电力经济学第二章电力需求

电力经济学第二章电力需求第一页，共七十九页，编辑于2023年，星期日内容1电力需求与电力负荷曲线2中长期电力需求主要影响因素3短期电力需求主要影响因素4电力需求价格弹性5电力需求预测（补充）第二页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1电力需求与电力负荷曲线1.1电力需求相关概念1.2电力负荷曲线第三页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1电力需求相关概念1.1.1电力与电量1.1.2电力需求与电力需求量1.1.3电力需求与电力消费1.1.4电力需求函数与电力需求曲线第四页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.1电力与电量从电力系统角度，电量是指用电设备所需用电能的数量。电量是电力在时间上的累积，电力是电量对时间的微分。电力的单位是千瓦，电量的单位是千瓦时。从经济学的角度来解释，电量就是电力商品的产量，而电力是在某一时刻电力商品的生产（或者消费）能力。第五页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.1电力与电量电力和电量是一对范畴概念并无特指，在电力生产的不同环节电力和电量都有不同的专业名词，比如：在供给侧，电力是指发电机组输出的有功功率（简称有功出力），电量是指发电量；在需求侧，电力是指负荷的有功功率值，电量是指用电量。由于电力系统的实时平衡性，研究电力商品的供给和需求规律时必须分别研究电力和电量的供求规律。 第六页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.2电力需求与电力需求量电力需求电力需求是指消费者在某一特定时期内，在某一价格条件下愿意且有支付能力购买电力商品的数量。构成需求的两个条件是：有购买欲望和有购买能力。与其它商品一样，电力需求同样具有以下三个要点：（1）与价格密切相关；（2）是一个意愿购买量；（3）是特定时间段内的用电需求。

第七页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.2电力需求与电力需求量电力需求反映了电力需求量和不同的价格水平之间的全部关系，它是指整个需求曲线和需求表。电力需求量是需求曲线上的某一点或需求表中的某一行，将个人需求曲线水平相加而得。电力需求的变动和电力需求量的变动都是电力需求数量的变动，但是引起两种变动的因素是不相同的。第八页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.2电力需求与电力需求量电力需求的变动是指在电力价格不变的条件下，由于其他因素发生变动所引起的电力需求数量的变动。在几何图形中，电力需求的变动表现为需求曲线的位置发生移动。图：电力需求的变动和需求曲线的移动

第九页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.2电力需求与电力需求量电力需求量的变动是指在其他条件不变时，由于电力价格变动引起的电力需求数量的变动。在几何图形中，电力需求量的变动表现为沿着一条既定的需求曲线的运动。图：电力需求量的变动

第十页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.3电力需求与电力消费电力需求是属于经济学范畴的概念，一般很难准确测度。电力消费是有效的电力需求在过去时间的反映，是实际发生的购买量，可以根据实际消耗数据统计出来。只有在电力供给充足且不发生电网阻塞时，电力需求在量上等于电力消费。第十一页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.4电力需求函数与电力需求曲线电力需求函数是表示电力需求与影响电力需求的诸因素之间的函数关系，一般形式为

：对电力商品的需求量；为价格，为替代品的价格，为收入，为偏好，为对电力商品的征税税率，为电力商品的折扣率，…：影响电力商品需求量的自变量。第十二页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.4电力需求函数与电力需求曲线电力需求函数是表示电力需求与影响电力需求的诸因素之间的函数关系，一般形式为：电力商品的需求量；：价格；：替代品的价格；：收入；：消费者偏好；…：影响电力商品需求量的自变量。第十三页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.4电力需求函数与电力需求曲线电力需求函数可能是线性的，也可能是非线性的，应视具体问题而定，一般为简化处理，往往将非线性的问题转化为线性问题。电力需求曲线是在其它条件不变时，将电力商品价格与电力需求关联起来的曲线，是表明电力价格与需求量之间关系的一条曲线。电力需求曲线分为个人需求曲线和市场需求曲线。电力需求曲线图中，纵轴表示价格，横轴表示电力需求数量。第十四页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.1.4电力需求函数与电力需求曲线电力需求函数规定了需求量与决定需求全部变量之间的关系。电力需求曲线仅仅是需求函数的一部分，它在所有其它自变量的作用保持不变时，反映了电力商品的价格与需求量之间的关系。第十五页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.2电力负荷曲线1.2.1电力负荷1.2.2电力负荷曲线第十六页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.2.1电力负荷电力负荷是使用电能的用电设备消耗的功率（有功和无功）。用电设备包括异步电动机、同步电动机、各类电炉、整流设备、电子仪器、照明设施等等。根据电力用户的不同负荷特征，电力负荷可区分为各种工业负荷、农业负荷、交通运输业负荷和人民生活用电负荷等。第十七页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.2.2电力负荷曲线电力负荷曲线是在某一段时间内负荷功率随时间变化的特性曲线。按时间段可分为日、周、年负荷曲线和年持续负荷曲线。电力系统负荷曲线是进行电力电量平衡、分析电力系统运行方式、确定区间电力电量潮流分布和可靠性计算及电源优化的基础资料。在直角坐标系中，纵坐标表示负荷（有功功率和无功功率）值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）。第十八页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.2.2电力负荷曲线日负荷曲线（dailyloadcurve）表示电力负荷数值在一昼夜0时至24时内的变化情况。图：光滑或锯齿形的日负荷曲线

