2021年我國電力供需形勢分析及展望

汲國強，吳姍姍，譚顯東，單葆國

（國網能源研究院有限公司，北京市 昌平區 102209）

0 引言

電力是經濟建設的先行官，也是國民經濟的重要支柱產業。經濟快速增長是電力需求增長的內生動力，而提供安全可靠的電力供應、保障電力供需平衡也成為國民經濟平穩健康發展的基礎和前提。近年來，國外頻繁出現因電力供需緊張而導致的停電事故，如2020年8月美國加州[1]、2021年2月美國得州[2-3]相繼發生因電力供需不平衡而導致的停電事故，給天然氣供應鏈、水供應鏈、交通系統等民生領域帶來重大破壞，對經濟社會正常運轉造成嚴重沖擊。2020年底至2021年初，受多輪低溫寒潮天氣影響，我國湖南、江西等地出現電力供需緊張的情況，引起社會各界廣泛關注。

當前，影響我國電力供需平衡的不確定因素日益增多[4]。從需求側看，我國經濟已從新冠肺炎疫情沖擊中逐步恢復，但恢復態勢仍不均衡；全球疫情仍存在局部反復的風險，局部地區地緣政治沖突也在一定程度上影響了全球貿易，全球經濟復蘇道路曲折；此外，夏季高溫和冬季寒潮等極端天氣對電力需求的影響日益顯著。這些因素都會導致我國電力需求增長存在一定不確定性。從供應側看，受“雙碳”目標影響，我國發電裝機將加快清潔低碳轉型[5]，煤電等傳統能源發展空間受限，風電、太陽能發電等新能源裝機保持高速增長，但用電高峰時段新能源裝機有效出力存在不確定性，對電力供需平衡貢獻有限，疊加部分地區電網網架結構薄弱、送電通道輸送容量接近上限等因素，導致未來一段時期我國部分地區電力供需緊張態勢仍將持續。

綜上所述，分析影響我國電力需求和電力供應的主要因素及其走勢，綜合研判我國全年電力供需形勢，把握電力供需領域新形勢、新變化，對于保障我國經濟社會平穩發展具有重要意義。針對電力需求和電力供應，許多研究者相繼開展了研究并取得了一定成果。在電力需求方面，文獻[6]對“十三五”以來我國電力需求增長原因進行了分析；文獻[7]對“十四五”時期“新基建”拉動下我國電力需求新興增長點進行了預測；文獻[8-9]分別研究了低碳、經濟新常態等外部因素對電力需求的影響；文獻[10]研究了新冠肺炎疫情對我國電力需求的沖擊；文獻[11-12]分別構建了我國工業電力需求以及典型行業電力需求預測模型；文獻[13]提出了基于計量經濟學與系統動力學的中長期負荷預測組合模型。在電力供應方面，文獻[14-15]結合我國能源資源儲量、稟賦特點對我國中長期發電供應能力進行了分析；文獻[16]針對以風能和太陽能為代表的新能源出力預測方法展開研究。然而現有成果大多聚焦于需求預測或供應預測的某一方面，對綜合供應和需求2方面的供需平衡分析預測相對較少。

為此，本文結合已有研究成果，對2021年我國電力供需形勢展開分析研究，綜合考慮新冠肺炎疫情、經濟形勢、重點行業、氣候氣溫等因素，對全年我國電力需求、電力供應等進行分析預測。在此基礎上，綜合研判2021年我國電力供需形勢，并給出保障電力供需平衡的對策建議，以期為下一步分析我國能源經濟走勢、制定相關政策提供決策參考。

1 2021年電力供需環境研判

2021年是“十四五”開局之年，我國將持續鞏固拓展疫情防控和經濟社會發展成果，加快構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局。影響我國電力供需格局的因素主要有經濟、重點行業、氣候氣溫、電能替代等。

