上海電力發展基態指數及其軌跡分析

俞國勤 鄒 斌 管人龍 胡建一 邵宇鷹 張新華.上海市電力公司 .上海大學 .華東電網有限公司 .上海社會科學院

上海電力發展基態指數及其軌跡分析

俞國勤1鄒 斌2管人龍3胡建一4邵宇鷹1張新華1
1.上海市電力公司 2.上海大學 3.華東電網有限公司 4.上海社會科學院

基于上海電力發展基態指數得分以及相關指標對得分的影響分析，對2006年以來上海電力發展的軌跡進行了回顧，分析了上海電力發展的基本態勢。分析表明，上海電力從2006年至今呈現出兩種明顯不同的增長速度，2006～2011年呈現較為快速的發展，2012～2014年增長速度明顯減弱，其主要原因是電力消費電量增速減緩，近三年上海電力消費電量的年均增速為3.03%。上海電力發展目前的基本發展態勢表現為供電可靠性優良，多年一直保持在99.98%的水平，而且清潔能源供電比例已經達到7.87%，SO2和NOx的排放量逐年持續降低。目前主要面臨的問題表現為在提高清潔能源供電比例的同時增加本地機組發電量和發電利用小時數，在保持供電可靠性的同時降低輸電網損率，降低電力負荷的峰谷差率。

上海電力發展基態指數；發電；電網運行；電力消費

經歷了多年高速發展，我國經濟進入了“新常態”。在調結構，穩增長，新一輪五年計劃規劃布局之際，有必要回顧上海電力發展的歷程，明確上海電力發展的基本態勢。

上海電力技術與管理學院、上海市能源研究會和上海大學組織上海市電力公司、上海社會科學院以及上海市各相關大專院校專家學者創建研制了上海電力發展基態指數。該指數首次結合《上海電力發展狀況分析報告》[1]的實際統計數據對主要指標通過加權方式形成反映發電、電網運行和電力消費等環節的供電能力、供用電效率以及環境效益等因素的集成特征綜合數值，體現了上海市電力發展的基本狀況和態勢。

1 上海電力發展基態指數構架

上海電力基態指數表征上海市電力發展的基本狀況和發展態勢，包含了電力需求及滿足電力需求的電力供應能力，供應效率和可靠性等主要特征。

上海電力發展基態指數的指標體系構架如圖1所示，該指標體系中第2層包含電力生產、電網運行和電力消費3個中間指標。電力生產下屬6個指標，其中：裝機容量反映了發電能力；發電平均利用小時數表征發電設備利用率；年度發電量則表征實際電力生產；供電煤耗是發電效益指標；年度發電量是當年生產量指標；環境效益以及清潔能源供電率則反映環保方面的特征。對上海市而言，其自身的清潔能源資源有限，但可通過外來電的方式提高其清潔能源供電比例。環境效益的具體指標采用SO2和NOx排放量的加權平均值作為統計指標。

圖1 上海電力發展基態指數指標體系

電網運行下屬4個指標，包含供電可靠性、綜合網損、輸配電能力和最大供電負荷。電網運行的主要目的就是保證供電可靠性，以最低的網損保證最高的可靠性供電。最大供電負荷指標被用來作為當年輸配電量的指標，因為消費電量的指標作為電力消費的指標，為避免重復，電網運行用電力指標作為其生產量的主要特征。輸配電能力則采用分電壓等級的變壓器容量和分電壓等級的輸電線路長度作為統計量加權得到。

電力消費指標中采用消費電量作為最為重要的運行指標。用第三產業用電量占比反映社會用電特征的變化。第三產業用電量占比增加反映了城市進化的程度。用電能消費占終端能源消費比重反映電能相對其他能源的重要性。

根據群決策的層次分析方法的權重計量方法[2，3]，基于專家意見，上海電力基態指數的各指標權重如表1所示。

表1 上海電力發展基態指數的權重系數

上海電力發展基態指數對表1中的相關統計指標以2006年的數據為基準進行標準化處理(包含去量綱和正向化處理)[4，5]，然后根據指標的統計權重和標準化的統計數據得到上海電力年度發展基態指數。