第十九页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.2.2电力负荷曲线周负荷曲线（weekloadcurve）是表示一周内每天最大负荷变化状况的曲线，常用于可靠性计算和电源优化计算，主要根据实际系统统计资料，经分析整理而成。MW0:000:000:0012:0012:00300150012:000:00图：周负荷曲线

第二十页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.2.2电力负荷曲线年负荷曲线（yearloadcurve）表示一年内各月最大负荷的变化状况。年持续负荷曲线是表示全年负荷按大小排队，并作出对应的的累计持续运行小时数，从最小负荷开始，依次将各点负荷连成的曲线。该曲线可算出系统全年的电量，常用于编制电力系统的发电计划和进行可靠性估算。第二十一页，共七十九页，编辑于2023年，星期日1.2.2电力负荷曲线图：年持续负荷曲线

第二十二页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2中长期电力需求主要影响因素中长期电力需求是中期电力需求和长期电力需求的简称，定位在5年以上的需求。中长期电力需求的变化周期一般通过宏观经济发展周期可以从整体上进行把握。中长期电力需求是电网、电源规划和投资的基础。第二十三页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2中长期电力需求主要影响因素GDP代表宏观经济发展形势电价人口经济结构——分类负荷比例效率变量——能效居民生活水平提高的影响环保替代能源及其相关产品气候从我国现阶段电力需求的实际情况看，影响用电需求的因素，可以归纳为电力行业外部因素和内部因素两方面。第二十四页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2中长期电力需求主要影响因素2.1外部因素（1）国民经济运行状况在市场经济条件下，各国国民经济的发展轨迹，普遍呈现高低起伏的波浪型形式，具有明显的经济周期。随着经济运行的周期性变化，消费者的消费需求、投资、政府购买和进出口贸易也会发生周期性变化。受经济波动的影响,电力需求表现出明显的波动性。国内生产总值被认为是电力消费的决定因素。第二十五页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2.1外部因素（2）国家宏观产业结构调整国家宏观产业结构调整必然会影响各产业电力需求的变化。我国产业结构正在经受一系列的调整过程，各大产业对国内生产总值(GDP)所做贡献的比重发生着巨大的变化，高耗电产业实现的GDP比重正在缩小，低耗电的第三产业和高新技术产业现的GDP比重正在逐步扩大。随着技术的进步和经济结构，经济体制的调整，全社会的用电结构、用电数量必然发生相应变化。第二十六页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2.1外部因素（3）环保措施的影响环境保护标准的提高会增加用能企业治理环境污染的成本，成本转嫁到产品价格上，会降低产品需求和电力需求。由于环保标准提高，电力作为干净能源受到青睐，用电去替代污染严重的煤炭和燃油，又会增加电力需求。第二十七页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2.1外部因素（4）能源市场变化带来的影响从整个能源消耗市场来看，电力市场只是其中的一个组成部分。用户消费能源的种类和数量与能源的价格、易用性等也有关系。在一定条件下，用户选择电力消费和其它能源消费的比重可能会发生变化，有时甚至会完全发生逆转。例如，管道煤气价格的提高会使居民用电负荷迅速增加。第二十八页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2.1外部因素（5）消费结构的变化随着经济的发展，人们收入日益增加，消费水平不断提高，进而促进人们的消费观念、消费结构与消费内容的变化。