我国电力消费弹性系数分析

时间:2022-10-01 05:17:08

我国电力消费弹性系数分析

一、1980年以来我国电力消费弹性系数的基本情况

1980年以来,我国年度电力消费弹性系数波动较大,最低值为1998年的0.357,最高值为2003年上半年的1.882。如果以10年为期分析:1980―1990年电力消费弹性系数平均为0.816,1990―2000年平均为0.810;1980―2002年22年间电力消费弹性系数平均为0.852。虽然1980―2000年间出现过1989年1.843、1990年1.657的高值和1998年0.357的低值,但从两个10年的平均值看,电力消费弹性系数差异不大,在0.81左右。

1、1980―2002年电力消费弹性系数出现的多次波动,其原因不同,反映了我国经济发展不同阶段的变化。改革开放以来,电力弹性系数出现低峰值的时期有三次。1981―1985年期间,是由于经济开始加速增长,而电力建设滞后。1992―1993年期间,是由于经济由前3年的低迷改为突然加速,而电力发展跟不上。以上两次均是因供应不足引起电力消费弹性系数低峰值。1996―1998期间则是由于经济结构的调整,经济增长减速,而电力消费同期大幅下降,出现了电力供应相对富裕的情况。

电力弹性系数大于1的期间也有三次。1986年是由于经济减速,电力消费没有相应减速。2000―2003年期间则是在经济保持快速稳定增长的条件下,电力消费加速增长而形成的弹性系数高峰期。

从1986―2002年出现的电力消费弹性系数的先低后高波动和前两次弹性系数的上下波动有较大的不同。2000―2003年期间经济增长速度波动不大,保持了基本稳定快速增长,电力消费的变化主要受经济结构性变化和实际需求的驱动。这种变化是和我国从1996年以来基本转轨到以市场经济为基础调节机制相适应的,可以说反映了市场经济条件下的电力供需变化。

2、在经济超常增长时,电力供应能力的增加往往滞后于经济波动性变化,出现多次严重缺电。1985年到1999年是我国的电力装机持续高速增长期,其中连续多年电力装机年增长率高于9%。随着我国电力装机容量的不断增长,严重缺电的状况逐渐有所缓解,火电发电设备平均利用小时数也由6000下降到5500小时。1996年开始我国经济实行软着陆,电力消费增长速度急剧下降,到1997年我国持续多年的电力供应紧张局面得到缓解,电力供需基本平衡,火电发电设备利用小时数下降到5114小时。1997―1999年由于电力建设的惯性,电力装机仍以平均年增8.06%的速度增长,而这期间电力消费增长速度又出现低谷,火电发电设备平均利用小时数降到5000小时以下,这样我们才有了放开消费限制和城乡电网改造的可能。

二、近年电力重新出现短缺的原因分析

2000年以后,我国电力消费增长速度迅速上升,而由于在建能力过低,电力装机增长速度下降,使得2001年开始又重新出现了电力供应短缺苗头,2002年火电发电设备利用小时数上升到5272小时,又出现了局部地区、局部时段电力供应短缺现象。2003年夏天更是出现了大面积缺电的现象。

1、新增电力投产速度明显与电力需求增长不相匹配。由于“九五”时期调整了电力建设规模,近年电力装机增速较低,1999年、2000年、2001年和2002年的新装机增长率明显下降,分别为7.7%、6.9%、6.0%和5.3%。但同期电力需求增长速度大幅回升,4年间电力消费增长速度平均达到9.33%,且呈加速上升趋势,2002年达到11.6%,2003年上半年达到15.4%。

2、工业和高耗电产业高速增长。近几年,电力消费增长的驱动力主要来自工业用电迅速增长,1999―2002年间工业用电年均增长10.7%。2002年我国工业用电的增辐高达12.6%,快于全社会电力消费增长速度1个百分点,工业对全社会用电量增长的贡献率达到75.8%,对全社会用电量快速增长的拉动作用进一步增强。2003年上半年工业用电同比增长16.46%,也比全社会用电量增长高1个百分点。

受市场、价格等因素的影响,一些地区高耗电行业发展较快,主要高耗电产品产量增长速度高于全国GDP增长速度。1999―2002年间,生铁、钢、成品钢材、水泥、十种有色金属年均增长率分别为10.8%、13.5%、16.6%、8.2%和14.4%。2002年工业用电中,用电增长第一位的是钢铁行业,增幅达20%;其次是有色、化工、建材,用电增幅均超过12%。四大行业用电增加量占工业用电增加量的41.8%,高耗电行业成为电力消费增长的主要行业,而四大行业的增长在2002年对工业GDP增加量的贡献不足20%。

