、体制性矛盾突出，广大人民群众对生活环境质量要求日益提高，两方面因素在节能环保、提高能效等方面产生共鸣，这就急需创新能源消费理念，提高能源利用效率。

“十三五”湖北能源发展目标和五大重点任务提出：提高天然气、电力和非化石能源等清洁能源占消费比重，抑制不合理的能源消费，大幅提升能源利用效率。

从终端能源统计数据分析来看：湖北省工业终端能源使用效率整体呈上升趋势。其中：“十五”期间，工业能源效率波动较小，基本保持在0.41亿元/万吨标煤水平左右；“十一五”期间，工业能源效率基本保持匀速增长，五年年均增长0.05亿元/万吨标煤；进入“十二五”，工业终端能源利用效率大幅度提升，至2013年，每消耗万吨标煤所产生的工业增加值提升至1.09亿元，较2012年上升0.36亿元/万吨标煤，为近十五年来工业能源效率增长最快年份。预计“十三五”期间，我省工业能源效率将继续提升，年均增幅逐步放缓至2.0%左右。

图2 湖北省工业能源效率曲线图Fig.2 The Curve Of Industrial Energy Efficiency in Hubei Province

3.5 电能替代

湖北终端能源消费以化石能源为主，截至2014年，湖北省煤炭消费占终端能源比重为47.0%，石油消费占比29.8%，天然气消费占比3.7%，电力消费占比为16.8%。从客观上来看，所有的一次能源均能够转化为电能，电能相对于煤炭、石油、天然气等化石能源具有更加便捷、安全、清洁和经济的优势，而且可以较为方便地转化为机械能、热能等其他形式的能源，并实现精密控制。大力发展电力是解决湖北省乃至全国能源问题的重要途径之一。

未来湖北省将加大电能替代工作推广力度，推进建筑、工业、交通运输等电气化发展，全面实施以电代煤、以电代油、以电代气，对于提高经济发展质效、保障能源安全、促进节能减排、保护生态环境、提高人们生活质量具有重要意义。

湖北省实施电能替代主要涉及的领域有：建筑、工业、交通、农业生产及农产品加工、家居生活等。

根据湖北省电力公司电能替代“十三五”规划，湖北省“十三五”期间可实施电能替代192.6×105MWh，2016年-2020年预计完成电能替代电量分别为35.24×105MWh、37.62×105MWh、38.75×105MWh、39.9×105MWh、41.09×105MWh，占“十二五”期全社会用电量平均水平的2.3%左右。

4 计算

根据以上分析结论，预计“十三五“期间湖北省经济增速年均增速将换挡至8.5%左右，各年增速呈现逐年缓慢下降的趋势；二产比重将在目前基础上继续下降，但降幅逐渐收窄，2017年-2018年年均下降约0.8%，之后各年降幅在0.5%左右，至2020年，二产比重降至42.3%左右；城镇化率按照湖北省规划目标以及现阶段发展趋势判断，年均增长约1.0%；能源效率将持续提升，年均增幅逐步放缓至2.0%左右。2017-2020年期间主要因变量具体预测见表1。

表1 2017-2020年经济指标预测表Tab.1 Economic Indicators Forecast from 2017 to 2020

表2 多元线性回归法预测结果表Tab.2 The result Of Multiple linear regression method

根据本文3.5中结论可知，湖北省“十三五”期间各年电能替代电量预计值分别为35.24×105MWh、37.62×105MWh、38.75×105MWh、39.9×105MWh、41.09×105MWh。

考虑电能替代电量的全社会用电量预计值如表3。

表3 考虑电能替代电量的多元线性回归法预测结果表Tab 3 The result Of Multiple linear regression method considering Power replacement

2020年，全社会用电量将达到2066×105MWh左右，“十三五”期年均增速约为4.4%。

5 结语

基于新常态下湖北省经济与电力消费现状，分析并预测新常态下影响电力消费的几个因素的未来走势，对湖北省“十三五”电力消费进行预测，相关结论总结如下：

（1）新常态下多元线性电力需求预测模型以GDP、二产比重、城镇化率、工业能源效率为自变量。在预测模型基础上考虑了湖北省电能替代电量的情况后，预计2020年全社会用电量将达到2 066×105MWh左右，“十三五”期年均增速约为4.4%。

（2）湖北省经济已经走出了快速发展期，进入了新常态的稳步发展期，工业结构、消费结构正在潜移默化中缓慢调整，高耗能占比逐渐缩减、服务行业正迎来发展机遇期。新常态下的湖北省用电形势变化基本与经济形势保持一致，全社会用电增速下降，高耗能用电缩减，全省电气化水平上升，人民生活水平提高。

（3）未来湖北省全社会用电增速将逐渐稳定在某一合理水平，一产、二产用电比重将下降，三产用电比重持续提高，产业结构逐渐优化。

（4）城镇化率的提升推动农村居民收入水平、农村用电水平的提升及城乡居民收入水平及用电水平差距的缩小，释放大量基础设施的建设及服务业的需求空间。未来湖北省的城镇化进程仍会以较快的速度推进，但提升速度相较于“十二五”期将有所放缓。

（References）

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