首先是食品支出份额随收水平上升而下降，住房、教育文化娱乐等随收入水平上升而上升，这些也影响着各行业电力需求的变化。第二十九页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2.1外部因素（6）居民生活水平提高的影响居民生活用电增长与居民收入水平提高相关性最高，随着居民生活水平的提高，家用电器的普及，居民用电量递增幅度较大，尤其是夏季空调负荷的增加，导致居民夏季用电需求量直线上升。未来随着居民人均收入、生活水平及生活质量的提高，以及科学技术的不断进步推动家用电器会进一步降价。城镇及农村居民生活用电将呈上升趋势，而且居民生活用电比重也将上升。第三十页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2.1外部因素（7）气温气候因素空调及农业灌溉用电需求受气温、气候影响严重。农业灌溉负荷主要受降雨影响明显。随着我国经济实力的增强以及人民生活水平的提高，系统最大负荷的变化受气温的影响更加明显，尤其是当空调负荷在系统负荷中的比重超过30%以后，夏季最高温度每增加一度都会产生非常明显的负荷增长。在95年以前，我国大部分地区的年最大负荷基本上都出现在冬季，系统的年最大负荷主要由工业生产负荷主导。95年以后，我国许多地区的年最大负荷逐渐从冬季转移到夏季，系统年最大负荷由制冷负荷主导。第三十一页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2.2内部因素（1）电网结构和管理水平电网是电力传输的物质基础，电网结构以及电网管理水平对实现电力顺利供应和销售具有举足轻重的作用。我国电网普遍存在着电网结构不合理、供电设备设施陈旧、供电能力不足、综合线损率高以及电网管理水平低等问题，是造成电网“卡脖子”重要因素，严重阻塞了电力销售渠道，影响需求的实现。近年我国开展了大规模的农网改造，改造后电网结构加强，供电可靠性提高，农村供电的瓶颈制约明显放缓，农村用电需求有明显增长。第三十二页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2.2内部因素（2）电力价格电价对用电需求的影响包括电价水平影响和电价结构影响两方面。电价水平的影响涉及因素较为复杂，如经济发展水平、物价指数、各类用户对电价的承受能力等。电价结构影响体现在分类用户电价水平对分类用电需求的影响，以及不同时段电价水平对用电需求的影响，如峰谷分时电价、丰枯季节电价对不同时段和季节用电需求的影响。第三十三页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2.2内部因素（3）电力需求侧管理对电力供需的影响电力需求侧管理，通俗的讲就是通过优化用户的用电方式来达到两个目的：提高终端用电的效率；能够优化供电的资源配置，最后达到社会、电力行业、用户共同受益的目的。第三十四页，共七十九页，编辑于2023年，星期日2.2内部因素需求侧管理是从90年代初开始在我国推行的，目前实施需求侧管理的主要措施有：峰谷电价；可中断电价；推广蓄冰（冷）空调、蓄热电锅炉、节能型光源、变频调速电机；安排错峰避峰计划、限电和拉路的序位表；等等。第三十五页，共七十九页，编辑于2023年，星期日3短期电力需求主要影响因素季节性工作日/非工作日电价（分时电价、对电价的预测）天气大用户用电情况电力促销策略相关商品价格变动节能技术和设备的应用第三十六页，共七十九页，编辑于2023年，星期日4电力需求价格弹性4.1电力需求弹性4.2用电需求分类及其影响因素第三十七页，共七十九页，编辑于2023年，星期日4.1电力需求弹性电力需求的价格弹性一般被简称为电力需求弹性，是电力需求量变动量和电力价格变动量之比。电力需求弹性反映价格变化对电力需求、电力销售收入的影响。假定电力需求函数为则电力需求价格弹性系数定义为：

