山西电网负荷特性研究

张友民+候媛媛

摘 要：随着国家经济结构调整和山西省转型跨越发展，部分政策效应已经逐步显现，山西电网负荷特性也发生了一定的变化。详细分析了山西电网的电力市场情况和负荷特性。

关键词：山西电网；负荷特性；GDP；工业

中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）17-0117-02

负荷特性研究是电力市场分析的基础性工作，负荷特性与经济增长有着非常密切的关系。在当前经济形势下，要使国民经济的产业结构逐步趋向低碳经济，就要降低煤炭、钢铁、化工、建材等高碳产业GDP的碳强度，或者将高碳产业上、下游产业链“低碳化”，并调整高碳产业结构，逐步降低高碳产业特别是“重化工业”经济在整个国民经济中的比重。随着低碳经济发展模式的逐步推进，山西电网的负荷特性发生了一定的变化。

1 山西省经济运行情况

在“十一五”期间，山西省GDP年均增长率为11.2%.2010年，山西省GDP增长率为13.9%；2011年，山西省GDP增长率为13.0%，增速同比降低了0.9个百分点；2012年，山西省GDP增长率为10.1%，增速同比降低了2.9个百分点；2013年，山西省GDP增长率为8.9%，增速同比降低了1.2个百分点。2010—2013年，山西省GDP年均增长率为10.7%，近5年年均增长率为10.22%，近10年年均增长率为11.68%.

根据《山西省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》预测，山西省“十二五”期间GDP年均增速约为13%，至2015年，GDP总值将达到12 488亿元（2005年可比价，下同）。“十三五”期间GDP年均增速为10%，2020年山西GDP总值将达到20 112亿元。

受国内外宏观经济环境的影响，2013年山西省“十二五”规划中期评估将山省“十二五”期间GDP年均增速调整为10%.综合考虑山西省资源型经济转型综合配套改革试验区建设的各项政策， 预计在“十二五”末至“十三五”期间，山西省GDP年均增速将维持在10%左右。

2 山西省电力市场情况分析

2.1 用电量增长趋势分析

在“十一五”期间，山西省全社会用电量从2005年的9.46×1010 kW·h增长到2010年的1.46×1011 kW·h，年均增长9.1%. 2011年，山西省全社会用电量1.65×1011 kW·h，同比增长了13.0%；2012年，山西省全社会用电量1.766×1011 kW·h，同比增长了7.0%；2013年，山西省全社会用电量1.832×1011 kW·h，同比增长了3.8%. 2010—2013年，山西省用电量年均增长了7.86%，近5年年均增长了6.87%，近10年年均增长了9.74%. 2001—2013年山西省GDP和全社会用电量的增长趋势如图1所示。从图1中可以

看出，全社会用电量增速随着GDP增速的放缓而下降。

图1 2001—2013年山西省GDP和全社会用电量增长趋势

从逐年用电增量看，除去2010年用电量恢复性增长外，山西省每年的用电量增长率都在逐年下降，用电量增速放缓。

2.2 电力消费弹性系数分析

在“十一五”的前两年，山西省电力弹性系数分别为1.36和1.57.由于特殊的经济形势，2008和2009年山西省电力弹性系数下降为-0.31和-0.46. 由于用电量的恢复性增长，2010年山西省电力弹性系数上升为1.11，但2011—2013年再次逐年下降。2013年，电力弹性系数下降至0.43.除去2008和2009年的电力弹性系数，2006—2013年山西省平均电力弹性系数为1.03，2010—2013年平均电力弹性指数为0.81.

2.3 用电结构分析

2005—2013年，山西省的第一、二、三产业和居民生活用电的比例从3.8∶83.7∶7.7∶4.9变为2.0∶81.7∶8.5∶7.8.与2005年相比，第一产业用电比重下降了1.8个百分点，第二产业用电比重下降了2个百分点，第三产业用电比重上升了0.8个百分点，居民生活用电比重上升了2.9个百分点。具体来看，山西省用电结构的变化有以下三个特点。

2.3.1 一产用电比重逐步下降且趋于稳定

山西省的第一产业经济总量比重较小，增长速度长期低于全社会增长速度。山西省一产用电受气候影响较大，总体呈下降趋势，其比重由2005年的3.8%回落到2013年的2.0%. 2005—2013年山西第一产业用电比重如图2所示。

2.3.2 二产用电占据主要份额，但总体下降

山西省的第二产业经济总量比重较大，增长速度长期高于全社会增长速度。第二产业用电占全社会用电比重较大，基本上保持在80%以上，其中，工业用电在第二产业用电中占绝对

比重，基本在99%以上。工业用电中，重工业用电所占比重较大，基本在90%以上。总的来看，重工业用电的比重呈缓慢上升的趋势，轻工业用电的比重呈缓慢下降的趋势。重工业主要以煤炭、化工、黑色和有色冶炼等资源类行业为主，并受宏观经济和市场需求的影响而波动。

2005—2013年山西第二产业用电比重如图3所示。从图3中可以看出，“十一五”初期，山西二产用电比重呈上升趋势，2007年开始逐步下降。受国际金融危机的影响，2009年二产用电比重下降至82.0%，2010年开始有所回升，2012年又开始下降。“十二五”中前期二产用电比重较为平稳，至2013年，二产比重为81.7%.

