山西電網負荷特性研究

張友民+候媛媛

摘 要：隨著國家經濟結構調整和山西省轉型跨越發展，部分政策效應已經逐步顯現，山西電網負荷特性也發生了一定的變化。詳細分析了山西電網的電力市場情況和負荷特性。

關鍵詞：山西電網；負荷特性；GDP；工業

中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）17-0117-02

負荷特性研究是電力市場分析的基礎性工作，負荷特性與經濟增長有著非常密切的關系。在當前經濟形勢下，要使國民經濟的產業結構逐步趨向低碳經濟，就要降低煤炭、鋼鐵、化工、建材等高碳產業GDP的碳強度，或者將高碳產業上、下游產業鏈“低碳化”，并調整高碳產業結構，逐步降低高碳產業特別是“重化工業”經濟在整個國民經濟中的比重。隨著低碳經濟發展模式的逐步推進，山西電網的負荷特性發生了一定的變化。

1 山西省經濟運行情況

在“十一五”期間，山西省GDP年均增長率為11.2%.2010年，山西省GDP增長率為13.9%；2011年，山西省GDP增長率為13.0%，增速同比降低了0.9個百分點；2012年，山西省GDP增長率為10.1%，增速同比降低了2.9個百分點；2013年，山西省GDP增長率為8.9%，增速同比降低了1.2個百分點。2010—2013年，山西省GDP年均增長率為10.7%，近5年年均增長率為10.22%，近10年年均增長率為11.68%.

根據《山西省國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》預測，山西省“十二五”期間GDP年均增速約為13%，至2015年，GDP總值將達到12 488億元（2005年可比價，下同）。“十三五”期間GDP年均增速為10%，2020年山西GDP總值將達到20 112億元。

受國內外宏觀經濟環境的影響，2013年山西省“十二五”規劃中期評估將山省“十二五”期間GDP年均增速調整為10%.綜合考慮山西省資源型經濟轉型綜合配套改革試驗區建設的各項政策， 預計在“十二五”末至“十三五”期間，山西省GDP年均增速將維持在10%左右。

2 山西省電力市場情況分析

2.1 用電量增長趨勢分析

在“十一五”期間，山西省全社會用電量從2005年的9.46×1010 kW·h增長到2010年的1.46×1011 kW·h，年均增長9.1%. 2011年，山西省全社會用電量1.65×1011 kW·h，同比增長了13.0%；2012年，山西省全社會用電量1.766×1011 kW·h，同比增長了7.0%；2013年，山西省全社會用電量1.832×1011 kW·h，同比增長了3.8%. 2010—2013年，山西省用電量年均增長了7.86%，近5年年均增長了6.87%，近10年年均增長了9.74%. 2001—2013年山西省GDP和全社會用電量的增長趨勢如圖1所示。從圖1中可以

看出，全社會用電量增速隨著GDP增速的放緩而下降。

圖1 2001—2013年山西省GDP和全社會用電量增長趨勢

從逐年用電增量看，除去2010年用電量恢復性增長外，山西省每年的用電量增長率都在逐年下降，用電量增速放緩。

2.2 電力消費彈性系數分析

在“十一五”的前兩年，山西省電力彈性系數分別為1.36和1.57.由于特殊的經濟形勢，2008和2009年山西省電力彈性系數下降為-0.31和-0.46. 由于用電量的恢復性增長，2010年山西省電力彈性系數上升為1.11，但2011—2013年再次逐年下降。2013年，電力彈性系數下降至0.43.除去2008和2009年的電力彈性系數，2006—2013年山西省平均電力彈性系數為1.03，2010—2013年平均電力彈性指數為0.81.