2 上海電力發展基本態勢及其分析

以2006年為基準，上海電力發展基態指數的逐年得分如表2所示。上海電力基態指數2006年的基準得分為1 000點，到2014年基態指數的得分1 603.88點，8 a的得分增長為603.88點，平均年增長為75.48點。但是各年度的增長和推動增長的因素并不相同。

表2 上海電力發展基態系列指數的得分

以當年指數減去前一年的指數得分為年指數增長得分，可繪制圖2的指數年增長數曲線。從該圖形曲線可得出上海電力基態指數的增長呈現三個增長水平：年指數增長超過120點的年份分別是2010年和2011年；而增長在50～100點的年份為2007年、2008年、2009年以及2012年；低于50點的年份為2012年和2014年。總體而言，上海電力發展表現為明顯的兩個階段，2012年之前上海電力基態基數保持了較高增長，但2012年后上海電力基態增長速度放緩。電力發展基本態勢與上海市的經濟形勢基本吻合。

進一步考察各年的上海電力指數的增長及其指標的貢獻率則不同年份的基態指數的增長貢獻因素有明顯的差異。

圖2 上海電力發展基態指數的年增長示意圖

2.1 上海電力發展基態指數的增長特點及其推動因素分析

2006～2011年上海電力發展基態指數增長幾乎是逐年提高，除了2009年受亞洲金融危機的影響增長有所回落，每年的增長點數都保持了持續增長，這6 a的上海電力發展基態指數的年平均增長點數為101.3，點數的年均增速為10.03%。但是2012年以后的3 a年平均增長點數為49.74點，年均增速僅為3.14%。該數據顯示上海電力發展的增長速度從高速增長轉變為中速增長的態勢。

從推動上海電力發展基態指數的因素分析，可得出如下結果：

1）2006～2010年上海電力發展基態指數增加最大推力是電力消費的增加。上海電力消費電量從2006年的990 億kWh起步，以年平均增長率7.73%的速度，到2010年達到了1 290 億kWh的水平。但是，上海電力消費電量2010～2014年的平均增長率僅為3.03%。

2）2011年在發電機組安裝去硫去硝等環保裝置后，上海電力發電部分的環境效率得到了明顯提高，2011年SO2的排放量在2010年已經降到35.81萬t的基礎上進一步降低到24.01萬t，降低比率達到了32.95%，且清潔能源的比重因復奉特高壓直流輸送的清潔能源增加使得上海清潔能源供電比例達到了7.44%，且該年發電量和發電利用小時數都有一定的提高，發電環節的狀況發展推動了2011年上海電力發展基態指數的增長。

3）2012年后上海電力發展基態指數增長緩慢，其原因主要來自兩個方面：電力消費電量的增長速度趨緩，使得快速發展時期的主要動力明顯減弱；且年發電量和發電利用小時數的持續降低，特別是2014年發電量為808億kWh，相對于2011年的1 026億kWh減少了21%，而年平均發電利用小時數僅為3 712 h，發電環節的這類指標是負增長。正面影響上海電力基態指數的指標來自發電環保效益、清潔能源供電比例，以及電網設備建設的增長。綜合平衡后，上海電力基態指數增長幾乎停滯。

按照近三年的情況，上海電力發展的基本特征為電力消費電量的增長可能會維持在3%以下較低的增長水平。供電可靠性、網損等已經達到了較為優秀的水平，關鍵是要維持現有水平。目前主要矛盾是本地發電機組的發電電量和發電利用小時數明顯下降，用電峰谷差呈現逐年加大的趨勢。上海電力工業的發展依靠過去的設備增加，電力消費增加的方式難以再有較大的突破，需要采用更加精細的發展方式，解決上述的主要矛盾。

2.2 發電環節指數及其影響分析

圖3顯示出表1給出的上海電力發展基態指數、發電指數、電網運行指數和電力消費指數的歷年態勢。發電指數從2006年以來顯示出明顯的兩種增速。

圖3 上海電力基態指數，發電指數，電網運行指數和電力消費指數得分示意圖

2006～2011年發電指數平均年增長147.85點，年均增速為14.7%。2012年，2013年，2014年發電指數點數的增長分別為30.92、93.57、-8.73。年均增速明顯低于前一時期。

