電力彈性系數(shù)是表征電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的指標(biāo)。從中長(zhǎng)期看,電力彈性系數(shù)相對(duì)穩(wěn)定,具有一定的規(guī)律性,可以作為中長(zhǎng)期電力需求預(yù)測(cè)的校核依據(jù)。由于第二產(chǎn)業(yè)具有用電量比重大、產(chǎn)值單耗高等特征,全社會(huì)電力彈性系數(shù)與第二產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)。在工業(yè)化中期,各地區(qū)電力彈性系數(shù)普遍較高,之后出現(xiàn)明顯下降;工業(yè)比重大的省份電力彈性系數(shù)比較高。
我國(guó)電力彈性系數(shù)與工業(yè)化階段關(guān)系
執(zhí)筆人:?jiǎn)屋釃?guó)、張成龍、王向、姚力
國(guó)網(wǎng)能源院經(jīng)濟(jì)與能源供需研究所
1、電力彈性系數(shù)的含義和特點(diǎn)
(1)電力彈性系數(shù)的含義
電力彈性系數(shù)是一定時(shí)期內(nèi)全社會(huì)(或某產(chǎn)業(yè))電力消費(fèi)增速與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、地區(qū)生產(chǎn)總值(或產(chǎn)業(yè)增加值)增速的比值,反映了兩者的相對(duì)變化。其中,電力消費(fèi)是由電能計(jì)量表計(jì)匯總的物理量;國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、地區(qū)生產(chǎn)總值(或產(chǎn)業(yè)增加值)是通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)得到的價(jià)值量。電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增加值密切相關(guān),但兩者又分別受到不同因素的影響,且影響程度各異,電力彈性系數(shù)的變化取決于兩者增速波動(dòng)幅度大小以及兩者的相對(duì)變化。
用電量是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的晴雨表,能夠反映經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的特點(diǎn)。電力彈性系數(shù)計(jì)算方便、簡(jiǎn)單直觀,常常作為開(kāi)展經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析的參考指標(biāo)。從中長(zhǎng)期來(lái)看,用電量增長(zhǎng)周期與經(jīng)濟(jì)周期基本一致,電力彈性系數(shù)變化相對(duì)穩(wěn)定,電力彈性系數(shù)法可以作為校核方法來(lái)判斷電力需求預(yù)測(cè)結(jié)果的科學(xué)性和合理性。
電力彈性系數(shù)也有局限性。受經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、氣候氣溫以及突發(fā)事件等因素的影響,短期用電量與經(jīng)濟(jì)增速波動(dòng)幅度存在明顯差異,導(dǎo)致年度電力彈性系數(shù)波動(dòng)起伏較大,實(shí)際參考意義不大。
(2)電力彈性系數(shù)波動(dòng)的主要特點(diǎn)
從年度看,電力彈性系數(shù)波動(dòng)較大。1978-2019年,我國(guó)年度電力彈性系數(shù)最大值為1.79(1989年),最小值為0.14(2015年)。例如,1989年受緊縮調(diào)控政策及有關(guān)政治事件影響,經(jīng)濟(jì)增速大幅下降,電力彈性系數(shù)躍升為1.79;1998年,受亞洲金融危機(jī)的影響,GDP增速明顯下降,但電力消費(fèi)增速下降更顯著,電力彈性系數(shù)下降到0.36;2008年,受國(guó)際金融危機(jī)等影響,電力消費(fèi)增速大幅下降,電力彈性系數(shù)為0.57;2015年,經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)增長(zhǎng),但鋼鐵、煤炭去產(chǎn)能力度很大,"三去一降一補(bǔ)"等政策措施見(jiàn)效,電力消費(fèi)增速下降至1%左右,電力彈性系數(shù)僅為0.14。因此年度電力彈性系數(shù)波動(dòng)幅度較大,無(wú)法用來(lái)進(jìn)行年度電力需求預(yù)測(cè),實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不大。下圖是1978年以來(lái)我國(guó)電力彈性系數(shù)的變化情況。
圖1 1978~2019年我國(guó)電力彈性系數(shù)變化情況
