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2025、2030年电力需求、电源结构及电力投资预测

北极星售电网  来源:先思录  作者:尹明  2021/2/9 13:44:43  我要投稿  
所属频道: 能源服务   关键词: 电力需求 用电量 全社会用电量

北极星售电网讯:“十四五”“十五五”是我国“碳达峰”的十年,多家机构对2025年和2030年的电力需求、电源结构进行了预测。“先思录”也进行了相关分析,主要过程和结论如下。

一、“十三五”时期电力消费情况和要点梳理电力发展具有较强的延续性。回顾“十三五”时期的电力消费情况,可以对“十四五”时期电力消费情况有一个大体判断。表1、表2分别给出“十三五”时期各用电类别增速、用电结构及消费要点情况。

(来源:微信公众号“先思录” ID:foresight-thinking 作者:尹明)

(1)各年第二产业用电量增速低于当年全社会用电量增速,两者的增速比(即,各年第二产业用电量增速/当年全社会用电量增速)为0.75左右。2017-2020年第二产业用电量增量分别是0.19、0.32、0.22、0.18万亿千瓦时,平均年新增电量约0.24万亿千瓦时。第二产业中的高新技术和装备制造业用电量增速相对较快,四大高载能行业用电量增速保持下降趋势。

(2)各年第三产业用电量增速高于当年全社会用电量增速,两者的增速比(即,各年第三产业用电量增速/当年全社会用电量增速)为1.70左右,2017-2020年均新增用电量840亿千瓦时。

(3)各年城乡居民用电量增速高于当年全社会用电量增速,两者的增速比(即,各年城乡居民用电量增速/当年全社会用电量增速)为1.65左右,2017-2020年均新增用电量710亿千瓦时。

(4)各年第一产业年均用电量增加值大约为80亿千瓦时。

表1.2016-2020全国用电情况

表2. 2016-2020年全国电力消费要点

二、2025、2030用电量预测

采用“分类用电增量累加法”预测2025和2030年用电量需求。对“分类用电增量累加法”的说明如下:第一步:分别计算出三次产业及居民用电量年均增量基值。本文采用2017-2020年各分类用电量增量值的平均值分别作为各类别用电基值,分别是0.007、0.24、0.084和0.071万亿千瓦时。

第二步:分别设定2021-2025年、2026-2030年三次产业及居民用电量的调节系数。调节系数设定主要参考政策要求、环保约束、科技发展等综合因素。调节系数>1,说明政策鼓励,发展速度快于前阶段;调节系数<1,说明政策严控,发展速度慢于前阶段。

本文的第一产业用电调节系数取值1.1,原因主要是考虑到在“双循环”新发展格局下,粮食安全为重中之重,新型农业、畜牧业等加快发展,用电需求加快。

第二产业调节系数取0.9,原因主要是考虑到未来各地用能双控政策的实施、对高载能产业差异化电价的清理、各地碳减排工作的开展。

第三产业和居民用电的调节系数分别取为1.2、1.2,原因主要是考虑到新型城镇化、信息化建设深入推进,新基建大规模投入使用,生产型服务业和消费型服务业大加快发展,社会电气化程度提高,人均生活用电量快速增加等因素。

各次产业与居民用电量年均增量基值与各自调节系数的乘积,分别成为2021-2025年、2026-2030年的计算用年均用电量增量。2021-2025年各用电类别计算用年均用电量增量为0.0073、0.216、0.101和0.085万亿千瓦时;2021-2025年各用电类别计算用年均用电量增量为0.008、0.194、0.121和0.102万亿千瓦时。

第三步:计算各年的用电量及2021-2025年、2021-2030年的年均增速、用电结构等指标。

采用“分类用电增量累加法”的计算结果如下:

表3.2025年、2030年用电量预测结果

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从测算结果可以看出,2025、2030年与2020年相比,第二产业用电量占比持续降低,分别降低3和6.6个百分点;第三产业用电量占比持续增加,分别提高1.7和3.6个百分点;居民用电占比持续提高,分别增加1.2和2.7个百分点。“十四五”和“十五五”时期全社会用电量增速分别是4.92%和4.51%。

笔者分别采用“前4年增速滚动加权法”测算(前四年的权重由远及近分别是0.1、0.2、0.3和0.4),测算结果是,2025年、2030年全社会用电量分别是9.39和11.54万亿千瓦时,2021-2025、2021-2030年增速分别是4.57%和4.39%。

两种方法相互验证。本文分析采取“分类用电增量累加法”的计算结果。

三、2025、2030电源结构预测

本文预测以各类电源2015-2020年均新增装机为基础(考虑到生物质、余热余温余压发电装机规模较小,本文预测忽略)。

表4.2015-2020各类电源年新增装机(亿千瓦)

