雙碳、雙區(qū)背景下深圳電力需求預(yù)測(cè)

蘇步蕓，張英杰，熊曉晟

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司, 廣東 廣州 510663）

0 引 言

2020 年9 月22 日，習(xí)近平總書(shū)記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)莊嚴(yán)宣告，中國(guó)力爭(zhēng)二氧化碳于2030 年前達(dá)到峰值，2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和?！半p碳”正引起一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革[1]，其影響將滲透至產(chǎn)業(yè)、能源、電力的各個(gè)方面[2]。中共中央、國(guó)務(wù)院于2019 年先后印發(fā)實(shí)施《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》和《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于支持深圳建設(shè)中國(guó)特色社會(huì)主義先行示范區(qū)的意見(jiàn)》。 在“雙區(qū)”驅(qū)動(dòng)[3]下，差異化產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略也將對(duì)深圳未來(lái)用電特性產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

深圳地處廣東南部、珠江口東岸，是典型的受端能源系統(tǒng)。科學(xué)的電力需求預(yù)測(cè)是電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行的重要依據(jù)，對(duì)提升電力安全保障能力具有重要意義。電量預(yù)測(cè)常用方法中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、回歸分析[4-6]等方法能夠建立預(yù)測(cè)結(jié)果與影響因素的數(shù)學(xué)關(guān)系，較適合于周期較短的負(fù)荷預(yù)測(cè)；彈性系數(shù)、人均用電量法、產(chǎn)值單耗法[7-8]側(cè)重于對(duì)宏觀趨勢(shì)的判斷，但預(yù)測(cè)過(guò)程較難量化體現(xiàn)“雙碳”“雙區(qū)”下重要因素對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的影響。傳統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)一般在分析產(chǎn)業(yè)用電結(jié)構(gòu)影響基礎(chǔ)上，對(duì)歷史曲線進(jìn)行宏觀修正[9-10]，未量化反映電動(dòng)汽車(chē)充電、電價(jià)響應(yīng)、用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能等因素的影響。

文章充分考慮深圳在“雙碳”“雙區(qū)”背景下經(jīng)濟(jì)社會(huì)、能源電力發(fā)展新特征，運(yùn)用新的預(yù)測(cè)體系對(duì)深圳“十四五”及中長(zhǎng)期全社會(huì)用電量及用電結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)；結(jié)合新基建、需求側(cè)響應(yīng)等新因素，給出深圳未來(lái)最高負(fù)荷和負(fù)荷特性趨勢(shì)預(yù)測(cè)，描繪了新背景下深圳未來(lái)的用電特征。

1 深圳電力需求歷史特征分析

從用電總量來(lái)看，改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，深圳市用電量呈現(xiàn)出體量大、增速快、增速降低的特征。2020 年深圳全市用電量達(dá)98.3 TWh，40 年間增幅超過(guò)2 500 倍。2021 年12 月6 日，深圳全社會(huì)用電量、供電量雙雙突破100 TWh，成為繼北京、上海、蘇州、重慶之后國(guó)內(nèi)第五個(gè)供用電量均突破千億的城市。從用電量增速來(lái)看，2010 年之后降至10%以下，“十二五”和“十三五”年均增速分別為4.2%和3.8%。深圳近三十年全社會(huì)用電量及增速情況如圖1 所示。

圖1 深圳全社會(huì)用電量與增速情況Fig. 1 The historical electricity consumption and growth rate of Shenzhen

從用電結(jié)構(gòu)來(lái)看，第二產(chǎn)業(yè)用電比重下降，但仍占主導(dǎo)地位；用電效率顯著提升，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平；近年受新基建等影響，用電量增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力已經(jīng)發(fā)生變化。2005－2020 年，深圳第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)及居民用電比重從5.7∶57.8∶24.3∶12.2調(diào)整至0.2∶51.6∶32.5∶15.7。用電綜合產(chǎn)值單耗呈下降趨勢(shì)，由2005 年的0.065 kWh/元下降至2020年的0.038 kWh/元。從分產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗來(lái)看，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗呈波動(dòng)下降趨勢(shì)；第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗在“十一五”和“十二五”持續(xù)下降，但“十三五”期間受交通行業(yè)電氣化率提升、信息技術(shù)行業(yè)發(fā)展等的影響，呈上升趨勢(shì)，年均增速2.3%。深圳第二和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗變化趨勢(shì)如圖2 所示。

圖2 第二和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗變化Fig. 2 Changes of electricity consumption per unit output value of the secondary and tertiary industries

從最高負(fù)荷來(lái)看，深圳呈現(xiàn)出日最小負(fù)荷率較低，峰谷差大，尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間短等典型特征，電網(wǎng)調(diào)峰壓力大。2020 年深圳全社會(huì)最高負(fù)荷19.18 GW，“十三五”年均增速為4%。深圳電網(wǎng)日負(fù)荷特性曲線呈現(xiàn)三峰態(tài)勢(shì)，受工業(yè)負(fù)荷影響，日峰較晚峰大。近年來(lái)夏季典型日的日平均負(fù)荷率在80%左右波動(dòng)；最小負(fù)荷率變化較大，在47%～64%范圍內(nèi)波動(dòng)。整體來(lái)看，深圳電網(wǎng)夏季典型日的日負(fù)荷率和日最小負(fù)荷率振蕩下降。2020 年深圳電網(wǎng)3%的尖峰負(fù)荷累計(jì)時(shí)間約23 h，尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間短、頻次低的特征明顯。

