彭恩志 高騫 楊俊義 洪宇 金誠(chéng)

1.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司； 2.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司連云港供電分公司； 3.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司揚(yáng)州供電分公司

一、引言

當(dāng)前我國(guó)面臨經(jīng)濟(jì)新常態(tài)，再加上新冠疫情的常態(tài)化，電網(wǎng)公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)面臨重大挑戰(zhàn)，急需開(kāi)拓終端能源市場(chǎng)。由于終端能源消費(fèi)數(shù)據(jù)大多分散在各用能單位，電網(wǎng)公司缺乏電能占終端能源消費(fèi)比重的及時(shí)統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)分析，難以有效支撐增供擴(kuò)銷(xiāo)。因此迫切需要研究不同地區(qū)電能占終端能源消費(fèi)比重的變化規(guī)律，以便及時(shí)挑戰(zhàn)售電市場(chǎng)開(kāi)拓工作，同時(shí)可以促進(jìn)我國(guó)能源消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)、推動(dòng)大氣污染防治工作。

文1通過(guò)分析再電氣化戰(zhàn)略實(shí)施的必要性，構(gòu)建了再電氣化水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用模糊層次分析法，結(jié)合多維度數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)各地區(qū)電氣化水平進(jìn)行測(cè)算，根據(jù)二級(jí)指標(biāo)從4個(gè)維度進(jìn)行評(píng)分,得出電氣化水平綜合評(píng)價(jià)，對(duì)比分析了制約各區(qū)域電氣化水平發(fā)展的因素。文2通過(guò)研究分析影響城市再電氣化潛力的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境、市場(chǎng)、政策等因素，結(jié)合城市能源的發(fā)展及其再電氣化實(shí)現(xiàn)途徑，從源、網(wǎng)、荷三個(gè)角度出發(fā)構(gòu)建了涉及新能源、綜合能源系統(tǒng)、需求側(cè)響應(yīng)等的多層次、多維度城市再電氣化潛力評(píng)估指標(biāo)體系，并對(duì)指標(biāo)進(jìn)行量化分析。上述方法未涉及潛在的新技術(shù)發(fā)展對(duì)電能占終端能源消費(fèi)比重的影響分析，不利于預(yù)測(cè)中長(zhǎng)期電能占終端能源消費(fèi)比重演變趨勢(shì)，從而影響其實(shí)用價(jià)值。

本文結(jié)合新型用能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，考慮地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求和用能習(xí)慣，提出基于層次分析和自回歸移動(dòng)平均的電能占終端能源消費(fèi)預(yù)測(cè)方法，通過(guò)層次分析法綜合協(xié)調(diào)終端能源消費(fèi)總量、分行業(yè)消費(fèi)量、分技術(shù)領(lǐng)域消費(fèi)量之間的差異，從而消除單一預(yù)測(cè)方法的局限性，最后針對(duì)江蘇省應(yīng)用上述方法進(jìn)行測(cè)算，案例表明所提方法的可行性。

二、預(yù)測(cè)方法

1.根據(jù)選定地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求和能源資源稟賦，預(yù)測(cè)地區(qū)終端能源消費(fèi)總量。

2.選擇農(nóng)業(yè)、采掘業(yè)、制造業(yè)、交通業(yè)、服務(wù)業(yè)等典型行業(yè)，根據(jù)地區(qū)用能特點(diǎn)，預(yù)測(cè)地區(qū)分品種終端能源消費(fèi)。

3.選擇燃煤、燃?xì)狻⑷加?、電力、熱力、氫能、太?yáng)能等主要用能品種，結(jié)合新型用能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及其經(jīng)濟(jì)性變化，預(yù)測(cè)地區(qū)分技術(shù)領(lǐng)域的終端能源消費(fèi)。