1.1 國際經濟

2020年，受益于我國疫情防控形勢持續向好和國內相對較為完整的產業鏈，我國成為全球抗疫物資最大供應國，并且對其他國家的出口形成替代效應[17-18]。2021年，各主要經濟體疫情形勢總體趨穩，全球經濟呈現逐步復蘇的態勢，但復蘇進程仍不均衡，發達經濟體受疫苗接種進度較快等因素影響，經濟復蘇速度顯著快于大多數發展中國家，部分發展中國家仍面臨局部疫情反復等不確定性。主要權威國際機構均預測2021年全球經濟呈現恢復性增長，如：2021年4月份國際貨幣基金組織預測全球經濟增速約為6%；2021年5月份經濟合作與發展組織預測全球經濟增速約為5.8%；2021年6月份世界銀行預測全球經濟增速約為5.6%?？傮w來看，2021年全球經濟將呈現曲折復蘇的態勢，全球貿易的持續恢復將對我國出口形成一定支撐。

1.2 國內經濟

2021年《政府工作報告》提出，我國仍需鞏固拓展疫情防控和經濟社會發展成果，扎實做好“六穩”工作，全面落實“六?！比蝿?，科學精準實施宏觀政策，保持宏觀政策連續性、穩定性、可持續性，促進經濟運行在合理區間。預計2021年我國經濟呈現持續穩定恢復態勢，成為電力需求增長的托底因素。

在財政政策方面，考慮到當前我國經濟持續恢復向好，財政政策也逐步趨向正常化，應對疫情沖擊的逆周期政策將在滿足“不急轉彎”“保持適度支出強度”的要求下適時退出，財政政策支出強度和投資方向上將保持連續性。財政支出總規模將比2020年有所增加，重點仍是加大對保就業、保民生、保市場主體的支持力度，兜牢基層“三?！钡拙€。專項債仍重點投向“兩新一重”等領域，新增專項債將優先支持在建工程，政府投資更多向民生項目傾斜。采取新的結構性減稅舉措，重點支持小微企業恢復活力。

在貨幣政策方面，我國將把服務實體經濟放到更加突出的位置，處理好恢復經濟與防范風險的關系?？偭可?，貨幣供應量、社融增速與名義經濟增速基本匹配，保持流動性合理充裕、宏觀杠桿率基本穩定及人民幣匯率在合理均衡水平上的基本穩定。結構上，2021年結構性信貸政策將繼續發力，主要體現在普惠金融對科技創新、綠色發展等實體經濟、重點領域、薄弱環節的支持；普惠小微企業貸款延期還本政策將延續執行，并加大再貸款、再貼現支持普惠金融力度。

根據國際經濟環境、國內經濟形勢、宏觀政策的綜合分析[19]，采用國家電網公司電力供需研究實驗室模型，預計2021年我國GDP高、中、低3種方案如表1所示，增速區間為8%~9%，推薦方案為中方案。在中方案下，預計我國GDP增速為8.5%，全年經濟增速呈現前高后低態勢；三次產業增速分別約為3.6%、8.0%、9.5%，對GDP增長的貢獻率分別為3.2%、37.3%、59.5%，由此可見，第三產業貢獻率明顯提升。從拉動經濟增長的“三駕馬車”來看，預計我國投資結構持續優化，有效投資繼續擴大，全年投資增長7.5%左右；消費規模擴大且結構持續升級，成為拉動經濟增長的主要動力，全年消費增長15.0%左右；出口增速回升，下半年出口替代效應逐步減弱，全年增速14.0%左右。

表1 2021年我國經濟預測 Tab.1 China’s economic forecast in 2021 %

1.3 重點行業

2021年，隨著我國經濟持續恢復，下游房地產、汽車、基礎設施建設需求穩步釋放，黑色金屬、有色金屬、化工、建材等高耗能行業呈現恢復性向好的態勢，產品產量總體處于高位平臺期，預計用電量有望達到2.15萬億kW·h，比上年增長約2.0%。同時，在“雙碳”目標影響下，行業結構轉型升級加速，各行業落后產能進一步淘汰，行業發展逐步轉向清潔低碳，發展質量穩步提升。受國家政策推動，以5G基站、數據中心和電動汽車為代表的新基建持續快速推進，預計全年用電量約為1 700億kW·h，成為支撐電力需求穩步增長的又一關鍵因素[20-21]。高耗能和新基建行業有望合計拉動全年用電增長1個百分點左右。