2006～2011年的快速增長主要推力來自發電裝機容量的增長，年度發電量的增長，環境效益的增長和供電煤耗的持續下降。發電裝機容量從2006年的14.81 GW增加到2011年的21.11 GW，年增長率為8.5%，但是2012年后發電裝機容量的年增長率僅為1.04%。年發電量從2006年的726 億kWh增長到2011年的1 426億kWh，年增長率為8.26%，2012年，2013年和2014年發電量分別為973、971、808億kWh，相對于2011年絕對值上都有下降。

供電煤耗從2006年的336 g/kWh下降到2014年的301 g/kWh。SO2的排放量從2006年的50.80 萬t下降到2014年的18.81萬t，且是逐年下降，幾乎沒有大的波動。清潔能源供電比例從2006年的6.06%上升到2014年的7.87%。

上海電力的發電生產環節在節能降耗上取得了較為明顯的改善，清潔能源供電比例隨著直流特高壓的投運增長顯著，關鍵問題是提高本地發電機組發電量以及發電利用小時數。

2.3 電網運行指數及其影響分析

電網運行環節總體發展基本平衡，但也顯示出兩個階段的基本特征。2006～2010年電網運行發展呈現較為平衡且快速的增長，幾乎所有4個指標的發展都呈現出良好的態勢。其中，公用變電站容量從2006年的80.74 GVA到2010年的116.57 GVA，年增長率為11.09%，輸電線損均維持在6.05%，輸電可靠性從99.97%提高到99.98%，最高用電負荷從2006年的19.54 GW上升到2010年的26.21 GW，年增長率8.53%。

2010年以后上海電網的輸變電能力依然保持了較快速的增長，公用變電站容量2014年達到了146.968 5 GVA。也正因為此，電網運行指數的兩階段指數的增長變化比其他環節相對弱。但是2011年電網運行指標中由于最高負荷有所降低，2012年由于輸電線損包含了崇明線路，使得線損上升為6.15%，拖累了電網運行指數的增長速度。2013年輸電線損進一步提高到6.20%，到2014年更是升高到6.24%。如果說2012年線損的提高是統計口徑改變引起的，2013年后則需要進一步分析其原因，降低輸電線損率是目前最為重要的工作之一。

2.4 電力消費指數及其分析

電力消費指數也呈現出兩種不同的增長速度。2006～2010年的電力消費指數呈現較為快速的增長，電力消費指數年平均增長105.88點，而2011～2014年的年平均增長46.04點，2006～2014年的年平均增長75.96點。

電力消費之所以呈現兩種不同的增長速度主要原因是：1）電力消費電量的增長速度在兩個不同時期表現不同，2006～2010年期間的電力消費電量年增長率7.73%，而2011～2014年則僅有3.03%；2）最大峰谷差占最高負荷的比重最近幾年有所上升，使得電力消費得分增長速度進一步降低；3）上海市的電力消費中第三產業消費電量比例在逐年提高，電力消費在終端電力消費中的比例也在緩慢而持續提高，這類影響正面但相對1）和2）的原因而言影響較小。

總之，電力消費電量的增長估計很難再出現高于5%的增長，且峰谷差增加的趨勢一直存在。如何抑制過高的峰谷差是目前電力消費的關鍵的方向之一。

3 結論

1）上海電力從2006年至今呈現出兩種明顯不同的增長速度，2006～2011年呈現較為快速的發展，2012～2014年增長速度明顯減弱，其主要原因是電力消費電量增速減緩，近三年上海電力消費電量的年均增速為3.03%。

2）當前上海電力發展的基本態勢進入了平穩發展時期，電力可靠性維持在優秀水平，達到99.98%以上的水平，節能降耗取得了重要進展，清潔能源供電比率高于7%，但是電力消費電量的增長率近三年僅為3.03%。電力消費電量帶動的電網和發電設備投入增長同時也進入了平穩發展時期。

3）目前上海電力發展中需要關注的主要問題是：在保持節能減排和清潔能源供電比例逐年提高的同時提高本地發電機組的發電量和發電利用小時數；在保持優良的供電可靠性的同時降低輸電損耗率；控制好電力消費中的峰谷差率。

[1]上海電力技術與管理學院，上海市能源研究會. 上海電力發展狀況分析報告[R]. 2015

[2]徐樹柏. 層次分析法[M]. 天津: 天津大學出版社,1988.

