甘肃省用能特点及电能替代潜力用户分析

刘　俊，徐　辉，刘亚平，宋　栋，庞越侠

（1.国网甘肃省电力公司，兰州　730050；2.华北电力大学经济与管理学院，北京　102206）



甘肃省用能特点及电能替代潜力用户分析

刘俊1，徐辉1，刘亚平1，宋栋2，庞越侠2

（1.国网甘肃省电力公司，兰州730050；2.华北电力大学经济与管理学院，北京102206）

摘要：在电能替代的背景下，甘肃省存在着严重的弃风弃光现象，造成资源浪费，为促进甘肃省新能源的消纳，实施“以电代煤、以电代油、以电代气”的电能替代战略，可以解决弃风弃光的难题。通过分析甘肃省用户用能的结构、特点以及用户用能的趋势，明确了电能替代的潜力用户，为甘肃省实施电能替代战略提供参考。

关键词：甘肃；用能特点；用能趋势；电能替代；潜力用户

在能源革命的背景下，电能替代是转变能源发展方式、实现能源战略转型、实施能源革命的重大举措。甘肃省是风能富裕、光能充足的大省，近年来，在电能替代背景下，甘肃省风电、光伏等新能源发电项目建设迅速。截至2014年底，甘肃省累计实施电能替代项目4 431个，折算后电能替代电量15. 27亿kWh，相当于减少二氧化碳排放约130多万t，节约标准煤约50万t。然而，由于发电装机容量急剧扩张，甘肃省内消纳能力不足，跨区跨省输送能力有限，弃风弃光现象严重，2015年上半年，甘肃风电平均利用小时数仅为657 h，造成风能资源严重浪费。为促进新能源省内、省外的充分利用与消纳，在省内消纳方案的制定中应首先做好电能的替代工作。电能具有高效、节能、清洁的特点，实施“以电代煤、以电代油、以电代气”的电能替代战略，可以减少城市大气污染，促进雾霾治理，解决弃风、弃光新能源资源浪费的难题。

1　甘肃省能源需求结构与特点分析

随着经济的增长和产业结构的调整，甘肃省能源消费总量及其增长速度呈现出阶段化特征。1995年以前，甘肃经济发展较为落后，能源消费保持缓慢、平稳的增长态势。“十五”期间，甘肃省加快产业结构调整步伐，导致能源消费量动荡起伏。从2003年开始，由于“十一五”规划的逐渐实施，甘肃省开始推行“工业强省”的战略目标，大力投资石油、化工和资源型行业的发展，能源消费速度加快。

根据甘肃省能源需求结构作出了甘肃省1995—2012年各类能源所占比例的变化情况，如图1和图2所示。

图1　1995年甘肃省各类能源所占比例图

图2　2012年甘肃省各类能源所占比例图

由图1、图2可知，甘肃省已经基本形成了“以煤为基础，多元发展”的能源需求结构。甘肃省能源需求以煤为主，但同时又发展油、气、电等能源，甘肃省的水电、风电资源丰富而且环保，未来比重将会不断增加，而传统能源将会逐渐减少。

结合甘肃省能源消费结构，可以发现其具有如下的能源消费特点：

（1）从能源消费总量来看，甘肃省能源消费总量在不断地增加。2002年以前，甘肃省经济相对落后，能源消费保持缓慢、平稳的增长态势，随着甘肃省经济、社会、科技的不断发展以及“十一五”规划的逐渐实施，甘肃省开始大力发展工业，从而导致能源消费总量快速增加。

（2）能源消耗以煤炭为主，能源消费种类结构不平衡。甘肃省能源消耗以煤炭为主，2012年的煤炭消费占能源消费总量的65. 19%，占能源消费总量的一半以上，能源消费种类结构不平衡。

（3）天然气发展迅速，优化了消费结构。图3显示天然气在甘肃省能源消费比重中越来越大，作为一种优质高效能源，随着甘肃省“蓝天工程”的实施，天然气消费结构得到优化。

图3　1995—2012年甘肃省天然气占能源总消费比重图

（4）甘肃省水电、风电发展较好。甘肃省水电、风电资源丰富，在能源需求比例中稳中有进。近年，甘肃省水电、风电在能源需求比例中接近20%，其消费明显比全国平均水平高。