1.4 氣候氣溫

隨著經濟發展和人民生活水平提高，部分地區空調負荷占比持續提高，電力需求對氣溫變化日益敏感。2021年年初，受低溫寒潮天氣影響，我國部分地區氣溫較常年同期偏低，導致采暖電量增長50%，達到2 400億kW·h左右。8月份全國大部地區氣溫仍接近常年同期到偏高，其中江南、華南西部的高溫還會持續，6—8月降溫用電規模有望達到2 650億kW·h左右。預計9、10月份氣溫正常，11、12月份全國大部分地區平均氣溫與上年同期相當，氣溫影響下采暖電量仍將保持較快增長趨勢?？傮w來看，2021年冬季低溫和夏季高溫天氣推動采暖和降溫用電較快增長，預計拉動全社會用電量增長超過1個百分點，從而有力支撐全社會用電量的增長。

1.5 電能替代

2021年3月15日，習近平總書記在中央財經委員會第九次會議提出：要控制化石能源總量，實施可再生能源替代行動，構建以新能源為主體的新型電力系統；工業領域要推進綠色制造，交通領域要加快形成綠色低碳運輸方式；要倡導綠色低碳生活。隨著國家政策支撐力度不斷增強，工業、建筑、交通、農業、商業等領域電能替代將深入推進，電鍋爐、電窯爐、電加壓、熱泵、電蓄冷等技術將大力推廣，港口岸電、純電動船和電動汽車將進一步普及，農業、農村電氣化水平將進一步提高。預計2021年全國完成電能替代電量達到1 900億kW·h左右，拉動全社會用電量增長超過2個百分點。

2 2021年電力需求預測

2.1 全社會用電量預測

基于我國經濟及能源歷史數據[22]，綜合考慮影響2021年電力供需的經濟、重點行業、氣溫、電能替代等各方面因素，結合上述經濟預測高、中、低3個方案，設置2021年我國用電增長高、中、低3個方案。采用部門分析法結合趨勢外推法[23]，預計2021年全國全社會用電量增速處于8.5%~10.5%。2021年我國用電量預測結果如表2所示。

表2 2021年我國用電量預測 Tab.2 China’s power consumption forecast in 2021

高方案的邊界條件是經濟高方案和極端高溫。在此方案下，伴隨著全球范圍內疫苗大規模接種，新冠肺炎疫情得到有效控制，主要經濟體財政貨幣刺激政策效果顯著，全球經濟復蘇加快，我國經濟強勢反彈，疊加夏季降溫電量快速增長影響，預計2021年全國全社會用電量增速約為10.5%。

中方案的邊界條件是經濟中方案和氣溫正常偏高。在此方案下，發達經濟體疫苗接種進展順利，全球經濟持續回暖，但仍面臨局地疫情反復的風險，我國內需穩步恢復，外需逐步轉向常態化增長，在國內、國際2個市場共同拉動下，經濟穩步復蘇，夏季降溫電量保持平穩增長，預計2021年全國全社會用電量增速在9.5%左右。

低方案的邊界條件是經濟低方案和氣溫正常偏高。在此方案下，新冠肺炎病毒加快變異、疫苗接種進度滯后給全球疫情防控帶來更多不確定性，海外疫情反彈頻繁，全球經濟復蘇受阻，我國經濟下行壓力仍然較大，經歷了一季度高速反彈后經濟增速顯著回落，夏季降溫電量保持平穩增長，預計2021年全國全社會用電量增速約為8.5%。