從中長(zhǎng)期看,電力彈性系數(shù)相對(duì)穩(wěn)定,具有一定的規(guī)律性。1981-2019年,電力消費(fèi)年均增速為8.5%,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值年均增速為9.4%,電力彈性系數(shù)為0.91。改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展大體經(jīng)歷了4個(gè)周期,每個(gè)周期10年左右。1981-1990年,我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以農(nóng)業(yè)和輕工業(yè)為主,電力彈性系數(shù)為0.82;1991-1999年,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以輕工業(yè)為主,電力彈性系數(shù)為0.74;2000-2009年,經(jīng)濟(jì)步入重化工業(yè)化階段,電力彈性系數(shù)為1.13;2010-2019年,經(jīng)濟(jì)逐步進(jìn)入新常態(tài),工業(yè)化進(jìn)入中后期階段,電力彈性系數(shù)下降至0.92。在工業(yè)化前期階段,電力彈性系數(shù)小于1;在工業(yè)化中期階段,電力彈性系數(shù)大于1;進(jìn)入工業(yè)化后期,電力彈性系數(shù)下降到1以下。不考慮工業(yè)化中期階段,其他三個(gè)經(jīng)濟(jì)周期電力彈性系數(shù)均在0.74-0.92之間,相對(duì)穩(wěn)定。因此中長(zhǎng)期電力彈性系數(shù)具有參考價(jià)值,可以作為中長(zhǎng)期電力需求預(yù)測(cè)的校核依據(jù)。
2、我國(guó)電力彈性系數(shù)與工業(yè)化階段關(guān)系
(1)我國(guó)各地區(qū)工業(yè)化發(fā)展階段判斷
工業(yè)化指的是以工業(yè)部門(mén)為代表的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展變化為主,并伴隨著人均收入的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的綜合過(guò)程。已有文獻(xiàn)通常從經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(尤其工業(yè)產(chǎn)值比重)、就業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、人口城鄉(xiāng)分布等方面對(duì)工業(yè)化進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本文選擇人均GDP(以2010年美元為可比價(jià))、三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值結(jié)構(gòu)、制造業(yè)增加值比重、第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)占比、城鎮(zhèn)化率作為具體評(píng)價(jià)指標(biāo),各指標(biāo)不同工業(yè)化階段的標(biāo)志值參考陳佳貴等(2006)文獻(xiàn)。然后,經(jīng)過(guò)對(duì)各指標(biāo)同向性、無(wú)量綱化等處理后,加權(quán)合成各省的工業(yè)化綜合指數(shù)。根據(jù)計(jì)算出的工業(yè)化綜合指數(shù)得分劃分工業(yè)化階段,指數(shù)值在1-33之間為工業(yè)化前期,在34-66之間為工業(yè)化中期,在67-99之間為工業(yè)化后期,100及以上為后工業(yè)化階段。
從全國(guó)看,工業(yè)化綜合指數(shù)超過(guò)95,表明我國(guó)已處在工業(yè)化后期階段。從各省看,東部沿海除海南、河北外其他各省及西部的重慶均已基本完成工業(yè)化,進(jìn)入后工業(yè)化階段;東北三省、中部六省、西部的陜西、內(nèi)蒙古、寧夏、青海以及河北處在工業(yè)化后期;其余八省(均為西部省份)尚處在工業(yè)化中期。下表是2018年各省份工業(yè)化綜合指數(shù)。
表1 2018年全國(guó)31個(gè)省份工業(yè)化階段判斷
(2)電力彈性系數(shù)與工業(yè)化階段的關(guān)系
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用電結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性對(duì)電力彈性系數(shù)影響很大。改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)第二產(chǎn)業(yè)用電量占全社會(huì)用電量的比重長(zhǎng)期在68%以上,而其增加值占GDP的比重僅為39%-48%;第三產(chǎn)業(yè)用電量占全社會(huì)用電量比重不到17%,但其增加值比重已由1978年的25%上升到2019年的54%;第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值電耗是第三產(chǎn)業(yè)的5-9倍。因此產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)用電量增速的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)經(jīng)濟(jì)增速的影響。