3、产业技术进步加快,企业装备程度提高,电耗水平上升。上世纪90年代中期以来,随着买方市场的形成,面对激烈的市场竞争,企业增加投资来提高市场竞争力和充实装备的势头相当强劲。随着产业技术进步速度的加快,企业装备更加电子化、自动化。装备程度的提高也是电力消费弹性系数上升的重要原因之一。

4、空调负荷快速增长。随着人民生活水平的提高和居民住房的改善,居民生活用电比重上升。1996年城乡居民生活用电仅占全社会用电量的10.7%,而2002年则上升到了12.2%。城镇居民用电的增加,不仅表现在用电量的增加,更重要的是带来季节性用电峰荷高峰问题。根据我们了解,华东电网中,上海空调负荷估计550万千瓦,占总电力负荷的40%左右;江苏空调负荷估计400―500万千瓦,占总电力负荷的1/4―1/3。这种负荷受气温变化影响极大,因而持续用电时间较短。

近年来,由于用电特性的变化,各地区电网高峰负荷持续时间越来越短,峰谷差越来越大。如华东电网中统调电网峰值高端10%的用电负荷(2002年高达510万千瓦)持续时间仅为97小时,高端5%的负荷(2002年高达250万千瓦)持续时间仅为十几个小时;华中电网高端10%的负荷(2002年高达300万千瓦)的持续时间为41小时,高端5%的负荷(2002年高达150万千瓦)持续时间仅为8小时。其他电网也有类似情况。2002年华东电网夏季高峰缺电的时间累计仅10小时左右。2003年年初到现在有19个省市由于不同原因而采取了错峰用电和拉闸限电措施,除浙江等少数缺电比较严重的省市外,其他一些省市缺电时间在几十到一百多小时之间。

空调性负荷高峰使夏季气候变化对电力供需平衡的影响加剧。2003年夏季,我国南方地区特别是华东地区,极端的持续高温天气是电力供应出现短缺的重要因素。

5、水电来水不足。前年冬天和去年春天是长江流域百年未遇的特枯水年,大中型水电出力下降,小水电减发,造成川渝电力供应紧张。近几年黄河来水持续偏枯,黄河上下游骨干水库蓄水量严重不足。2002年黄河上游创来水最枯记录,引黄入津及小浪底水库冲沙实验等消耗黄河水量20亿至30亿立方米。由于黄河上游梯级电站水库蓄水严重不足,占西北电网负荷近40%的水力发电锐减2/3,西北电网上半年出现了季节性的供电紧张。去年春夏季全国性降雨不足,水电机组发电出力大幅度降低,造成部分电网,特别是水电比重较大的东北、西北和川渝电网水电出力锐减,直接影响电力供应。

6、电网输配能力不足和突发事故,也是电力系统拉限电的原因之一。山西电网为“北电南送”格局,南部用电负荷增长较快,由于电网结构不尽合理,位于晋南的运城市没有足够的主力电源支撑,电压水平低,导致频繁拉闸限电。2003年9月4日上午9点56分,因酷暑而长时间超负荷运转的上海吴泾第二电厂1号机组突然跳闸,引起两回输电线路和两台变压超负荷运行,不得不限电40万千瓦。

7、电煤价格纠纷造成局部电煤供应紧张,是造成中、西部地区去年上半年电力供应紧张的原因之一。2003年年初的全国煤炭定货会上,因价格谈不拢,1.5亿吨电煤合同没有着落,造成年初一些电厂煤炭储备不足或供应不能落实。2003年1、2月份,河南、山西、陕西、四川等省的某些电厂因煤炭储备不足采取了停机或降低发电出力,使得电力系统供电能力下降,系统相继采取了拉闸限电的措施。山西省有5个电厂停机,陕西渭河电厂两台30万千瓦机组和秦岭电厂两台20万千瓦机组间歇开停。河南省日限电达100万千瓦左右,四川省日平均拉闸883次,最多的一天达到1400多次。3月份,山东省也因煤炭价格和供应问题造成电厂提前停机大修和青岛的几家电厂无法维持正常运转,而出现了局部供电紧张的情况。上半年由于煤炭供应问题引起发电厂机组停机较多的还有贵州、甘肃、河北。

