遠期電力消費區域增長定性分析
遠期電力消費區域增長定性分析
陳愚 國家能源投資集團有限責任公司
未來電力消費增量的蛋糕在哪,電源項目能否在運營期持續盈利,是電源項目投資決策的前置問題。預測能源生產和消費的模型主要分三類:自上而下能源經濟模型、自下而上能源技術模型和混合模型。影響能源需求的因素極龐雜:人口、宏觀經濟發展、工業化階段、產業結構、城市化水平、電氣化水平、生活水平、消費模式、氣溢等等,不一一贅述。不論哪種模型,都是系統工程,需要多個專業團隊的巨大數據量和工作量作為支撐。本文把變量刪減到極致,僅余人口一個參數(既是自變量也是因變量),試圖用極簡方法回答最龐雜的問題,研究方法和結論均異于主流機構,請批評指正。
我國未來的電力消費增量分布和人口聚集高度相關
(一)我國各產業用電量現狀
近年我國三產、居民生活的用電穩定增長,工業用電增量波動大。三產、居民生活用電占比穩定提高。
2008年金融危機之后,我國二產用電量增長放緩,波動很大,但三產和生活用電保持穩定增長。其中,2015午二產用電負增長;2016年用電增量2265億千瓦時,二產、三產、居民生活用電增量分別為666億千瓦時、795億千瓦時、769億千瓦時,三分天下。
2001年我國加入WTO,同年二產用電占比開始提升,三產和生活用電占比略有下降。2007年三產和生活用電占比20.9%,隨后逐年提高,2016年達到27.1%,2017年1-10月達到28.3%。
(二)我國和發達國家/地區的用電對比
對比我國和美國、加拿大、英國、法國、德國、日本、韓國、臺灣地區等的人均用電數據:我國人均年用電量低,人均年工業用電量已經超英正在趕美,人均三產和生活用電遠低于發達國家;單位GDP電耗高。
從人均用電量看,美國人均年用電量超過13000千瓦時,加拿大超過17000千瓦時,英國、法國、德國、日本在5000- -8000千瓦時區間,韓國、臺灣地區兩個新興工業體,人均年用電量約11000千瓦時。我國2016年人均年用電量4281千瓦時,和發達國家相比處在較低水平。
從用電結構分析:美國、加拿大、英國、法國、德國、日本等后工業化階段的國家的共同特點是,二產、三產和生活用電各占1/3, 我國的三產和生活用電合計占比不足1/3。
2016年我國人均年工業用電已達到3045千瓦時,已經超英正在趕美:高于英國、法國、日本,略低于美國、德國,不到加拿大、韓國、臺灣地區的50%。
2016年我國人均年三產和生活用電水平遠低于發達國家和地區。其中,人均年三產用電576千瓦時,僅為2015年人均年三產用電最低的英國1508千瓦時的38%;人均年生活用電582千瓦時,是2015年人均年生活用電最低的韓國1260千瓦時的46%。2015年,北京、上海的人均年生活用電分別為805、768千瓦時,僅為韓國平均水平的60%。
2015年發達國家和地區的單位GDP電耗水平分別為臺灣0.49、韓國0.42、加拿大0.30、美國0.25、日本法國0.17、德國0.16、英國0.12(單位:千瓦時/2010年美元),我國的單位GDP電耗居高不下,2015年為0.62千瓦時/美元,是美國的2.5倍,英國的5倍。
(三)未來用電增量和人口聚集高度相關
隨著經濟發展進入新階段,我國進行供給側結構性改革,過剩的重化工業正在去產能。《中國制造2025》提出:實現中國制造向中國創造的轉變,中國速度向中國質量的轉變,中國產品向中國品牌的轉變,完成中圉制造由大變強的戰略任務;要求2020年規模以上單位工業增加值能耗比2015年下降18%。十九大再次強調綠色發展,要求著力解決環境問題,建設生態文明。預計我國未來的二產用電量增速降低,部分省份的高耗能產業用電增速甚至可能因為去產能而負增長,工業用電占比將繼續走低。