图2 2005—2013年山西第一产业用电比重

图3 2005—2013年山西第二产业用电比重

2.3.3 第三产业和居民用电比重逐步上升

2005年山西第三产业和居民用电比重分别为7.7%和4.9%，2013年升至8.5%和7.8%，年均增长率分别为9.98%和15.24%，增速均快于总体用电需求增长。随着山西经济的转型，第三产业和居民用电将会成为山西省用电新的增长点，其所占比重将会持续上升。2005—2013年山西第三产业和居民用电比重如图4所示。

图4 2005—2013年山西第三产业和居民用电比重

3 负荷特性研究

根据相关权威机构预测，2015年国家经济结构第一、二、三产业的比例为8.1∶45.4∶46.5，2020年为5.8∶43.8∶50.4.综合考虑国家经济结构的比重，山西省产业结构和经济结构中第一、二、三产业的比重，预测2015年山西省第一、二、三产业的比例为5∶57.2∶37.8，2020年为4∶56∶40.

科技的进步将逐步提高生产力水平，电能利用效率也将同步提高，而电力弹性系数将逐步降低。根据相关权威机构的预

测，2011—2020年国家电力弹性系数可按0.80考虑。综合考虑2011—2020年国家电力弹性系数水平和山西省弹性系数的历史数据，山西省“十二五”期间的电力弹性系数可按0.9考虑。2015—2020年，我国电力弹性系数将进一步下降，预计在“十三五”期间，山西省电力弹性系数在0.85左右。

随着农业和农村经济结构的调整和农业机械化程度的提高，山西省第一产业产值用电单耗将逐步上升，2015年和2020年山西省第一产业产值用电单耗可分别按1 190 kW·h/万元和1 260 kW·h /万元考虑，“十二五”“十三五”期间年均上升1.1%和1.2%.“十二五”期间，山西省工业结构趋于稳定，考虑到山西省第二产业产值单耗在全国处于较高水平，且在节能降耗、低碳经济发展，科技进步和生产力水平提高等因素的作用下，第二产业产值单耗将继续下降，但下降速度将放缓，因此，2015年、2020年山西省第二产业产值用电单耗可分别按2 500 kW·h /万元、2 200 kW·h /万元考虑，“十二五”“十三五”期间年均降低3%和2.5%. 2010—2012年，山西省第三产业产值用电单耗在452～463 kW·h /万元之间，维持在较稳定的水平。因此，2014—2020年山西省第三产业产值用电单耗可按近3年产值单耗的平均值——458 kW·h /万元考虑。

结合近年来山西省人均生活用电量增长的情况，2015年、2020年山西省城乡居民人均生活用电可分别按460 kW·h、600 kW·h考虑，“十二五”“十三五”期间年均增率可按6.8%和4.9%考虑。

山西省日最小负荷率整体上呈现不规则波动，负荷峰谷差仍在不断拉大，日最小负荷率维持在0.693～0.792之间。夏季受空调负荷影响，平均日最小负荷率高于冬季。

山西省电网统调负荷利用小时数从6 850 h最大上升至7 530 h，然后下降至7 210 h。最大峰谷差从3.81×106 kW·h上升至5.54×106 kW·h，平均峰谷差从2.04×106 kW·h逐年增大至4.69×106 kW·h。

4 结论

长期以来，山西省为全国经济建设提供了大量煤炭等能源和原材料资源，形成了以煤焦、化工、冶金、电力四大行业为主的产业结构，一些依赖原材料等上游产品发展的产业结构，受市场影响程度远高于其他产业类型的结构，导致山西在当前经济下行的压力下，工业经济回落较大。

参考文献

[1]张会贤.电力系统负荷统计学特性的研究[D].北京：华北电力大学，2007.

[2]王海燕，任志超，杜新伟，等.四川电网负荷特性分析预测[J].四川电力技术，2013（5）.

[3]叶刚健，蒋金良.汕头电网负荷特性分析与预测 [J].电力系统及其自动化学报，2004（6）.

