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公司具备完整的质量管理体系认证及辽宁省安全技术防范设施设计施工资质、建筑智能化工程专业承包资质、消防设施工程专业承包资质、承装(修)电力设施许可等资质,可承接各类相关工程。我们为客户定制综合方案,以满足不同用户的多种需求。

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专注电力物联网20年

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从半年数据看我国电力十年运行特点

2021-08-02

2021年7月16日,国家能源局官方网站发布了今年上半年全国电力工业统计数据。截至6月底,全国发电装机容量约为22.6亿千瓦,同比增长9.5%。其中,风电装机容量约为2.9亿千瓦,同比增长34.7%。太阳能发电装机容量约为2.7亿千瓦,同比增长23.7%。可见风电、太阳能发电装机增长速度远超发电能力整体增速,构建以新能源为主体的新型电力系统已经进入实操阶段。

那么从近十年看,我国电力工业运行呈现什么特点,有哪些值得关注的现象?以年度数据为分析对象的研究报告较多,以半年数据为分析对象的相对较少,事实上半年数据可以为我们提供不同的观察视角、分析维度。为此,我们基于收集整理的官方当时所发布上半年全国电力工业统计数据,探析我国电力工业2011~2021年的运行特点。

一、电力消费:总量大增,结构优化

(一)全社会用电总量大增,各年份增幅波动较大。2021年上半年全国全社会用电量39339亿千瓦时,较2011年同期增长16824亿千瓦时、增幅达到74.7%。整体保持较快增长势头,但各年份增幅波动较为明显,刨除因疫情影响的两个极值(2020年上半年负增长1.3%、2021年上半年增长16.2%),其他年份上半年全社会用电增速为1.3%至9.4%,低点出现于2015年上半年、高点出现于2018年上半年,其中六年上半年用电增速高于5%。与当年全国经济增速相比,变化趋势基本相同,但具体数值对应关系不尽一致,呈现出“电力消费与经济增长脱钩”之势。

(二)用电结构持续优化调整,第三产业用电量增长最快。2021年上半年,第一产业、第二产业、第三产业、城乡居民生活用电量分别为451亿千瓦时、26610亿千瓦时、6710亿千瓦时、5568亿千瓦时,占比分别为1.1%、67.6%、17.1%、14.2%。其中,第二产业用电保持较快增长,十年增幅为56.9%,绝对增量仍居首位,但占比与2011年同期相比减少了7.7个百分点。由于国家于2018年对三次产业划分进行了调整,对用电量数据会造成一定影响,十年的对比口径不尽一致,但大体趋势还是比较清晰。第一产业用电量2017年前经历了三连降和三连升,2018年口径调整后再次出现三连升,但在用电总量中占比始终有限。第三产业上半年用电量于2017年超过居民生活用电后持续高于后者,即使去除口径调整影响其差距也呈现拉大态势,今年上半年差距已超过1100亿千瓦时。

二、生产能力:快速扩张,品种差异

(一)全国发电装机容量翻番,半年新增量存在较大差异。截至2021年6月底,全国发电装机容量达到22.6亿千瓦,与2011年同期9.6亿千瓦相比增长了1.4倍,年均增长达到1.3亿千瓦,堪称我国电力装机增长最快的十年。从新增发电能力看,今年上半年增长5187万千瓦,时隔两年再次回到5000万千瓦以上的高位,此前2016~2018年连续三个半年新增量超过5000万千瓦,2016年上半年以新增5699万千瓦居十年高点。十年新增发电能力的低点出现于2012年,其上半年新增发电能力仅2585万千瓦,与当时的投资意愿不足不无关系。

(二)火电装机基数大、增长快,但占比下降。2011年上半年,全国火电装机7.2亿千瓦,占比达到75.3%。十年来,除个别年份(2017年)上半年新增装机略低外,其他年度半年新增火力发电均高于1500万千瓦,2016年上半年以新增2711万千瓦居十年之首。截至2021年6月,全国火电装机12.7亿千瓦,较2011年同期净增长5.4亿千瓦;占比56.1%,与2011年同期相比大幅降低了19.2个百分点。刨除天然气发电等其他火力发电品种,煤电作为主力火电,其装机容量2020年已历史性降至50%以下。

(三)水电发电能力翻番,核电装机增长约四倍。除火电外,统计表中的水电、核电装机总量也具有完整的十年数据,但半年新增数据仅火电、水电具有完整数据,核电自2018年起方有数据。全国水电发电能力从2011年6月底1.9亿千瓦倍增至2021年6月底3.8亿千瓦,半年新增量在182万千瓦(2019年)至1301万千瓦(2014年)之间,其中六个年份半年增量超过500万千瓦。今年上半年新增水电812万千瓦,是2015年以来同期水平的高点。尽管受日本福岛核电站事故影响,我国多年未新开工建设核电项目,但对近年新增核电装机未造成过多影响,由1082万千瓦增至5216万千瓦,十年增长约四倍。