我國處在經濟結構轉型階段,為了挖掘經濟增長潛力,第三產業將成為重要的經濟增長點。經濟發展的目的是提高人民生活水平,人均生活用電量是衡量居民生活水平的重要指標。我國的人均三產、生活用電遠低于對標的發達國家和地區,未來發展空間很大,將成為電力消費的重要增長點。
二產用電中的高耗能產業用電,可以和人口聚集相對分離,但高附加值的二產、三產和居民生活用電和人口聚集高度相關。
我國人口總量變化規律和人口流動趨勢
(一)我國人口總量將在2030年前后達峰
經濟發展生育率下降,是全世界的普遍規律,東亞國家生育率低于同等經濟水平的歐美國家。1990年代起,我國生育率低于世代更替率2.1,,目前生育率1.6(聯合國數據)。我國僅放開生育二孩,未放開生育,生育率很難超過2,同時參考:美國2013年亞裔的生育率1.68,我國2014年生育率1.6,2006年民調顯示公眾的理想生育率1.7,山西翼城二胎試點三十年生育率約1.8,預計我國未來生育率在1.6-2區間。
雖然生育率低于世代更替率,因為人均壽命延長、死亡率下降,我國人口會繼續增長,根據《國家人口發展規劃( 2016-2030)》:2030年達到14.5億的峰值,隨后回落。
(二)孔雀東南飛——胡煥庸線的固化和強化
1935年,人口地理學家胡煥庸提出了黑河—騰沖線,后人稱之為胡煥庸線,將我國的人口分成東南和西北疏密差異懸殊的兩部分,東南部人口占比96%,西北部4010。根據2010年人口普查結果,西北部人口占比5.9%,東南部人口占比94.1%,兩半壁的人口占比基本未變,顯示了胡煥庸線的穩固性。
如果進行更細致的區域劃分,近年人口分布變化發生在東部沿海與中西部地區之間。據“六普”資料推算,2005-2010年間.東部凈遷入3344萬人,中部凈遷出2226萬人,西部凈遷出1119萬人。孔雀東南飛,東南沿海地區是我國的人口凈流入區,胡煥庸線在固化、強化。
(三)發達國家的城市化和大城市化
因為大城市的單位服務成本低、產業聚集效應、人才聚集效應、規模效應,人口稠密的地區都是最發達的地區。理論物理學家Geoffrey West提出超線性縮放,對城市的規模效應進行了定量分析:城市人口翻倍,人均收入等經濟參數都遵從約1.15的指數增長。馬特·里德利的《自下而上》提出:城市人口翻倍,人均基礎設施成本降低15u/o。
英國、美國、日本、韓國的城市化率分別在1850年、1920年、1950年、1977年超過50%,隨后城市化率繼續提高,2014年城市化率達81070-93a/o,城市化的同時伴生大城市化。
美國有300個MSA(類似我國地級市),1920年22%的美國人生活在Top20的MSA,2010年該比例提高到3 7.5%,人口逐漸朝超級大都市匯聚。
韓國首都圈行政區面積1.17萬平方公里,占韓國總面積約10萬平方公里的12%;人口2550萬,占全國人口5062萬人的一半。杭州市行政區面積1.66萬平方公里,占浙汪土地面積10.55萬平方公里的15.7qo;2016年常駐人口919萬人,占浙江人口5590萬人的16.4%。韓國和浙江的土地面積、人口規模相當,但省會杭州的人口聚集程度遠低于韓國都市圈。
東京圈一都三縣行政區1.35萬平方公里,人口3600余萬,占日本人口1.27億人的28%。北京土地面積1.64萬平方公里,比東京圈略大,2016年常住人口2173萬人,人口密度只有東京圈的一半。
2016年我國城鎮化率57.4%,處于城鎮化中期,和世界平均水平接近;根據《國家新型城鎮化規劃2014-2020》,2020年常住人口城鎮化率達60%。參考發達國家的規律,我國在城市化進程中,也將伴生大城市化。