第三十八页，共七十九页，编辑于2023年，星期日4.1电力需求弹性在价格水平较高处，需求弹性系数小；而在价格水平较低处，需求弹性系数大。图：电力需求的价格弹性

不同类型的电力用户具有不同的弹性系数。第三十九页，共七十九页，编辑于2023年，星期日4.2用电需求分类及其影响因素4.2.1用电需求4.2.2用电需求分类4.2.3影响用电需求的因素第四十页，共七十九页，编辑于2023年，星期日4.2.1用电需求电力用户的用电需求包括在电量和电力两方面的需求。用电量是指电力用户的电量需求。电力负荷是指电力用户的电功率需求。在用户侧，广义的电力负荷也泛指用电设备或电力用户。第四十一页，共七十九页，编辑于2023年，星期日4.2.2用电需求分类电力用户为什么需要分类？分类预测电量需求——各类用户的用电需求特点不同分类定价——各类用户的供电成本不同，对电价的承受力不同确定供电可靠性等级——按用户的重要性分类——各类用户对供电可靠性的要求不同第四十二页，共七十九页，编辑于2023年，星期日4.2.2用电需求分类用电需求分类标准按产业按照电力用户的行业特性按负荷的大小（用电量、最大需量）按照电力用户执行的电价按照电力用户用电可靠性需求按照用电需求时间第四十三页，共七十九页，编辑于2023年，星期日4.2.2.1按产业分类（补充）（1）产业结构分类标准（2）我国的产业划分（3）不同产业用电特点第四十四页，共七十九页，编辑于2023年，星期日（1）产业结构分类标准根据社会生产活动历史发展的顺序对产业结构进行划分，这是世界上通用的产业结构分类，但各国的划分不尽一致。第一产业：产品直接取自自然界的部门第二产业：初级产品进行再加工的部门第三产业：为生产和消费提供各种服务的部门第四十五页，共七十九页，编辑于2023年，星期日（2）我国的产业划分第一产业：农业（包括种植业、林业、牧业、副业和渔业）

第二产业：工业（包括采掘工业、制造业、自来水、电力、蒸汽、热水、煤气）和建筑业。第三产业：除第一、第二产业以外的其他各业。第四十六页，共七十九页，编辑于2023年，星期日（2）我国的产业划分第三产业包括的行业多、范围广，可分为两部分；一是流通部门，二是服务部门。具体又可分为四个层次：第一层次：流通部门，包括交通输业、邮电通讯业、商业、饮食业、物资供销和仓储业。第二层次：为生产和生活服务的部门，包括金融、保险业、地质普查业、房地产、公用事业，居民服务业，咨询服务业和综合技术服务业，农、林、牧、渔、水利服务业和水利业，公路、内河（湖）航道养护业等。第三层次：为提高科学文化水平和居民素质服务的部门，包括教育、文化、广播电视、科学研究、卫生、体育和社会福利事业等。第四层次：为社会公共需要服务的部门，包括国家机关、政党机关、社会团体、以及军队和警察等。第四十七页，共七十九页，编辑于2023年，星期日（3）不同产业用电特点

第一产业用电量较小总量相对稳定负荷对于季节和天气状况敏感。第二产业用电量最大负荷稳定，负荷率高。第三产业用电量最小总量相对稳定，随着人民生活水平的提高而增长负荷率低，一天内负荷波动较大；对于季节和气温敏感。第四十八页，共七十九页，编辑于2023年，星期日4.2.3影响用电需求的因素考虑中长期和短期用电需求影响因素考虑不同用电类别用户的需求影响因素第四十九页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5电力需求预测（补充）5.1电力需求预测的概念5.2电力需求预测分类5.3影响电力需求预测的因素5.4电力需求预测的特点及基本原理5.5电力需求变化的规律性5.6电力需求预测技术与方法第五十页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.1电力需求预测的概念电力需求是指消费者在某一特定时期内，在各种可能的价格下对电力商品具有购买力的需要数量。预测是指人们在观察和分析客观事物发展过程的历史及现状的基础上，通过对客观事物发展规律的认识，推断其未来状况的过程。第五十一页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.1电力需求预测的概念电力需求预测包含两方面含义：需电量预测（即电量预测）从口径上分为全社会需电量和统调需电量从内容上可分为第一、二、三产业和居民生活需电量，主要行业需电量预测等。最大负荷及负荷特性预测（即负荷预测）从口径上分为全社会最大负荷和统调电网最大负荷预测负荷特性预测又包括负荷特性指标预测和负荷曲线预测。第五十二页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.2电力需求预测分类5.2.1按时间分类5.2.2按负荷特性分类第五十三页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.2.1按时间分类长期预测一般指5年及以上并以年为单位的预测。中期预测指1年以上、5年以下并以年为单位的预测，对应五年计划，并逐年滚动预测。其意义在于帮助决定新的发电机组的安装（包括装机容量大小、地点和时间）与电网的规划、增容和改建，是电力规划部门的重要工作之一。第五十四页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.2.1按时间分类短期预测是指一年之内以月、周、天、小时为单位的预测，通常预测未来一个月度、未来一周、未来一天的负荷指标，也预测未来一天24h中的负荷。意义在于合理安排网内机组的启停及检修计划等。超短期预测指未来1h、0.5h甚至未来10min的预测。意义在于电力系统的实时调度决策。第五十五页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.2.2按负荷特性分类