[4]贺文武.论电力负荷特性指数[J].长沙电力学院学报，2004（4）.

[5]贺文武.电力负荷特性统计分析方法研究[D].长沙：湖南大学，2005.

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作者简介：张友民（1983—），男，硕士研究生，工程师，主要从事于电力系统规划设计方面的工作。候媛媛（1982—），女，山西晋城人，2008年毕业于太原理工大学电力系统及其自动化专业，硕士研究生，工程师，主要从事于电力系统规划设计方面的工作。

〔编辑：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年山西第三产业和居民用电比重分别为7.7%和4.9%，2013年升至8.5%和7.8%，年均增长率分别为9.98%和15.24%，增速均快于总体用电需求增长。随着山西经济的转型，第三产业和居民用电将会成为山西省用电新的增长点，其所占比重将会持续上升。2005—2013年山西第三产业和居民用电比重如图4所示。

图4 2005—2013年山西第三产业和居民用电比重

3 负荷特性研究

根据相关权威机构预测，2015年国家经济结构第一、二、三产业的比例为8.1∶45.4∶46.5，2020年为5.8∶43.8∶50.4.综合考虑国家经济结构的比重，山西省产业结构和经济结构中第一、二、三产业的比重，预测2015年山西省第一、二、三产业的比例为5∶57.2∶37.8，2020年为4∶56∶40.

科技的进步将逐步提高生产力水平，电能利用效率也将同步提高，而电力弹性系数将逐步降低。根据相关权威机构的预

测，2011—2020年国家电力弹性系数可按0.80考虑。综合考虑2011—2020年国家电力弹性系数水平和山西省弹性系数的历史数据，山西省“十二五”期间的电力弹性系数可按0.9考虑。2015—2020年，我国电力弹性系数将进一步下降，预计在“十三五”期间，山西省电力弹性系数在0.85左右。

随着农业和农村经济结构的调整和农业机械化程度的提高，山西省第一产业产值用电单耗将逐步上升，2015年和2020年山西省第一产业产值用电单耗可分别按1 190 kW·h/万元和1 260 kW·h /万元考虑，“十二五”“十三五”期间年均上升1.1%和1.2%.“十二五”期间，山西省工业结构趋于稳定，考虑到山西省第二产业产值单耗在全国处于较高水平，且在节能降耗、低碳经济发展，科技进步和生产力水平提高等因素的作用下，第二产业产值单耗将继续下降，但下降速度将放缓，因此，2015年、2020年山西省第二产业产值用电单耗可分别按2 500 kW·h /万元、2 200 kW·h /万元考虑，“十二五”“十三五”期间年均降低3%和2.5%. 2010—2012年，山西省第三产业产值用电单耗在452～463 kW·h /万元之间，维持在较稳定的水平。因此，2014—2020年山西省第三产业产值用电单耗可按近3年产值单耗的平均值——458 kW·h /万元考虑。

结合近年来山西省人均生活用电量增长的情况，2015年、2020年山西省城乡居民人均生活用电可分别按460 kW·h、600 kW·h考虑，“十二五”“十三五”期间年均增率可按6.8%和4.9%考虑。

山西省日最小负荷率整体上呈现不规则波动，负荷峰谷差仍在不断拉大，日最小负荷率维持在0.693～0.792之间。夏季受空调负荷影响，平均日最小负荷率高于冬季。

山西省电网统调负荷利用小时数从6 850 h最大上升至7 530 h，然后下降至7 210 h。最大峰谷差从3.81×106 kW·h上升至5.54×106 kW·h，平均峰谷差从2.04×106 kW·h逐年增大至4.69×106 kW·h。

4 结论

长期以来，山西省为全国经济建设提供了大量煤炭等能源和原材料资源，形成了以煤焦、化工、冶金、电力四大行业为主的产业结构，一些依赖原材料等上游产品发展的产业结构，受市场影响程度远高于其他产业类型的结构，导致山西在当前经济下行的压力下，工业经济回落较大。

参考文献

[1]张会贤.电力系统负荷统计学特性的研究[D].北京：华北电力大学，2007.

[2]王海燕，任志超，杜新伟，等.四川电网负荷特性分析预测[J].四川电力技术，2013（5）.

[3]叶刚健，蒋金良.汕头电网负荷特性分析与预测 [J].电力系统及其自动化学报，2004（6）.

[4]贺文武.论电力负荷特性指数[J].长沙电力学院学报，2004（4）.

[5]贺文武.电力负荷特性统计分析方法研究[D].长沙：湖南大学，2005.