31.png

燃气发电年新增装机量为火电与煤电之差,为0.1亿千瓦/年。

各类电源利用小时数如下表:

表5. 各类电源利用小时数(小时)

32.png

利用小时数参考了2015-2020年各类电源的数据,煤电和气电在“十五五”时期小时数减少,主要考虑到更多新能源发电并网后的电量替代作用。

考虑到电力系统的消纳新能源能力,分析中,设定2021-2025年各年新能源新增发电装机上限为1亿千瓦,2026-2030年各年新能源新增发电装机上限为1.4亿千瓦。

考虑到核电和水电建设周期长,核电2021-2025年均新增装机规模与2015-2020保持一致,2026-2030年均新增装机规模提高1倍;同期水电年均新增装机规模为2015-2020年的1.5倍。

燃气发电由于可以为系统提供较好的调节性,有利于消纳新能源发电,因此,需适度加快。2021-2025、2026-2030年均新增气电装机规模比2015-2020年提高1倍。

根据以上主要边界条件,2025年和2030年的电源结构如下:

表6. 2025、2030年电源结构、装机占比及发电量占比

33.png

2025年、2030年,非火电发电量占比分别为40.4%、47.7%。

2021-2025,2026-2030年,煤电新增装机分别是1.45和0.86亿千瓦,新能源(风电和太阳能发电)装机新增分别是5亿和7亿千瓦,2021-2030年均新增装机1.2亿千瓦。

从以上分析可知,为实现“碳达峰”目标,未来十年我国电源结构将发生深刻变化,主要包括:

1.风电、光伏发电年均装机将保持在1亿千瓦以上的增量,其投资规模占比将从2020年的24%,增长到2025、2030年的35%和45%。

2.煤电建设进一步减缓,煤电装机占比从2020年49.6%,持续降低到2025、2030年的41%和33%。

3.核电在“碳达峰”过程中发挥正重要作用,特别是在“十五五”时期,应该确保年均7-8台核电机组投产。

4.燃气发电需要保持一个倍增的发展速度,为大规模新能源发展做好支撑作用。

5.水电由于我国已开发程度较高,今后需要保证每年有一定的投产规模即可。

四、投资预测

下表给出近年各类电源造价数据。

表7. 主要电源类别千瓦造价(元/千瓦)

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根据电源结构预测数据,可得到分电源投资规模如下表:

表8.2021-2025,2026-2030年分电源投资情况(亿元)

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从电源投资总量上看,“十四五”“十五五”时期年均电源投资规模都有万亿元,要较大幅增长(十三五电源投资最大的2020年,也仅为5244亿元),即未来十年电源年投资投规模都要较2020年翻番增长。

下表给出了电源投资结构。从电源投资结构上看,风光发电无限“风光”,占据半壁江山。2021-2025年,2026-2030年,风光新能源发电投资占比分别是55%、61%,而煤电同期仅为12%和5.6%。核电建设在2026-2030年必须加快,同时气电也要加快。

表9.2021-2025、2026-2030年电源投资结构

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参考以往电网与电源投资比例关系,大致可以估算电网投资规模。下表给出了“十三五”电网与电源投资情况。

表10.2015-2020年电网、电源投资情况(亿元)

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可见,除了2020年外,其余年份电网投资均超过电源投资。2015-2020年平均网源投资比为1.45。照此计算,每年的电网投资将在1.5万亿元左右。如果按照网源投资比为1计算,电网每年的投资规模也在万亿元左右。

综上,“碳达峰”从某种意义上可以说是一场资本的“盛宴”,需要大量的资金,同时,也产生了大量的投资机会。每年电源和电网两类投资规模都接近2万亿元,如何解决资金问题是一个核心问题。笔者认为,一方面可以建立政府主导的“绿色转型基金”、鼓励绿色金融创新等方法,另一方,可以考虑采取公共基础设施REITs等金融工具,加大对存量的电源、电网基础设施的盘活,挖掘存量价值,减轻企业和地方政府债务负担。

“碳达峰”对于电力系统而言,是一场势在必行的自我革命,将加速从碳基能源主导向清洁能源主导,可以说这是一场改变电力系统基因的革命。金融圈中,资本可以在二级市场靠“讲故事”实现“钱生钱”,但在电力系统中,安全可靠是一切活动的前提和基石。因为“碳达峰”具有很强的系统性、整体性、复杂性,肯定会有很多问题出现,政策的、技术的、资金的等等,这需要各利益相关方协同发力,更需要为曾经辉煌的煤电等“弱势”产业给予支持,为如此庞大的资产、如此众多的人员找到出路和新机遇。

原标题:2025、2030年电力需求、电源结构及电力投资预测

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