2　甘肃省用户用煤结构与特点分析

随着甘肃省经济的快速发展，煤的消费量越来越大，甘肃省煤炭消费比重远远超过发达国家煤的消费比重。甘肃省的煤炭消费以工业为主，工业用户在煤炭消费量中占比最大，在能源消费比重中占到了89.25%，其次依次为居民、农林牧渔业、交通运输、仓储和邮政业。其中，电力、热力的生产和供应业消费煤炭最多，占到了59.15%，说明甘肃省主要是火力发电。

根据甘肃省煤炭的能源消费结构现状，可以发现其具有以下的消费特点：

（1）从用煤总量来看，甘肃省用煤需求量不断增加。2011年，煤炭的消费总量超过了2005年的1.5倍，到2012年，煤炭的消费总量接近了2005年的1.8倍，甘肃省用煤需求量在不断地增加。

（2）煤的消耗以工业用户为主，用户集中程度比较高，占比接近煤炭消费总量的90%，其次是居民生活用户，煤炭消费量占总用煤量的7. 86%，工业用户和居民生活用户使用煤炭总量接近煤炭总用量的98%，说明煤的用户集中程度较高。

3　甘肃省用户用油结构与特点分析

作为传统的化石能源，甘肃省用油在能源需求结构中占第二。2000年以后，甘肃省用油在甘肃省能源消费总量的比重逐年减少，到2012年，甘肃省用油比重降低到了13. 65%，但仍然是仅次于煤炭的第二大消费能源。

甘肃省的用油消费结构及消费特点如下：

（1）甘肃省的石油用户的集中度很高，以工业与交通运输、仓储与邮政业为主，其消费的石油总量将近90%。

（2）从能源消费总量来看，甘肃省石油消费比重逐年下降。如图4所示。

图4　2008—2012年甘肃省石油消费占能源消费总量的比重

从图4中可以看出，从2009年开始，甘肃省石油的消费比重逐年下降，这与甘肃省大力发展风电与太阳能电等清洁能源有关。

4　甘肃省用户用气结构与特点分析

近年来，甘肃省天然气用气需求量总量迅速增长。尤其是2012年，天然气的消费量超过了2008年的1.5倍。其次，工业用户一直是甘肃省天然气的消费大户并逐年上升。与工业用户相比，尽管居民用户的消费量不大，但其增长速度超过工业用户，具有很大的发展潜力。而在交通运输储运与邮政业方面，天然气的消费量逐步上升，但从2012年开始，天然气的消费量开始出现下降的趋势，主要是由于电动汽车的发展，大量挤占了天然气汽车的市场。图5显示了2008—2012年甘肃省天然气消费情况。

图5　2008—2012年甘肃省天然气消费量

同时，甘肃省年人均生活用气消费量逐步上升。甘肃省2005—2012年的年人均生活天然气消费量如图6所示。

图6　2005—2012年天然气年人均消费情况

从图6以看出，从2010年开始，甘肃省年人均天然气消费量出现了阶梯式的上升，与2005年相比，年人均天然气的消费量增加了将近2.5倍，到2012年，人均天然气的增长量已经翻了三番。

甘肃省天然气的消费量逐步上升，从天然气用户的角度进行划分，主要分为工业，交通运输储运业和邮政业，批发、零售业和住宿、餐饮业，居民以及其他行业。2012年的用气统计结果如图7、图8所示。

从图7可以看出，不同用户间的天然气消费量的差别很大，其中工业用户消费最大，占比达到75%以上，其次依次为居民，交通运输储运业和邮政业，批发、零售业和住宿业。在图8的工业用户中，天然气消费大户都属于高耗能用户，表明高耗能用户是主要的消耗者。

图7　甘肃省用户用气消费情况

图8　甘肃省工业用户用气消费情况

5　甘肃省用户用能趋势及电能替代用户潜力分析

5.1甘肃省用户用煤趋势及电能替代用户潜力分析

从煤炭消费用户的角度，甘肃省的煤炭用户主要包括工业用户和居民生活用户，而用煤的工业用户又主要包括电力热力的生产和供应业、黑色金属冶炼和压延加工业、非金属矿物制品业、有色金属冶炼和压延加工业、煤炭开采和洗选业，结合甘肃省的发展状况和未来很有可能出现的政策机制以及我国未来的发展道路等，分析甘肃省大用户用煤的主要流向和趋势如图9所示。