2.3 用電結構分析

2005—2013年，山西省的第一、二、三產業和居民生活用電的比例從3.8∶83.7∶7.7∶4.9變為2.0∶81.7∶8.5∶7.8.與2005年相比，第一產業用電比重下降了1.8個百分點，第二產業用電比重下降了2個百分點，第三產業用電比重上升了0.8個百分點，居民生活用電比重上升了2.9個百分點。具體來看，山西省用電結構的變化有以下三個特點。

2.3.1 一產用電比重逐步下降且趨于穩定

山西省的第一產業經濟總量比重較小，增長速度長期低于全社會增長速度。山西省一產用電受氣候影響較大，總體呈下降趨勢，其比重由2005年的3.8%回落到2013年的2.0%. 2005—2013年山西第一產業用電比重如圖2所示。

2.3.2 二產用電占據主要份額，但總體下降

山西省的第二產業經濟總量比重較大，增長速度長期高于全社會增長速度。第二產業用電占全社會用電比重較大，基本上保持在80%以上，其中，工業用電在第二產業用電中占絕對

比重，基本在99%以上。工業用電中，重工業用電所占比重較大，基本在90%以上。總的來看，重工業用電的比重呈緩慢上升的趨勢，輕工業用電的比重呈緩慢下降的趨勢。重工業主要以煤炭、化工、黑色和有色冶煉等資源類行業為主，并受宏觀經濟和市場需求的影響而波動。

2005—2013年山西第二產業用電比重如圖3所示。從圖3中可以看出，“十一五”初期，山西二產用電比重呈上升趨勢，2007年開始逐步下降。受國際金融危機的影響，2009年二產用電比重下降至82.0%，2010年開始有所回升，2012年又開始下降。“十二五”中前期二產用電比重較為平穩，至2013年，二產比重為81.7%.

圖2 2005—2013年山西第一產業用電比重

圖3 2005—2013年山西第二產業用電比重

2.3.3 第三產業和居民用電比重逐步上升

2005年山西第三產業和居民用電比重分別為7.7%和4.9%，2013年升至8.5%和7.8%，年均增長率分別為9.98%和15.24%，增速均快于總體用電需求增長。隨著山西經濟的轉型，第三產業和居民用電將會成為山西省用電新的增長點，其所占比重將會持續上升。2005—2013年山西第三產業和居民用電比重如圖4所示。

圖4 2005—2013年山西第三產業和居民用電比重

3 負荷特性研究

根據相關權威機構預測，2015年國家經濟結構第一、二、三產業的比例為8.1∶45.4∶46.5，2020年為5.8∶43.8∶50.4.綜合考慮國家經濟結構的比重，山西省產業結構和經濟結構中第一、二、三產業的比重，預測2015年山西省第一、二、三產業的比例為5∶57.2∶37.8，2020年為4∶56∶40.

科技的進步將逐步提高生產力水平，電能利用效率也將同步提高，而電力彈性系數將逐步降低。根據相關權威機構的預

測，2011—2020年國家電力彈性系數可按0.80考慮。綜合考慮2011—2020年國家電力彈性系數水平和山西省彈性系數的歷史數據，山西省“十二五”期間的電力彈性系數可按0.9考慮。2015—2020年，我國電力彈性系數將進一步下降，預計在“十三五”期間，山西省電力彈性系數在0.85左右。

隨著農業和農村經濟結構的調整和農業機械化程度的提高，山西省第一產業產值用電單耗將逐步上升，2015年和2020年山西省第一產業產值用電單耗可分別按1 190 kW·h/萬元和1 260 kW·h /萬元考慮，“十二五”“十三五”期間年均上升1.1%和1.2%.“十二五”期間，山西省工業結構趨于穩定，考慮到山西省第二產業產值單耗在全國處于較高水平，且在節能降耗、低碳經濟發展，科技進步和生產力水平提高等因素的作用下，第二產業產值單耗將繼續下降，但下降速度將放緩，因此，2015年、2020年山西省第二產業產值用電單耗可分別按2 500 kW·h /萬元、2 200 kW·h /萬元考慮，“十二五”“十三五”期間年均降低3%和2.5%. 2010—2012年，山西省第三產業產值用電單耗在452～463 kW·h /萬元之間，維持在較穩定的水平。因此，2014—2020年山西省第三產業產值用電單耗可按近3年產值單耗的平均值——458 kW·h /萬元考慮。