推薦方案為中方案，預計2021年全國全社會用電量約8.22萬億kW·h，增速在9.5%左右，較上年電量增量超過7 000億kW·h，為歷年來最高。

分產業看，隨著脫貧攻堅目標任務如期完成，“三農”工作重心轉向全面推進鄉村振興，受此拉動，第一產業用電量預計比上年增長8.9%左右，保持較快增長態勢。新基建加快推進、外需保持平穩較快增長，疊加上年低基數影響，第二產業用電量比上年增長8.4%左右，增速較上年顯著回升。消費需求穩步回升，縣鄉消費潛力進一步釋放，疊加上年低基數因素，助推第三產業用電量增速大幅反彈，達到18.7%左右。受經濟發展及居民生活水平提高拉動，并考慮上年高基數因素，2021年居民生活用電量比上年增長4.6%左右，保持穩定增長態勢。從貢獻率來看，三次產業和居民生活對用電量增長的貢獻率分別為1.1%、60.2%、31.7%、7.1%，第二產業對全社會用電量增長的貢獻率最大，第三產業重新成為拉動全社會用電量增長的重要動力。分季度看，預計2021年各季度全社會用電量增速分別為21.2%、11.8%、5.9%和2.7%，受上年基數影響，用電增速呈現逐季回落態勢，如圖1所示。

圖1 2020—2021年用電量分季度走勢 Fig.1 Quarterly trend of power consumption from 2020 to 2021

2.2 分區域用電量預測

分區域來看，2021年各區域用電增速較上年均有不同程度的反彈。在中方案下，華北(含內蒙古西部)、華東、華中、東北、西北、西南、南方電網區域全社會用電量增速分別為6.5%、9.5%、10.1%、6.4%、9.3%、10.8%、11.2%，增速較上年分別上升3.9、6.9、8.8、4.6、5.9、4.1、6.2個百分點，其中華中電網區域用電增速反彈幅度最大。圖2為2020、2021年各電網區域用電量增速。

圖2 2020、2021年各區域用電量增速 Fig.2 Growth rate of regional power consumption in 2020 and 2021

3 2021年電力供應預測

3.1 新投產裝機預測

綜合考慮“雙碳”目標及國家政策，預計2021年全國新投產發電裝機容量為1.8億kW，比上年減少6.9%，新投產裝機規模僅次于2020年。其中，受“雙碳”目標影響，預計火電新投產裝機容量為4 529萬kW，比上年減少19.7%；受白鶴灘水電站機組陸續并網運行拉動，預計水電新投產裝機容量為2 134萬kW，為2014年以來新高，比上年增長61.2%；山東石島、江蘇田灣、福建福清、遼寧紅沿河核電站機組陸續投運，預計核電新投產裝機容量為586萬kW，比上年增長423.8%，為近3年新高；受2020年因風電搶裝潮而導致的基數過高影響，預計風電新投產裝機容量為5 166萬kW，低于2020年新投產裝機容量，比上年減少27.9%；2021年為戶用光伏補貼最后窗口期，預計太陽能發電新投產裝機容量為5 362萬kW，創歷史新高，比上年增長11.3%。風電、太陽能合計新投產裝機規模連續2年破億。圖3為2021年全國新投產發電裝機結構預測。

圖3 2021年新投產發電裝機結構預測 Fig.3 Prediction of newly put into operation power generation structure in 2021

分區域來看，預計新能源成為多數區域電源裝機增量主體。華北、華東、華中、東北、西北、西南、南方電網區域新增新能源裝機占地區新增裝機的比重分別為69.8%、52.4%、63.9%、47.1%、79.9%、18.3%、52.9%。