由图9可以分析得出，在未来用煤量的发展趋势中，居民生活用户、电力热力的生产和供应业、黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业、非金属矿物制品业、煤炭开采和洗选业用煤量均有不同程度的下降趋势，其主要原因是随着技术的进步和清洁能源的广泛使用，未来以电代煤的实施将是甘肃省的发展趋势，例如：电炉炼钢、电磁炉、电采暖等，从而大大减少用户对煤的使用，因此从长期发展的角度来看甘肃省的用煤量有下降的趋势，电能替代空间很大。

5.2甘肃省用户用油趋势及电能替代用户潜力分析

针对甘肃省不同的主要石油消费用户，分析其用油的发展趋势如图10所示。

图9　甘肃省大用户用煤流向和趋势图

图10　甘肃省用油流向及趋势图

农业方面，随着电力体制改革的推进，农业灌溉对电能的持续可靠性要求不高，且甘肃省新能源供应充足，农排电费较低为新能源发电替代石油提供了可能。交通运输、仓储和邮政业方面，随着电动汽车的发展，充电桩的建设为该行业的电能替代石油提供了可能。在工业用户中，随着甘肃省逐渐提高高耗能行业的进入门槛，电力技术的不断升级改造，使得电力作为主要的能源成为可能，为电能替代石油提供了保障。因此，在居民、交通运输业、农业和工业用户方面，电能替代油的潜力还是巨大的。

5.3甘肃省用户用气趋势及电能替代用户潜力分析

从天然气用户的角度，甘肃省的天然气用户主要包括居民、交通运输储运业与邮政业，批发、零售业和住宿、餐饮业，石油加工、炼焦和核燃料加工业，化学原料和化学制品制造业，非金属矿物制品业，有色金属冶炼和压延工业，结合甘肃省的发展状况和未来很有可能出现的政策机制以及我国未来的发展道路等，分析甘肃省大用户用气的主要流向和趋势如图11所示。

图11　甘肃省用气流向及趋势图

其中，在居民、交通运输业和批发零售、住宿餐饮业方面，新能源电力对天然气的替代性很强，而且天然气的价格是电力价格的百倍以上，甘肃省的新能源发电量充足，因此新能源发电对天然气具有很强的替代性。在工业方面，由于工业天然气用户的集中度较高，其中前4名的消费量接近总量的90%，因此，在该行业中重点对前4名用户进行分析，即石油加工、炼焦和核燃料加工业，化学原料和化学制品制造业，非金属矿物制品业，有色金属冶炼和压延工业，这些行业都属于高耗能行业，甘肃省是新能源大省，对高耗能行业实施优惠电价政策，该政策的出台促进了电能替代天然气的发展。此外，各个行业都在进行产学研相结合的技术创新，为电能替代天然气提供了基础。

6　结束语

本文从甘肃省能源需求结构与特点入手，分别分析了甘肃省用户用煤、用油、用气的需求结构和特点，明确了各类能源的主要需求用户，并基于结构和特点分析了甘肃省用户用煤、用油、用气的趋势，概括地分析了各个行业电能替代的潜力，为挖掘甘肃省电能替代潜力用户提供参考。

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The ana1ysis of energy consumption characteristics and e1ectric power a1ternation potentia1 in Gansu province

LIU Jun1，XU Hui1，LIU Ya-ping1，SONG Dong2，PANG Yue-xia2
（1. Gansu E1ectric Power Company，Lanzhou 730050，China；2. Schoo1 of Economics and Management，North China E1ectric Power University，Beijing 102206，China）

Abstract：Under the background of e1ectrica1 energy a1ternative，there are phenomenon of wind and 1ight abandoned serious1y in Gansu Province. That causes the waste of resources. In order to promote the new energy，the imp1ementation of "coa1 to e1ectricity generation，oi1 to e1ectricity generation and gas to e1ectricity generation" can so1ve the prob1em. This paper ana1yzes the structure，characteristics，the trend of using energy and c1eares the potentia1 users of e1ectrica1 energy a1ternative，which provides the basis for the imp1ementation of e1ectrica1 energy a1ternative.

Key Words：Gansu；characteristics of using energy；trend of using energy；e1ectric power a1ternation；the potentia1 users

收稿日期：2015-10-14

中图分类号：F407.61；TK018

文献标志码：C