4.單一類(lèi)型的預(yù)測(cè)模型采用自回歸移動(dòng)平均模型ARMA(p,q)。如果時(shí)間序列滿足：

則稱(chēng)時(shí)間序列{xn}服從（p,q）階自回歸移動(dòng)平均模型ARMA(p,q)。φ1…φq為自回歸系數(shù)；θ1…θq為移動(dòng)平均系數(shù)。

5.采用層次分析法對(duì)前述的終端能源消費(fèi)總量、分品種消費(fèi)量進(jìn)行校驗(yàn)、修正，直到分品種預(yù)測(cè)合計(jì)值、分行業(yè)預(yù)測(cè)合計(jì)值與終端能源消費(fèi)總量預(yù)測(cè)接近。

6.計(jì)算電能占終端能源消費(fèi)比重，方法如下。

其中，計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)自歷年《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。

三、案例分析

根據(jù)江蘇省政府發(fā)布的數(shù)據(jù)，2019年江蘇省實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值99631.5億元，按可比價(jià)格計(jì)算，比上年增長(zhǎng)6.1%。其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值4296.3億元，增長(zhǎng)1.3%；第二產(chǎn)業(yè)增加值44270.5億元，增長(zhǎng)5.9%；第三產(chǎn)業(yè)增加值51064.7億元，增長(zhǎng)6.6%。全省人均地區(qū)生產(chǎn)總值123607元，比上年增長(zhǎng)5.8%。全社會(huì)用電量6264億千瓦時(shí)，同比2.2%，比全國(guó)平均增速低2.3個(gè)百分點(diǎn)。從各行業(yè)用電量反推終端能源消費(fèi)量，預(yù)計(jì)2019年江蘇煤炭、石油、天然氣消費(fèi)量分別約為2.6億噸，4300萬(wàn)噸和287億立方米?？鄢l(fā)電等二次加工轉(zhuǎn)化規(guī)模，根據(jù)《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒2019》各品種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)，分別乘以江蘇分品種終端能源消費(fèi)的實(shí)物量，并進(jìn)行累加，得到江蘇省2019年終端能源消費(fèi)量約為2.45億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，進(jìn)而推算江蘇電能占終端能源消費(fèi)比重約為30.5%。

江蘇未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量持續(xù)提升，萬(wàn)元GDP能耗不斷下降，能源消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)向縱深發(fā)展。未來(lái)隨著深海風(fēng)電、氫能等新型用能方式的逐步商業(yè)化，預(yù)計(jì)2050年江蘇全社會(huì)用電量將達(dá)9700億千瓦時(shí)，終端能源消費(fèi)將達(dá)2.25億噸標(biāo)煤，由此得出江蘇2050年電能占終端能源消費(fèi)比重約為51.4%?？紤]敏感因素，預(yù)計(jì)江蘇2050年電能占終端能源消費(fèi)比重約為50%-52%。限制江蘇電能占終端能源消費(fèi)比重提升的主要因素是石油和天然氣的大量消費(fèi)，尤其是在各類(lèi)能源消費(fèi)價(jià)格扭曲的情況下，近年來(lái)天然氣消費(fèi)增速遠(yuǎn)大于電力消費(fèi)增速。

結(jié)論：提升終端用能領(lǐng)域的電氣化水平，一方面有利于電網(wǎng)公司增供擴(kuò)銷(xiāo)，提高生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益，另一方面可以促進(jìn)我們能源消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)和大氣污染防治。本文結(jié)合新型用能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，考慮地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求和用能習(xí)慣，提出基于層次分析和自回歸移動(dòng)平均的電能占終端能源消費(fèi)預(yù)測(cè)方法，通過(guò)層次分析法綜合協(xié)調(diào)終端能源消費(fèi)總量、分行業(yè)消費(fèi)量、分技術(shù)領(lǐng)域消費(fèi)量之間的差異。研究表明，江蘇2050年電能占終端能源消費(fèi)比重約為50%-52%。限制江蘇電能占終端能源消費(fèi)比重提升的主要因素是石油和天然氣的大量消費(fèi)。案例表明所提方法的可行性。