[3]呂躍進 , 張維. 指數標度在AHP 標度系統中的重要作用[J]. 系統工程學報， 2003， 18（5）：452-456.

[4]程 昭，王麗亞. 群 AHP 法判斷矩陣調整和群信息集結算法研究[J].計算機工程, 2007，33（7）：184-186

[5]徐青山，王文帝，林章歲，等. 面向行業大數據特征挖掘的電力經理指數指標體系的建立與應用[J]. 電力自動化設備，2015，35（7）：15-21

INFORMATION AND DYNAMIC

節能信息與動態

全國首部《分布式供能系統工程技術規程》進行修訂

2005年，上海市節能協會組織專家編制全國首部《分布式供能系統工程技術規程》，奠定了上海在全國分布式供能領域的領先地位。

2015年，為促進上海市實現能源的綜合利用，推進循環經濟和資源節約型城市的建設，根據上海市城鄉建設和交通委員會關于印發《2014年上海市工程建設規范和標準設計編制計劃》的要求，由國網上海市電力公司、上海燃氣（集團）有限公司、上海市節能協會、上海電力設計院有限公司、華東建筑設計研究有限公司、上海燃氣工程設計研究有限公司、上海市環境科學研究院等單位組織專家對《分布式供能系統工程技術規程》進行修編，現已完成送審稿。

上海市住房和城鄉建設管理委員會科學技術委員會于2015年12月29日召開評審會，編制組代表及有關領導出席。經專家組討論一致同意并通過技術審查。認為該規程（修訂版）結構合理，條例清晰，內容完整。同時，修編組參考近年來國家、行業及地方頒發的有關促進燃氣分布式供能系統健康發展的政策和規定，對本市燃氣分布式供能系統發展中的經驗和問題進行了研究和總結，針對性地開展了專題研究和技術研討，在廣泛征求意見基礎上，修編了該規程，規程修訂后將對規范本市燃氣分布式供能系統的建設具有重要意義。 （陳梅娟）

Basic Situation Index and Trajectory Analysis of Shanghai Electric Power Development

Yu Guoqin1, Zou Bin2, Guan Renlong3, Hu Jianyi4, Shao Yuying1, Zhang Xinhua1
1.Shanghai Electric Power Company 2.Shanghai University
3.State Grid East China Co.,Ltd 4.Shanghai Academy of Social Sciences

Based on impact analysis of Shanghai electric power development ground state index scores and relevant index scores, the article has a review of Shanghai electric power development trajectory and analyzes Shanghai electric power development basis situation since 2000. It shows that Shanghai electric power has two distinct growth rates since 2006. From 2006 to 2011, Shanghai electric power had rapid growth rate. From 2012 to 2014, Shanghai electric power growth rate was obviously slow down due to electric power consumption growth rate’s slow down. In recent three years, average annual growth rate of Shanghai electric power consumption is 3.03%. Shanghai electric power basic situation proves that power supply reliability is excellent, which has remained 99.98% for years. Clean energy power supply ratip is about 7.87%, SO2and NOxemission quantity continues to decrease year by year. The major problem is how to increase clean energy power supply ratio and increase local units power supply quantity and power supply utilization hours at the same time, how to maintain power supply reliability and reduce power grid transmission loss rate at the same time, how to reduce electric power load peak valley ratio.

Basic Situation Index of Shanghai Electric Power Development, Power Generation, Power Grid Operation, Electric Power Consumption

俞國勤：（1962-），男，高級工程師，上海海電力公司培訓中心主任，主要從事電力系統和自動化管理工作。

鄒斌：（1965-），男，上海大學教授，博士，主要研究方向為電力市場與電力系統規劃。

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.01.005

節能論壇 Energy Conservation Forum