新常态下的电力需求预测常亮

新常态下的电力需求预测常亮

常亮

（国网淄博供电公司山东省淄博市255095）

摘要：在电力项目工程实施的过程过会涉及到大量的电力物资，电力物资的响应速度是影响项目工程完成及时性的重要因数，若项目工程中所涉及的电力物资供应不及时，将会导致拖延整个项目工期，给周围电力用户带来极大的不便。物资需求预测是物流供应链的重要组成部分，是保障物资供应的关键环节。但电力物资的需求预测难度较大，这是由于大部分电力物资的消耗规律性不显著，需求的发生呈现离散性和间歇性。因此对于大部分电力物资，其历史需求数据的正确性、精准度和完整性等方面都存在不少问题，所以依靠传统预测方法难以得出准确的预测结果。

关键词：新常态；电力；需求预测

1要预测总发电量

在我国的电力数据统计中，包括发电量和全社会用电量，发电量比全社会用电量大。有人以为发电量包括厂用电、线损，其实全社会用电量中也包括厂用电、线损。这个差额主要是进出口电量。随着我国国际交往增加，洲内跨国联网，洲际联网增加，以及全球能源互联网的发展，发电量的数字会不断增加，如在2010年差额为279亿千瓦时，占全社会用电量0.66%，到2017年已达到1200亿千瓦时，占全社会用电量1.18%。这是我们承担的国际义务，这部分发电量和全社会用电量一样是不能少的，所以我们在预测全国用电量之外，应当预测总发电量。

在“十三五”我国用电需求预测的文章中，关于电力需求预测用了三个名词：在数量经济模型预测中，2020年全国需电量为7.2万~7.4万亿千瓦时，这里用的是“全国需电量”；在电力弹性系数法预测，2020年全社会需电量预测为7.0万~7.3万亿千瓦时，这里用的是“全社会需电量”；在分行业用电量法预测中，2020年全社会用电量在6.8万~7.4万亿千瓦时，这里用的是“全社会用电量。”前面讲的是三种预测方法，可是后面又加了一种人均用电量法共四种名词，但并没有介绍人均用电量法的测算。在最后总结中2020年统一归结为全社会用电量6.8~7.2万亿千瓦小时，应该说三种预测方法预测的都是全社会用电量。

2要推进电能替代

有一件事情始终没有弄清楚，就是以电代煤，要代替1.3亿吨标煤，需要多少电？后来媒体公布，代替1.3亿吨标煤要用4500亿千瓦时电力。因为以电代煤，不是用电去代替声、光、通信等高效用电，以电代煤是用电去代替经济性差的供热部分。因为这部分经济性差，所以一直还是用煤炭、石油、天然气等化石燃料供应。最近几年由于热泵技术的发展，1千瓦时电可以获得2千瓦时、3千瓦时、甚至4千瓦时电的能量。用电制热效率高了，经济性有所提高，但由于发电和热泵需要巨大的投资和运行费用，因此目前热泵的经济性并不高，有待于技术水平的提升。

目前来看，用电锅炉代替煤锅炉，环境效益好，但能效和经济性还不高。现在关于以电代煤公布了一些数字：国家电网公司从2013~2016年累计推广实施电能替代电量达1030亿千瓦时，首次突破1000亿大关，相当于在能源消费终端减少燃煤4037万吨，减排二氧化碳7190万吨，减排二氧化硫等污染物76万吨，环保、社会效益显著。还有一种估计，在“十三五”期间，电能替代在国家电网公司供电区域内可完成5000亿千瓦时替代量，南方电网公司供电区域内可完成1000亿千瓦时电能替代（没有提到内蒙古电力公司供电区域内可以完成多少），至少两大电网公司可完成6000亿千瓦时，加上这笔用电量，2020年全社会用电增长率至少可以达到6.5%。

这里是按电能替代电能利用高效率来计算耗电量的，每亿千瓦时电能可以替代3亿吨左右标准煤或4亿吨左右原煤来计算的，象电锅炉、电炊具达不到这么高效率，要替代1.3亿吨标准煤，替代电量还要增加，“十三五”相应的全社会用电量和全社会用电量增长率还会增加。因为电能替代1.3亿吨标准煤是必须完成的。所以电能替代的电量是一定能够完成的，应当纳入电力规划。