(四)风电、太阳能发电成为香饽饽,发电装机大增。相对而言,风电、太阳能发电尚属于新能源,数据的发布不如水电、火电齐全。从十年来发布的半年统计表看,风电装机容量自2014年出现,当时装机为8275万千瓦;半年新增容量自2018年出现,其中今年上半年新增1084万千瓦,是有独立数据的四年中首次超过1000万千瓦。太阳能发电装机和半年新增装机,均为今年表格中新增内容,此前无独立数据,今年上半年新增达到1301万千瓦。截至2021年6月底,风电、太阳能发电装机达到2.9亿千瓦、2.7亿千瓦,同比增速分别达到34.7%、23.7%,远高于发电装机整体增速。

三、投资情况:网源新变,热土大热

(一)电网投资整体高于电源,但近两年来呈现不同情况。十个年份中,电网上半年投资高于1600亿元的年份达到九个,而电源投资有八个年份低于1500亿元,且垫底的2018年上半年投资不足千亿元。各年对比看,前期只有2012年上半年电源投资略高于电网投资,而后连续七年大幅低于电网投资,以2017、2018年电源不及电网投资五成差距最大。但去年上半年,主要受新能源投资增加影响,电源投资由上年同期1002亿元猛增至1738亿元,今年上半年进一步增至1893亿元,超过同期电网投资100亿元以上。对比全年数据看,网源投资的高低关系与半年基本一致,今后电源投资高于电网投资是否成为常态还需观察。

(二)电网投资半年数据波动大,大体呈现倒V字型。十年来的上半年电网投资均高于2011年同期,连升两年至2013年上半年1659亿元后,两年微挫到2015年上半年1636亿元,而后大幅升到2180亿元、再至十年最高点2398亿元,2018年上半年以2036亿元连续三年处于2000亿元以上投资规模,2019年大幅下挫至1644亿元,再连续两年涨至2021年上半年1734亿元。除2012年上半年投资1393亿元,其他年份同期电网投资均高于1600亿元。

(三)电源投资高点出现在首尾,大体呈现正V字型。与2011年上半年电源投资1501亿元相比,2012~2019年同期电源投资较为疲软,头两年尚能保持1400亿元以上规模,而后除个别年份(2015年)略有回升外,电源投资基本呈现降势,以2018年上半年970亿元为最低点,2019年同期1002亿元投资也起色不大。但2020年以来,上半年电源投资出现了大幅增长,形成了十年来电源投资的新高潮,且今年上半年投资额已达2018年同期的近两倍。

(四)新能源成电源投资热土,火电投资再腰斩。今年上半年,尽管风电投资同比微降,但仍以826亿元居各电源品种之首,加上太阳能发电投资165亿元,风光新能源发电投资合计占比超过一半。光电半年投资仅见一个独立数据,无法进行同期对比。风电投资有四个上半年独立数据,2018年起,由190亿元到294亿元,继而854亿元并连续两个上半年保持在800亿元以上高位。水电投资呈现V字型,由2012年上半年553亿元持续降低至2017年同期214亿元,再逐步攀升到今年上半年475亿元。核电投资由2012年上半年321亿元波动降至2019年同期143亿元,再恢复至今年上半年226亿元。火电投资以去年上半年183亿元居十年低位,目前恢复至202亿元,但仍不及2011年同期482亿元投资的一半,而2011年全年火电投资不及2005年2270亿元之一半、更只相当于2010年历史高点的四分之一。

四、设备利用:降势为主,火电最显

(一)设备利用小时整体前高后低,后期波动明显。十年来,全国发电设备累计平均利用小时于2015年上半年以1936小时跌破2000小时后,后面虽有波动,但再未站上2000小时的关口。2012~2017年连跌六年至第一个低点,2018年略有抬升后再跌两年至十年最低点(1727小时),今年上半年提升至1853小时,但尚略低于2018年同期。整体利用小时偏低,是电力供需整体宽松的真实反映,但与新能源可利用小时数低也不无关系。