(四)2030年人口達峰疊加人口流向東南沿海
自1960年代起,日本的生育率低于世代更替率2.1,近年更是低至1.3-1.4,因為死亡率降低,人口總量繼續增長四十多年;2007-2010年日本人口達到1,28億的峰值,2010年人口開始下降,2017年10月下降到1.2672億人。據預測,2050-2065年日本人口下降到1億以內。
我國人口2030年前后達峰后衰減,疊加城市化和大城市化,人口向京南沿海匯聚,意味著中西部人口的陷落。就像今天的日本,在總人口衰減的大背景下,2016年(平成28年)東京和關西都市圈依靠外來人口遷入保持人口增長。人之道,損不足以補有余。
遠期電力消費增長定性分析
(一)2016年各省電力消費增量
根據“六普”資料,北京、天津、江蘇、上海、浙江、福建、廣東等四省三市是人口凈流入區,2016年用電量合計20225億千瓦時,占比34.2%;用電增量合計1155億千瓦時,占比51.0%。
在基數較大的情況下,平穩漲幅帶來驚人的用電量增長。2016年用電增量最大的三個省份:江蘇增長344億千瓦時,浙江增長319億千瓦時,廣東增長299億千瓦時,均高于海南省一年的用電量(2016年287億千瓦時),三省用電量合計增長962億千瓦時,占2016年全國用電增量2265億千瓦時的43.5%。
(二)遠期電力消費區域增長定性分析
我國高耗能用電增速放緩甚至可能負增長,未來用電增量主要來自高附加值的二產、三產和生活用電,均和人口聚集高度相關。
每一個理性人用腳投票,匯聚而成的人口流動趨勢,是預測區域經濟發展、電力消費增長最重要的自變量;同時,人口又是經濟發展的因變量,人口不斷向經濟發達地區匯集。人口增長和經濟增長互為因果,不斷迭代,經濟增長的地方,形成正反饋;經濟衰退的地方,形成負反饋。我國人文地理的先天條件,導致人口在胡煥庸線右側的東南部地區聚集,城市化和大城市化強化了這一過程。區域經濟發展和人口流動遵循馬太效應,強者愈強。
未來東南沿海地區的城市化水平不斷提高,吸引更多的流動人口,繼續承擔我國經濟引擎的職責。良好的投資環境、完整便捷的供應鏈基礎、人口富集帶來更細的專業分工并創造新的服務種類,將使得東南沿海地區在用電量基數較大的情況下保持平穩增長,帶采巨大的用電增量,在全國的用電量占比繼續提高,是我國最優質的電力市場。
緊鄰東部沿海地區的湖南、湖北、江西等華中地區,因為地緣優勢,可吸納部分由江浙滬粵溢出的產業,電力消費增長速度可能高于東部沿海地區,因為用電量基數低,增量規模小于東南沿海。
河北、山東等傳統的重工業用電大省,面臨去產能、環保升級,未來工業用電增長尤其是重工業用電增長存在不確定性。
內蒙、新疆等資源省,因為電力價格低,會吸引一定量的高耗能產業。但是資源省的電力工業,一則依賴外送通道的暢通,在電力過剩時,受制于受端省份的外送電消納能力和意愿,處于被動地位,例如《浙江省能源發展“十三五”艦劃》明確表示,擬壓縮外送電通道的利用率,以確保省內電源發電小時;二則依賴高耗能產業,產業單一,在經濟形勢波動時,抗風險能力低,例如,云南、青海、甘肅、寧夏在2016年用電量負增長。此外,新疆作為中西部唯一的人口凈流入省份,近年電力消費增量可觀。
東北三省是人口凈流出省份,雖然有振興東北的政策支持,預計電量保持微漲。
海南、西藏等省區,近期用電增速較高,但用電量基數低,用電增量有限。
結語
2030年前后,我國人口達峰后衰減,不再保持單調遞增,是重大的不連續性,將對各行各業產生深遠影響。火電項目的運營期是30年,三代核電是60年,水電甚至可運行百年。現在開工建設的電源項目,到2030年剛剛運行10年,還未完成固定資產折舊;投資決策時需慎重考慮當地人口流動對未來用電量的影響。
責任編輯:繼電保護