3灵活电源平衡

在建国初期电力短缺，为了多发电力满足电力需求，往往采取调班用电，提高发电设备利用小时数。那时倾向于多建基荷电厂。后来装机容量比较富裕之后，为了保持各类电厂运行的灵活性、可靠性和经济性，在进行电力规划中，不仅要保证有足额的装机容量，而且要根据负荷特性，使高峰电厂、腰荷电厂和基荷电厂有合理的比例。目前我国处在化石能源发电向可再生能源和新能源发电大转换时期，要大力发展可再生能源电力和新能源电力，需要用火电（天然气发电和煤电）、储能和需求响应来解决可再生能源电力和新能源电力的间歇性，随机性和季节性问题。特别是目前需求响应尚不能大规模发展时，主要靠火电调峰、调频、辅助服务的情况下，矛盾比较突出。“三北”弃风弃光，云南、四川弃水，局部地区调峰能力不足，煤电利用小时数不断下降，输电系统利用率偏低。为了解决这些问题，我们在进行电力需求预测时，是否应该测算一下，我们发展可再生能源电力、核电电力，风电、太阳能电力，需要多少调峰、调频容量？需要多少辅助服务容量？我们有多少调峰、调频、辅助服务容量，是否平衡，能否满足发展水电、核电、风电、太阳能发电要求？在“十三五”期间能否解决弃水、弃风、弃光，甚至弃核的要求？

“十三五”规划中虽有水电、风电、太阳能发电、核电的装机规模，也有天然气发电、煤电、抽水蓄能电站的规模，但没有水电、风电、太阳能发电、核电需要多少调峰、调频和辅助服务容量。不知道非化石能源电力的辅助服务要求能否满足？弃水、弃风、弃光、弃里所说的清洁能源是指风能、太阳能、水能等可再生能源，还包括煤炭清洁高效利用和天然气等。另一种理解则是，发展以电力为中心，实现“两个替代”，能源开发实施“清洁替代”，以太阳能、风能、水能等清洁能源替代化石能源，能源消费实行“电能替代”，以电代煤、以电代油、以电代天然气，实现一个回归（化石能源回归基本属性，主要作为工业原料和材料使用），一个提高（即提高电气化水平）。因为第一方案缺乏必要的数据，难以估算，现在按第二方案，能源供给实施可再生能源和核电替代，能源消费以电能替代，估计需要电能20万亿千瓦时（按国家发改委等八部委电能4500亿千瓦时替代标准煤1.3亿吨计算）。

改革开放以后的能源预测，都或多或少在考虑能源转型，用清洁、低碳能源替代化石能源。从1996年到2015年收集到14个预测资料来看，绝大部分预测的时间节点为2050年。随着对能源转型的认识，2050年的发电量和装机容量不断提高，但到目前为止，2050年的发电量预测还没有提高到20万亿千瓦小时。

“十三五”规划中2020年发电量6.8~7.2万亿千瓦时，装机容量20亿千瓦。2012年国家开发银行的预测，2050年发电量为13.8万亿千瓦时，装机容量35亿千瓦；2012年中国电力企业联合会王志轩预测，2050年发电量为16.3万亿千瓦时，装机容量达49亿千瓦。2014年华北电力大学罗建国等人预测，2050年发电量15万亿千瓦时，装机容量41亿千瓦，2015年国家电网公司能源研究院白建华预测，发电量15万亿千瓦时，装机容量68.4亿千瓦（其中包括储能容量为6亿千瓦）。如果按白建华的预测2050年发电设备利用小时数为2200小时，那么要达到饱和电量20万亿千瓦时，装机容量应该达到90.9亿千瓦。如果要想用电力完全替代所有各种化石能源，以全球综合电力网替代全球综合能源网，20万亿千瓦时是不够的，关键是4500亿千瓦时电力替代不了1.3亿吨标煤。看来认为2030年是电力发展峰值年是不可靠的。

结论

新时代、新征程、新常态下，就要有新的电力预测方法，要抛弃电力弹性系数法、人均用电量法，要用调查研究来预测负荷。

参考文献：

[1]黄建国，罗航，王厚军，等.运用GA-BP神经网络研究时间序列的预测[J].电子科技大学学报，2016，38（5）：687-692.

[2]周伟祝，宦婧，孙媛，等.遗传神经网络在保障资源需求预测中的应用[J].火力与指挥控制，2016，38（8）：72-75.