(二)各类电源利用小时变化不一,火电以降为主。水电利用小时在1500小时左右波动,低点1430小时、高点1674小时,主要受来水和局部弃水影响。受到今年电力供应紧张影响,火电利用小时有所提高,达到2015年以来的高点,但与2011年同期相比减少了406小时、降幅达到15.7%;十年中有两年火电半年利用小时甚至低于2000小时。核电今年上半年利用小时达到3805小时,为发布数据的四年最高,且比前三年同期高出约300小时。风电可见非持续六年数据,以2014年上半年986小时为低点,以今年上半年1212小时为高点,且近四年持续保持1100小时以上,表明弃风问题得到较好解决。

五、节能降耗:成效显著,部分波动

(一)全国供电煤耗率持续降低,总体呈现前快后慢。全国供电煤耗自2011年上半年328克/千瓦时,持续降至今年同期301.4克/千瓦时,累计降低了26.6克/千瓦时。其中,前五年累计下降17克/千瓦时,在十年所降煤耗中占六成以上;后五年累计下降9.6克/千瓦时,占比不到四成,但2020年上半年以下降3.6克/千瓦时的降幅,为2014年以来同期最好成绩。

(二)全国线路损失率整体下降,形成两个“先涨后降”。线损情况近两年未在表格中发布上半年数据,仅有2019年及以前数据。2011年上半年全国线损5.65%,2012年跳涨至6.12%,继而缓降三年至5.83%后,再次跳涨到2016年上半年6.1%,而后又连降三年至2019年上半年4.94%,这也是所见数据中唯一低于5%的数据。我国电网已是全球最大规模电网,线损空间可能已经处于饱和状态。

(三)全国发电厂用电率整体下降,水电火电情况略有差异。十年来,全国厂用电率除个别年份外基本呈下降趋势,自2011年上半年5.52%开始,到2016年上半年降至4.9%,此后持续在5%以内运行,今年上半年降至4.5%,十年累计降低一个百分点。水电厂用电率从2011年上半年0.41%起步,前四年略有波动,自2016年开始稳定于0.3%的水平。火电半年厂用电率2016年上半年前在6%左右波动,自2017年上半年开始持续运行在6%以内。

六、未来展望:边界更新,新能至上

(一)电力发展面临全新的边界条件。去年,我国郑重对外宣布力争2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。我国能源生产和消费相关的二氧化碳排放占总排放量的近90%,而电力工业产生的二氧化碳排放又占能源领域的四成以上。“双碳”目标能否顺利实现关键看能源领域,进而也重点要看电力领域,这成为电力工业今后发展的新边界条件。

(二)装机容量还将延续快速扩张态势。随着能源供应侧非化石能源替代、消费侧电力替代,电力的中心地位将进一步突显。国网能源研究院预测,2050年全国全社会用电量将达到14.8亿千瓦时,较2020年翻一番;届时全国电力装机总量将达到68.7亿千瓦,达到2020年全国发电能力的3.1倍。尽管具体数据不一,但多数机构预测电力装机增长态势趋同。我国也已对外宣布,到2030年,风电、太阳能发电总装机容量达12亿千瓦以上。

(三)各类电源投资出现不同发展走向。我们已提出了“构建以新能源为主体的新型电力系统”目标,也明确要求严控煤电项目,“十四五”时期严控煤炭消费增长、“十五五”时期逐步减少。煤电无可避免地将走向没落,风光新能源发电则将走向巅峰,近十年来的电源投资情况也较为清晰地反映了这一趋势。水电随着雅鲁藏布江下游开发启动,投资可能迎来新的小高潮,但总体水能资源就那么多,投资空间相对有限。核电投资关键在于其定位,目前比较公开的信息是希望每年开工6~8台百万机组,投资力度远远超过当前。

(四)储能将成为新型电力系统的新宠。新型电力系统所面临的新能源波动性、间歇性、随机性冲击,除了采用柔性技术、需求侧响应、分时电价机制等技术、政策措施外,以储能来进行平衡成为不二之选。根据国家发展改革委、国家能源局最新发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,装机规模达3000万千瓦以上;到2030年,实现新型储能全面市场化发展。与此同时,相关能源电力企业公布的储能发展计划,目标任务更显勃勃雄心。

(五)发电设备利用小时可能逐步演变。当前出现了较大范围的电力供应紧张,权威机构预计“十四五”期间,全国电力供需形势总体趋紧,面临系统性硬缺电风险。在此情况下,火电作为最为关键的电源品种,其利用小时可能延续今年上半年势头,保持较好设备利用率,但后续可能更多给新能源让位,自身作为支撑性和调节性电源存在。核电作为基荷性电源具有优势,而水电可能需要在作为调节性电源上贡献更多力量。新能源发电作为新宠,兼有保障性全额收购加持,设备利用前景可期,不过新型电力系统构建过程中面临部分不确定因素。