例如2000-2007年,第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重持續(xù)提高,電力消費(fèi)增速遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于經(jīng)濟(jì)增速,第二產(chǎn)業(yè)電力彈性系數(shù)大于1,導(dǎo)致全社會(huì)電力彈性系數(shù)也大于1;2012年以后,第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重持續(xù)下降,第二產(chǎn)業(yè)電力彈性系數(shù)下降到0.61,盡管第三產(chǎn)業(yè)電力彈性系數(shù)大于1,但全社會(huì)電力彈性系數(shù)也回落至0.74。第二產(chǎn)業(yè)對(duì)電力彈性系數(shù)的影響最大,1987年以來(lái)第二產(chǎn)業(yè)電力彈性系數(shù)與全社會(huì)電力彈性系數(shù)走勢(shì)高度吻合。下圖是全社會(huì)與三次產(chǎn)業(yè)電力彈性系數(shù)的變化走勢(shì)。
圖2 全社會(huì)和三次產(chǎn)業(yè)電力彈性系數(shù)變化情況
隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),各地區(qū)電力彈性系數(shù)也經(jīng)歷了先上升后下降的過(guò)程。通過(guò)對(duì)1990年以來(lái)全國(guó)31個(gè)省份工業(yè)化進(jìn)程各階段電力彈性系數(shù)變化分析發(fā)現(xiàn),在工業(yè)化前期和中期階段,電力彈性系數(shù)普遍偏高,工業(yè)化中期多數(shù)省份電力彈性系數(shù)大于1;工業(yè)化后期和后工業(yè)化階段電力彈性系數(shù)逐漸下降,多數(shù)省份小于1。在工業(yè)化前期階段,約60%的省份電力彈性系數(shù)小于1;在工業(yè)化中期階段,約62%的省份電力彈性系數(shù)大于1;在工業(yè)化后期階段,約74%的省份電力彈性系數(shù)小于1;在后工業(yè)化階段,約89%的省份電力彈性系數(shù)小于1。工業(yè)比重大的省份如新疆、青海、寧夏、內(nèi)蒙古等,其工業(yè)化中期階段電力彈性系數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1,高于其他省份。下圖是1990年以來(lái)各地區(qū)不同工業(yè)化階段工業(yè)化綜合指數(shù)與對(duì)應(yīng)電力彈性系數(shù)的散點(diǎn)圖。其中9個(gè)省份經(jīng)歷2個(gè)階段;16個(gè)省份經(jīng)歷3個(gè)階段,6個(gè)省份經(jīng)歷4個(gè)階段,共形成90個(gè)散點(diǎn)。
圖3 1990年以來(lái)各省份電力彈性系數(shù)與工業(yè)化階段的關(guān)系
國(guó)際經(jīng)驗(yàn)顯示,工業(yè)增加值占GDP比重對(duì)電力彈性系數(shù)影響很大;隨著工業(yè)增加值比重的下降,電力彈性系數(shù)呈明顯下降趨勢(shì)。根據(jù)1960年以來(lái)美國(guó)、日本、韓國(guó)數(shù)據(jù)分析可知:美國(guó)、日本工業(yè)增加值比重不斷下降,電力彈性系數(shù)也出現(xiàn)大幅下降;韓國(guó)工業(yè)增加值比重先提高后保持相對(duì)穩(wěn)定,電力彈性系數(shù)相對(duì)較高,各階段均在1.0以上。下表是美國(guó)、日本、韓國(guó)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的電力彈性系數(shù)。
表2 美國(guó)、日本、韓國(guó)不同發(fā)展階段電力彈性系數(shù)
注釋:1、工業(yè)比重是工業(yè)增加值占GDP的比重,為所對(duì)應(yīng)階段的平均值;時(shí)間段按照各國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)劃分。2、數(shù)據(jù)來(lái)自于世界銀行WDI數(shù)據(jù)庫(kù)(2019)、《帕爾格雷夫:世界歷史統(tǒng)計(jì)》(美洲卷、亞非和大洋洲卷)、IEA及《韓國(guó)電力統(tǒng)計(jì)年鑒》(2006)。
專家介紹
單葆國(guó),國(guó)網(wǎng)能源院副總經(jīng)濟(jì)師兼經(jīng)濟(jì)與能源供需研究所所長(zhǎng),教授級(jí)高級(jí)工程師,享受國(guó)務(wù)院特殊津貼專家,國(guó)家注冊(cè)咨詢工程師,國(guó)家電網(wǎng)公司規(guī)劃計(jì)劃專業(yè)領(lǐng)軍人才,國(guó)家電網(wǎng)公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(電力供需研究實(shí)驗(yàn)室)負(fù)責(zé)人,經(jīng)濟(jì)與能源供需分析預(yù)測(cè)技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)智慧用能與節(jié)能專業(yè)委員會(huì)副主任委員兼秘書(shū)長(zhǎng)。