結合近年來山西省人均生活用電量增長的情況，2015年、2020年山西省城鄉居民人均生活用電可分別按460 kW·h、600 kW·h考慮，“十二五”“十三五”期間年均增率可按6.8%和4.9%考慮。

山西省日最小負荷率整體上呈現不規則波動，負荷峰谷差仍在不斷拉大，日最小負荷率維持在0.693～0.792之間。夏季受空調負荷影響，平均日最小負荷率高于冬季。

山西省電網統調負荷利用小時數從6 850 h最大上升至7 530 h，然后下降至7 210 h。最大峰谷差從3.81×106 kW·h上升至5.54×106 kW·h，平均峰谷差從2.04×106 kW·h逐年增大至4.69×106 kW·h。

4 結論

長期以來，山西省為全國經濟建設提供了大量煤炭等能源和原材料資源，形成了以煤焦、化工、冶金、電力四大行業為主的產業結構，一些依賴原材料等上游產品發展的產業結構，受市場影響程度遠高于其他產業類型的結構，導致山西在當前經濟下行的壓力下，工業經濟回落較大。

參考文獻

[1]張會賢.電力系統負荷統計學特性的研究[D].北京：華北電力大學，2007.

[2]王海燕，任志超，杜新偉，等.四川電網負荷特性分析預測[J].四川電力技術，2013（5）.

[3]葉剛健，蔣金良.汕頭電網負荷特性分析與預測 [J].電力系統及其自動化學報，2004（6）.

[4]賀文武.論電力負荷特性指數[J].長沙電力學院學報，2004（4）.

[5]賀文武.電力負荷特性統計分析方法研究[D].長沙：湖南大學，2005.

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作者簡介：張友民（1983—），男，碩士研究生，工程師，主要從事于電力系統規劃設計方面的工作。候媛媛（1982—），女，山西晉城人，2008年畢業于太原理工大學電力系統及其自動化專業，碩士研究生，工程師，主要從事于電力系統規劃設計方面的工作。

〔編輯：王霞〕

Research in Shanxi Power Grid Load Characteristics

Zhang Youmin， Hou Yuanyuan

Abstract： With the national economic restructuring and transformation across Shanxi Province， part of the policy effect has gradually emerged， Shanxi power grid load characteristics also undergone some changes. This paper analyzes the power market conditions and load characteristics of Shanxi Power Grid.

Key words： Shanxi power grid； load characteristics； GDP； industry

2005年山西第三產業和居民用電比重分別為7.7%和4.9%，2013年升至8.5%和7.8%，年均增長率分別為9.98%和15.24%，增速均快于總體用電需求增長。隨著山西經濟的轉型，第三產業和居民用電將會成為山西省用電新的增長點，其所占比重將會持續上升。2005—2013年山西第三產業和居民用電比重如圖4所示。

圖4 2005—2013年山西第三產業和居民用電比重

3 負荷特性研究

根據相關權威機構預測，2015年國家經濟結構第一、二、三產業的比例為8.1∶45.4∶46.5，2020年為5.8∶43.8∶50.4.綜合考慮國家經濟結構的比重，山西省產業結構和經濟結構中第一、二、三產業的比重，預測2015年山西省第一、二、三產業的比例為5∶57.2∶37.8，2020年為4∶56∶40.