3.2 總裝機預測

考慮退役裝機，預計到2021年底全國發電裝機容量將達到23.7億kW，比上年增長7.8%。其中：水電裝機容量約3.9億kW，比上年增長5.7%，占總裝機容量的16.5%，占比較上年下降0.3個百分點；火電裝機容量約12.8億kW，比上年增長3.1%，占總裝機容量的54.2%，占比較上年下降2.4個百分點；核電裝機容量為5 575萬kW，比上年增長11.7%，占總裝機容量的2.4%，占比較上年上升0.1個百分點；風電裝機容量約3.3億kW，比上年增長18.3%，占總裝機容量的14.0%，占比較上年上升1.3個百分點；太陽能發電裝機容量約3.1億kW，比上年增長21.0%，占總裝機容量的12.9%，占比較上年上升1.4個百分點。2021年底全國發電裝機結構預測如圖4所示，新能源裝機占比預計超過1/4。

圖4 2021年底發電裝機結構預測 Fig.4 Prediction of structure of power generation by the end of 2021

4 2021年電力供需形勢預測

綜合電力需求預測與電力供應預測，預計2021年全國電力供需形勢總體平衡，部分地區高峰時段可能出現電力供需緊張。

分區域看，華北電網電力供需基本平衡，但新能源裝機大幅增加給電網調峰帶來一定壓力；華東電網電力供需基本平衡，局部地區用電高峰時段可能存在缺口；華中電網區域用電高峰時段電力供需緊張，主要受用電負荷快速增長、供應能力增長不足的影響；東北電網電力供應富裕，但部分地區電網調峰與保供熱矛盾突出；西北電網電力供應富裕，但迎峰度夏期間調峰矛盾較突出；西南電網電力供需基本平衡，但主網架承載能力仍有不足；南方電網區域電力供需平衡偏緊。

預計2021年全國發電設備平均利用時間達到3 768 h，較上年增加10 h。其中，考慮到來水及水電集中投運，預計水電利用時間為3 800 h，較上年減少27 h；受全社會用電量較快增長拉動影響，預計火電利用時間為4 405 h，較上年增加189 h；核電利用時間為7 550 h，較上年增加97 h，連續5年正增長；預計風電、太陽能發電設備利用時間小幅增加，分別為2 100、1 300 h，較上年分別增加27、19 h。2020和2021年發電設備利用時間對比如圖5所示。

圖5 2020、2021年發電設備利用時間對比 Fig.5 Comparison of utilization hours of power generation equipment in 2020 and 2021

5 結論

綜合分析了影響電力供需的國內外經濟運行、重點行業、氣候氣溫、電能替代等因素，對2021年全國及各區域經濟、電力需求、電力供應、電力供需形勢進行了分析預測?？傮w來看，2021年全球經濟曲折復蘇，但仍存在不確定性，我國經濟持續恢復，產業結構綠色轉型加快，預計全年我國經濟增速為8%~9%；高耗能行業量穩質升，新基建快速推進，有力支撐全社會用電量增長；冬季低溫和夏季高溫天氣拉動采暖和降溫用電較快增長。預計2021年全國全社會用電量為8.22萬億kW·h，增速為9.5%；全國新投產發電裝機容量約達到1.8億kW，新能源新投產裝機容量連續2年突破1億kW；2021年底，全國發電裝機容量將達到23.7億kW，新能源裝機占比有望超過1/4；2021年全國電力供需形勢總體平衡，華中等部分地區用電高峰時段可能出現電力供需緊張。

為了保障我國電力供需平衡、推動經濟社會平穩健康發展，建議從以下3個方面進一步開展研究工作：

1）合理統籌常規電源與新能源規劃與建設，積極推動保障性、支撐性電源建設，在迎峰度夏、迎峰度冬等重點時段，加強電煤產運需銜接，加強燃氣資源組織調配。

2）解決電網發展結構性問題，加快特高壓工程建設進度，加強送受端電網結構，梳理排查電網運行安全隱患和薄弱環節，提升電網主網架承載能力。

3）加強電力需求側管理，繼續探索更有效的需求側管理手段，創新電力需求響應機制，提升具備需求響應能力的各類負荷參與需求響應的積極性。