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作者简介：张友民（1983—），男，硕士研究生，工程师，主要从事于电力系统规划设计方面的工作。候媛媛（1982—），女，山西晋城人，2008年毕业于太原理工大学电力系统及其自动化专业，硕士研究生，工程师，主要从事于电力系统规划设计方面的工作。

〔编辑：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年山西第三产业和居民用电比重分别为7.7%和4.9%，2013年升至8.5%和7.8%，年均增长率分别为9.98%和15.24%，增速均快于总体用电需求增长。随着山西经济的转型，第三产业和居民用电将会成为山西省用电新的增长点，其所占比重将会持续上升。2005—2013年山西第三产业和居民用电比重如图4所示。

图4 2005—2013年山西第三产业和居民用电比重

3 负荷特性研究

根据相关权威机构预测，2015年国家经济结构第一、二、三产业的比例为8.1∶45.4∶46.5，2020年为5.8∶43.8∶50.4.综合考虑国家经济结构的比重，山西省产业结构和经济结构中第一、二、三产业的比重，预测2015年山西省第一、二、三产业的比例为5∶57.2∶37.8，2020年为4∶56∶40.

科技的进步将逐步提高生产力水平，电能利用效率也将同步提高，而电力弹性系数将逐步降低。根据相关权威机构的预

测，2011—2020年国家电力弹性系数可按0.80考虑。综合考虑2011—2020年国家电力弹性系数水平和山西省弹性系数的历史数据，山西省“十二五”期间的电力弹性系数可按0.9考虑。2015—2020年，我国电力弹性系数将进一步下降，预计在“十三五”期间，山西省电力弹性系数在0.85左右。

随着农业和农村经济结构的调整和农业机械化程度的提高，山西省第一产业产值用电单耗将逐步上升，2015年和2020年山西省第一产业产值用电单耗可分别按1 190 kW·h/万元和1 260 kW·h /万元考虑，“十二五”“十三五”期间年均上升1.1%和1.2%.“十二五”期间，山西省工业结构趋于稳定，考虑到山西省第二产业产值单耗在全国处于较高水平，且在节能降耗、低碳经济发展，科技进步和生产力水平提高等因素的作用下，第二产业产值单耗将继续下降，但下降速度将放缓，因此，2015年、2020年山西省第二产业产值用电单耗可分别按2 500 kW·h /万元、2 200 kW·h /万元考虑，“十二五”“十三五”期间年均降低3%和2.5%. 2010—2012年，山西省第三产业产值用电单耗在452～463 kW·h /万元之间，维持在较稳定的水平。因此，2014—2020年山西省第三产业产值用电单耗可按近3年产值单耗的平均值——458 kW·h /万元考虑。

结合近年来山西省人均生活用电量增长的情况，2015年、2020年山西省城乡居民人均生活用电可分别按460 kW·h、600 kW·h考虑，“十二五”“十三五”期间年均增率可按6.8%和4.9%考虑。

山西省日最小负荷率整体上呈现不规则波动，负荷峰谷差仍在不断拉大，日最小负荷率维持在0.693～0.792之间。夏季受空调负荷影响，平均日最小负荷率高于冬季。

山西省电网统调负荷利用小时数从6 850 h最大上升至7 530 h，然后下降至7 210 h。最大峰谷差从3.81×106 kW·h上升至5.54×106 kW·h，平均峰谷差从2.04×106 kW·h逐年增大至4.69×106 kW·h。

4 结论

长期以来，山西省为全国经济建设提供了大量煤炭等能源和原材料资源，形成了以煤焦、化工、冶金、电力四大行业为主的产业结构，一些依赖原材料等上游产品发展的产业结构，受市场影响程度远高于其他产业类型的结构，导致山西在当前经济下行的压力下，工业经济回落较大。

参考文献

[1]张会贤.电力系统负荷统计学特性的研究[D].北京：华北电力大学，2007.

[2]王海燕，任志超，杜新伟，等.四川电网负荷特性分析预测[J].四川电力技术，2013（5）.

[3]叶刚健，蒋金良.汕头电网负荷特性分析与预测 [J].电力系统及其自动化学报，2004（6）.

[4]贺文武.论电力负荷特性指数[J].长沙电力学院学报，2004（4）.

[5]贺文武.电力负荷特性统计分析方法研究[D].长沙：湖南大学，2005.

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作者简介：张友民（1983—），男，硕士研究生，工程师，主要从事于电力系统规划设计方面的工作。候媛媛（1982—），女，山西晋城人，2008年毕业于太原理工大学电力系统及其自动化专业，硕士研究生，工程师，主要从事于电力系统规划设计方面的工作。

〔编辑：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