科技的進步將逐步提高生產力水平，電能利用效率也將同步提高，而電力彈性系數將逐步降低。根據相關權威機構的預

測，2011—2020年國家電力彈性系數可按0.80考慮。綜合考慮2011—2020年國家電力彈性系數水平和山西省彈性系數的歷史數據，山西省“十二五”期間的電力彈性系數可按0.9考慮。2015—2020年，我國電力彈性系數將進一步下降，預計在“十三五”期間，山西省電力彈性系數在0.85左右。

隨著農業和農村經濟結構的調整和農業機械化程度的提高，山西省第一產業產值用電單耗將逐步上升，2015年和2020年山西省第一產業產值用電單耗可分別按1 190 kW·h/萬元和1 260 kW·h /萬元考慮，“十二五”“十三五”期間年均上升1.1%和1.2%.“十二五”期間，山西省工業結構趨于穩定，考慮到山西省第二產業產值單耗在全國處于較高水平，且在節能降耗、低碳經濟發展，科技進步和生產力水平提高等因素的作用下，第二產業產值單耗將繼續下降，但下降速度將放緩，因此，2015年、2020年山西省第二產業產值用電單耗可分別按2 500 kW·h /萬元、2 200 kW·h /萬元考慮，“十二五”“十三五”期間年均降低3%和2.5%. 2010—2012年，山西省第三產業產值用電單耗在452～463 kW·h /萬元之間，維持在較穩定的水平。因此，2014—2020年山西省第三產業產值用電單耗可按近3年產值單耗的平均值——458 kW·h /萬元考慮。

結合近年來山西省人均生活用電量增長的情況，2015年、2020年山西省城鄉居民人均生活用電可分別按460 kW·h、600 kW·h考慮，“十二五”“十三五”期間年均增率可按6.8%和4.9%考慮。

山西省日最小負荷率整體上呈現不規則波動，負荷峰谷差仍在不斷拉大，日最小負荷率維持在0.693～0.792之間。夏季受空調負荷影響，平均日最小負荷率高于冬季。

山西省電網統調負荷利用小時數從6 850 h最大上升至7 530 h，然后下降至7 210 h。最大峰谷差從3.81×106 kW·h上升至5.54×106 kW·h，平均峰谷差從2.04×106 kW·h逐年增大至4.69×106 kW·h。

4 結論

長期以來，山西省為全國經濟建設提供了大量煤炭等能源和原材料資源，形成了以煤焦、化工、冶金、電力四大行業為主的產業結構，一些依賴原材料等上游產品發展的產業結構，受市場影響程度遠高于其他產業類型的結構，導致山西在當前經濟下行的壓力下，工業經濟回落較大。

參考文獻

[1]張會賢.電力系統負荷統計學特性的研究[D].北京：華北電力大學，2007.

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[3]葉剛健，蔣金良.汕頭電網負荷特性分析與預測 [J].電力系統及其自動化學報，2004（6）.

[4]賀文武.論電力負荷特性指數[J].長沙電力學院學報，2004（4）.

[5]賀文武.電力負荷特性統計分析方法研究[D].長沙：湖南大學，2005.

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作者簡介：張友民（1983—），男，碩士研究生，工程師，主要從事于電力系統規劃設計方面的工作。候媛媛（1982—），女，山西晉城人，2008年畢業于太原理工大學電力系統及其自動化專業，碩士研究生，工程師，主要從事于電力系統規劃設計方面的工作。

〔編輯：王霞〕

Research in Shanxi Power Grid Load Characteristics

Zhang Youmin， Hou Yuanyuan

Abstract： With the national economic restructuring and transformation across Shanxi Province， part of the policy effect has gradually emerged， Shanxi power grid load characteristics also undergone some changes. This paper analyzes the power market conditions and load characteristics of Shanxi Power Grid.

Key words： Shanxi power grid； load characteristics； GDP； industry

2005年山西第三產業和居民用電比重分別為7.7%和4.9%，2013年升至8.5%和7.8%，年均增長率分別為9.98%和15.24%，增速均快于總體用電需求增長。隨著山西經濟的轉型，第三產業和居民用電將會成為山西省用電新的增長點，其所占比重將會持續上升。2005—2013年山西第三產業和居民用電比重如圖4所示。

圖4 2005—2013年山西第三產業和居民用電比重

3 負荷特性研究

根據相關權威機構預測，2015年國家經濟結構第一、二、三產業的比例為8.1∶45.4∶46.5，2020年為5.8∶43.8∶50.4.綜合考慮國家經濟結構的比重，山西省產業結構和經濟結構中第一、二、三產業的比重，預測2015年山西省第一、二、三產業的比例為5∶57.2∶37.8，2020年為4∶56∶40.