三、对今后电力弹性系数的基本估计

1、我国今后的电力消费弹性系数需要保持较高水平。世界各国的电力发展历史表明,处在工业化加速阶段的国家和地区,电力消费增长率超过经济增长率是比较普遍的现象。20多年来,我国的电力消费弹性系数平均不到0.82,虽然支撑了我国的经济高速增长,但仍有长期的缺电出现。我国电力消费水平仍处于较低阶段,随着电力基础设施的完善,电力消费增长会保持较高的增长速度。考虑到国际经验和我国目前电力消费发展的趋势,今后我国的电力消费弹性系数应至少达到0.85―0.9,电力增长才能基本满足国民经济发展的需要。

2、负荷特点变化,季节性峰荷突出,除电量增长以外,对电力调峰能力的需求将日益突显。在电量消费快速增长的同时,电力负荷特性也有明显的变化。第三产业和民用电量的增长迅速,其中商业用电的增速高于工业用电增速。以建筑物用电为主的三产和民用用电使电力负荷出现季节性高峰特点。对电力调峰能力的冲击远远大于对全年平均用电量增加的作用。电力峰谷差将加大,季节调峰和分时调峰问题日益突出,因此在安排电力项目时除考虑电量需求外,还应该充分考虑电力峰荷的需求。在夏季需要空调降温的地区,对电力调峰能力的需求将成为电力消费需求增长的重要特征。

四、政策建议

1、对电力消费出现高速增长期做好必要准备,加快电力建设步伐。从2000年开始,电力消费的增长速度高于经济增长速度,且有加速趋势。2003年以来,一些地区的GDP增长速度加快,电力消费增长加速的趋势有可能持续一个阶段。由于这次电力加快增长是在我国社会主义市场经济体制初步建立并将进一步完善时出现的,而且GDP增长速度比较平稳,今后一个时期内电力消费增长可能继续快于经济增长。建议近期可考虑按电力消费弹性系数为1来安排电力建设速度,中长期可按电力消费弹性系数0.85―1.0来安排电力建设的速度。

2、针对电力负荷变化特点,重点注意解决峰荷能力不足问题。随着社会经济的发展,电力负荷峰谷差将继续扩大,电力需求比电量需求增长更加迅速。从消费端看,要加强需求侧管理;从供应端看,电力建设要区分负荷特点,分别安排不同负荷类型的电力项目,防止单纯强调基荷能力。如果各电力公司都争着大上燃煤基荷电厂而忽视调峰能力建设,则在将来可能出现许多发电项目不能实现预定财务指标,造成电力系统的经营效益下降。在电力体制改革过渡时期应尽快出台有利于鼓励调峰机组建设和错峰的电价机制,尽快采用用户和上网分时电价。

3、加强节电力度,力争使电力消费弹性系数逐渐降低。我国节电潜力仍然很大。在工业领域,通过电力电子技术的开发和应用,以及对风机、水泵等电力拖动系统的优化,可以取得显著的节电效果。在建筑物用电方面,全面实施建筑物的能效标准,特别是改进空调制冷和取暖技术的能效,将有巨大的节电效果。高效照明以及提高家庭和办公用电器的能效也有巨大的节电潜力。采取多种措施,推动节能节电,不仅可以取得好的经济效果,还可以节约电力建设投资。有关分析认为,如果在产业产品结构调整方面加强引导,使经济结构尽快向低能源强度方向转变,同时加强节能,全面提高能效,我国可能以低得多的电力消费增长,达到GDP翻两番的经济增长目标,同时带来环保、经济效益、能源安全等一系列的效果。我们应该加强节电工作力度,力争使我国的电力消费弹性系数逐步由大于1降到明显小于1的水平。电力系统要全面开展以节电和负荷管理为目的的需求侧管理。

4、准备建设部分周期短的电力项目,以应对经济的超速发展;同时,保持对需求变化的持续预测和跟踪,及时对建设规模进行有效调整。从当前各地经济发展速度趋势看,GDP的增速可能将在今后几年内超过7.2%的平均目标,出现经济超速发展的可能性。电力建设如果没有相应的灵活性,就可能再次发生大面积缺电的问题。当然,如果电力建设速度过快,也会带来严重的浪费。所以在电力建设项目安排上,要考虑必要的灵活性,应准备一些周期短、见效快的应急方案。

(执笔:周大地、高世宪、郭元、李际、薛新民、吴钟瑚)

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