最高负荷最低负荷平均负荷负荷峰谷差高峰负荷平均低谷负荷平均全网负荷等等以满足供电、用电部门的管理工作需要。

第五十六页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.3影响电力需求预测的因素宏观经济形势居民收入和生活水平人口增长电价水平经济结构气温气候电力商品的替代品的价格电价的预期和对自身收入的预期用电效率改进消费者的用电习惯发生了变化等等第五十七页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.4电力需求预测特点及基本原理5.4.1电力需求预测特点5.4.2电力需求预测基本原理第五十八页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.4.1电力需求预测特点不准确性电力需求受到多种多样复杂因素的影响，各因素也不断变化，这就决定了预测结果的不准确性。条件性电力需求预测是在一定条件下做出的。如果这样的条件跟实际相近，预测结果更准确。第五十九页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.4.1电力需求预测特点时效性电力需求预测是针对一定的时间做的预测，需要指明预测的时间，超出该时间范围，预测结果则不具有参考价值。多方案性由于预测的不准确性和条件性，需要对各种情况下的电力需求进行预测，因此可以得到各种条件下不同的预测方案。例如，目前国内省级电力公司做发展规划方案时就提出高、中、低三个预测方案供决策层参考。第六十页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.4.2电力需求预测基本原理可知性原理人们不但可以认识客观结果的过去和现在，而且可以根据过去和现在推测其未来，这就是预测的基本依据。电力需求的规律是可以被认识，是可知的。可能性原理事物发展变化具有多种可能性，所以实践中往往按其发展变化的多种可能性进行多方案预测。第六十一页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.4.2电力需求预测基本原理惯性原理又称连续性原理。预测对象的发展变化是一个连续统一的过程，其未来发展是这个过程的延续，原有的某些特性将会保持下去。这些惯性正是人们进行预测的主要依据。电力的发展变化同样存在着惯性，如电力需求会以原有的趋势和变化率发展下去。第六十二页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.4.2电力需求预测基本原理反馈性原理又称回馈，是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而调节输出结果。预测的反馈性原理实际上是为了不断提高预测的准确性而进行的反馈调节。预测的结果和经过实践所得到的实际值存在差距时，可利用这个差距对远期预测进行修改、调整，以提高预测质量。系统性原理：预测对象是一个完整的系统，它本身有内在的系统，与外界事物的联系又形成了它的外在系统。第六十三页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.5电力需求变化的规律性电力需求随时间变化的规律性电力需求的日周期性：电力需求的日周期性是指以一天二十四小时为周期的需求变化所体现出的规律性。第六十四页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.5电力需求变化的规律性需求的周周期性：指以七天为一周期的需求变化中体现出来的规律性。第六十五页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.5电力需求变化的规律性需求的年周期性：以一年为周期的需求变化中体现出的规律。由于对于特定研究对象需求的组成成分和比例在连续几年不可能出现巨大的变化，所以其年变化趋势大致相同。第六十六页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.5电力需求变化的规律性需求的节假日特性：节假日需求除了具有日需求变化趋势外，它与周末日需求变化又有所不同。第六十七页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.5电力需求变化的规律性需求随天气变化的规律性温度对需求的影响第六十八页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.5电力需求变化的规律性降雨量对需求的影响第六十九页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.6电力需求预测技术与方法5.6.1经典预测技术5.6.2传统预测技术5.6.3现代预测技术5.6.4组合预测技术第七十页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.6.1经典预测技术专家预测法又称专家调查法，分为专家会议法和专家小组法。类比法类比法是对类似事物做对比分析，通过已知事物对未知事物或新事物做出预测。第七十一页，共七十九页，编辑于2023年，星期日5.6.1经典预测技术概率预测法概率分为客观概率和主观概率；客观概率是根据事件发展的客观性统计出来的一种概率；主观概率是人们凭经验或预感而估算出来的概率；在很多情况下，人们没有办法计算事件发生的客观概率，这时只能用主观概率来描述事件发生的