科技的進步將逐步提高生產力水平，電能利用效率也將同步提高，而電力彈性系數將逐步降低。根據相關權威機構的預

測，2011—2020年國家電力彈性系數可按0.80考慮。綜合考慮2011—2020年國家電力彈性系數水平和山西省彈性系數的歷史數據，山西省“十二五”期間的電力彈性系數可按0.9考慮。2015—2020年，我國電力彈性系數將進一步下降，預計在“十三五”期間，山西省電力彈性系數在0.85左右。

隨著農業和農村經濟結構的調整和農業機械化程度的提高，山西省第一產業產值用電單耗將逐步上升，2015年和2020年山西省第一產業產值用電單耗可分別按1 190 kW·h/萬元和1 260 kW·h /萬元考慮，“十二五”“十三五”期間年均上升1.1%和1.2%.“十二五”期間，山西省工業結構趨于穩定，考慮到山西省第二產業產值單耗在全國處于較高水平，且在節能降耗、低碳經濟發展，科技進步和生產力水平提高等因素的作用下，第二產業產值單耗將繼續下降，但下降速度將放緩，因此，2015年、2020年山西省第二產業產值用電單耗可分別按2 500 kW·h /萬元、2 200 kW·h /萬元考慮，“十二五”“十三五”期間年均降低3%和2.5%. 2010—2012年，山西省第三產業產值用電單耗在452～463 kW·h /萬元之間，維持在較穩定的水平。因此，2014—2020年山西省第三產業產值用電單耗可按近3年產值單耗的平均值——458 kW·h /萬元考慮。

結合近年來山西省人均生活用電量增長的情況，2015年、2020年山西省城鄉居民人均生活用電可分別按460 kW·h、600 kW·h考慮，“十二五”“十三五”期間年均增率可按6.8%和4.9%考慮。

山西省日最小負荷率整體上呈現不規則波動，負荷峰谷差仍在不斷拉大，日最小負荷率維持在0.693～0.792之間。夏季受空調負荷影響，平均日最小負荷率高于冬季。

山西省電網統調負荷利用小時數從6 850 h最大上升至7 530 h，然后下降至7 210 h。最大峰谷差從3.81×106 kW·h上升至5.54×106 kW·h，平均峰谷差從2.04×106 kW·h逐年增大至4.69×106 kW·h。

4 結論

長期以來，山西省為全國經濟建設提供了大量煤炭等能源和原材料資源，形成了以煤焦、化工、冶金、電力四大行業為主的產業結構，一些依賴原材料等上游產品發展的產業結構，受市場影響程度遠高于其他產業類型的結構，導致山西在當前經濟下行的壓力下，工業經濟回落較大。

參考文獻

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[3]葉剛健，蔣金良.汕頭電網負荷特性分析與預測 [J].電力系統及其自動化學報，2004（6）.

[4]賀文武.論電力負荷特性指數[J].長沙電力學院學報，2004（4）.

[5]賀文武.電力負荷特性統計分析方法研究[D].長沙：湖南大學，2005.

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作者簡介：張友民（1983—），男，碩士研究生，工程師，主要從事于電力系統規劃設計方面的工作。候媛媛（1982—），女，山西晉城人，2008年畢業于太原理工大學電力系統及其自動化專業，碩士研究生，工程師，主要從事于電力系統規劃設計方面的工作。

〔編輯：王霞〕

Research in Shanxi Power Grid Load Characteristics

Zhang Youmin， Hou Yuanyuan

Abstract： With the national economic restructuring and transformation across Shanxi Province， part of the policy effect has gradually emerged， Shanxi power grid load characteristics also undergone some changes. This paper analyzes the power market conditions and load characteristics of Shanxi Power Grid.

Key words： Shanxi power grid； load characteristics； GDP； industry