長(zhǎng)期從事宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、能源電力供需分析、節(jié)能及電力需求側(cè)管理、能源經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的研究與咨詢工作。承擔(dān)了國(guó)家能源局、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家電網(wǎng)公司等單位委托的重大課題,多項(xiàng)研究成果獲得中國(guó)電力科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、國(guó)家能源局軟科學(xué)優(yōu)秀成果獎(jiǎng)、國(guó)家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)等。共發(fā)表文章150余篇,出版專著2部,參編培訓(xùn)教材2部,擁有發(fā)明專利1項(xiàng),發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。曾獲得國(guó)家電網(wǎng)公司抗震救災(zāi)先進(jìn)個(gè)人、電力市場(chǎng)分析工作先進(jìn)個(gè)人、信息工作先進(jìn)個(gè)人、品牌建設(shè)先進(jìn)個(gè)人,國(guó)家電網(wǎng)公司勞動(dòng)模范、最美國(guó)網(wǎng)人之敬業(yè)楷模等榮譽(yù)稱號(hào)。
張成龍,國(guó)網(wǎng)能源院經(jīng)濟(jì)與能源供需研究所電力供需研究室主任,高級(jí)工程師,能源電力供需預(yù)測(cè)及預(yù)警研究領(lǐng)域?qū)<?。長(zhǎng)期從事能源供需分析預(yù)測(cè)、宏觀政策分析、電力市場(chǎng)分析預(yù)測(cè)等方面的建模與研究工作。先后負(fù)責(zé)承擔(dān)《中長(zhǎng)期電力供需形勢(shì)研究》《基于新型城鎮(zhèn)化的能源電力供需分析預(yù)測(cè)技術(shù)研究》《電力供需研究實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)建及推廣應(yīng)用(一期)》等來(lái)自國(guó)家能源局、國(guó)家電網(wǎng)公司的重大課題20余項(xiàng)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇,獲得軟件著作權(quán)11項(xiàng)。獲得國(guó)家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)、軟科學(xué)優(yōu)秀成果獎(jiǎng)、國(guó)家能源局軟科學(xué)成果獎(jiǎng)、中電聯(lián)創(chuàng)新獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)10多項(xiàng)。
王向,國(guó)網(wǎng)能源院經(jīng)濟(jì)與能源供需研究所高級(jí)研究員,經(jīng)濟(jì)學(xué)博士,高級(jí)經(jīng)濟(jì)師,主要從事宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)跟蹤、電力市場(chǎng)分析預(yù)測(cè)、重點(diǎn)行業(yè)形勢(shì)及能效、能源電力景氣預(yù)測(cè)預(yù)警等領(lǐng)域的研究工作。曾主持或參與國(guó)家能源局能源戰(zhàn)略規(guī)劃、國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展規(guī)劃/科技項(xiàng)目/戰(zhàn)略課題等研究;編寫(xiě)出版《中國(guó)電力供需分析報(bào)告》《節(jié)能節(jié)電報(bào)告》等著作、發(fā)表核心期刊學(xué)術(shù)論文10余篇;獲得國(guó)家能源局軟科學(xué)獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)創(chuàng)新獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)/軟科學(xué)獎(jiǎng)/優(yōu)秀調(diào)研成果獎(jiǎng)等多項(xiàng)。
姚力,國(guó)網(wǎng)能源院經(jīng)濟(jì)與能源供需研究所研究員,電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)博士。主要從事電力需求預(yù)測(cè)、需求響應(yīng)、電能替代等方面研究。曾負(fù)責(zé)《尖峰負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)及綜合控制措施研究》、《基于用戶用電數(shù)據(jù)的北京市行業(yè)負(fù)荷特性研究及需求側(cè)管理潛力評(píng)估》、國(guó)網(wǎng)福建公司電力供需實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等多項(xiàng)重點(diǎn)課題;發(fā)表SCI/EI論文10篇。