2 “雙碳”“雙區(qū)”對(duì)深圳電力需求預(yù)測(cè)影響分析

2.1 “雙碳”目標(biāo)對(duì)電力需求的影響

1）“雙碳”促使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)加速優(yōu)化升級(jí)，戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展，高耗能產(chǎn)業(yè)加速低碳轉(zhuǎn)型；新基建等新業(yè)態(tài)層出不窮。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化將帶來(lái)用電結(jié)構(gòu)的深刻變化；新基建等新型負(fù)荷也會(huì)帶來(lái)電力需求新的增長(zhǎng)點(diǎn)，影響未來(lái)負(fù)荷特性。

2）為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，一方面在能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)，需不斷提升終端用能中電能比重，進(jìn)而促使各行業(yè)新電氣化步伐加速；另一方面碳強(qiáng)度約束下，節(jié)能減排和能效管理加強(qiáng)，用電效率不斷提升。在上述雙重因素相互作用下，電力需求增長(zhǎng)將呈現(xiàn)新特征。

3）高比例新能源電力系統(tǒng)成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必經(jīng)之路，對(duì)電力系統(tǒng)靈活性要求升級(jí)，需求側(cè)管理實(shí)施進(jìn)程加快，電動(dòng)汽車(chē)有序充電、分布式能源、多元化儲(chǔ)能、冰蓄冷等迅速發(fā)展，均將對(duì)電力負(fù)荷特性產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

2.2 “雙區(qū)”建設(shè)對(duì)電力需求的影響

1）“雙區(qū)”驅(qū)動(dòng)下，深圳發(fā)展定位、經(jīng)濟(jì)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展等出現(xiàn)新的變化，粵港澳大灣區(qū)、深圳都市圈各城市之間的融合和協(xié)作效益更加凸顯，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和合作發(fā)展進(jìn)一步加深，制造業(yè)高端化發(fā)展，現(xiàn)代服務(wù)業(yè)進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)，將引起未來(lái)深圳用電結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性發(fā)生變化。

2）“雙區(qū)”驅(qū)動(dòng)下，深圳科技創(chuàng)新邁上新臺(tái)階，作為國(guó)家級(jí)創(chuàng)新型城市，將助力具有全球影響力的國(guó)際科技創(chuàng)新中心建設(shè)，推動(dòng)虛擬電廠、分布式能源、能效提升、需求側(cè)響應(yīng)[11]和能源綜合利用等技術(shù)快速發(fā)展，對(duì)深圳未來(lái)用能特性產(chǎn)生深刻影響。

3 新背景下深圳未來(lái)電量預(yù)測(cè)

為充分體現(xiàn)“雙碳”“雙區(qū)”下重要因素對(duì)電力需求的影響，文章提出一套適用于新背景下的電量預(yù)測(cè)體系，從不同角度和側(cè)面得出深圳未來(lái)電力需求的趨勢(shì)和變化范圍。

3.1 碳強(qiáng)度約束下電能占終端能源比重法

《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中指出，實(shí)施以碳強(qiáng)度控制為主、碳排放總量控制為輔的制度。

文章提出一種以碳強(qiáng)度下降率為控制目標(biāo)的“自上而下”的預(yù)測(cè)方法，以反映不同碳強(qiáng)度目標(biāo)下，對(duì)全社會(huì)電氣化水平的要求，具體如圖3 所示。第一步，參照歷史趨勢(shì)，結(jié)合碳達(dá)峰預(yù)期時(shí)間，預(yù)測(cè)深圳能源消費(fèi)總量值；第二步，根據(jù)國(guó)家及省對(duì)碳強(qiáng)度控制的要求，結(jié)合深圳能源發(fā)展的不同路徑，設(shè)定各階段碳強(qiáng)度目標(biāo)；第三步，預(yù)測(cè)各路徑下終端用煤、終端用氣、石油消費(fèi)量，從而判斷各路徑下終端能源消費(fèi)量及結(jié)構(gòu)；第四步，得到不同路徑下電能占終端能源消費(fèi)比重；第五步，得到終端用電量，加上損耗后得出全社會(huì)用電量預(yù)測(cè)值。

圖3 用電需求預(yù)測(cè)流程圖Fig. 3 Flow chart of electricity demand forecast

為以先行示范的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，未來(lái)深圳將因地制宜開(kāi)發(fā)可再生能源及核電，壓減煤炭油品消費(fèi)量，發(fā)揮天然氣支撐作用，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，推進(jìn)工業(yè)、交通、建筑等重點(diǎn)領(lǐng)域的清潔能源及電能替代。擬定三種不同的發(fā)展情景，如圖4和圖5 所示。在相同的能源消費(fèi)總量下，碳強(qiáng)度下降越快，對(duì)應(yīng)于終端用能結(jié)構(gòu)越清潔，電氣化水平越高，全社會(huì)用電量水平越高，預(yù)測(cè)結(jié)果如表1 所示。

圖4 不同轉(zhuǎn)型路徑下深圳終端能源消費(fèi)總量預(yù)測(cè)Fig. 4 Forecasting of Shenzhen's total final energy consumption under different transition paths

圖5 不同轉(zhuǎn)型路徑下電能占終端能源消費(fèi)比重預(yù)測(cè)Fig. 5 Forecasting of the proportion of electric energy to the final energy consumption under different transition paths

表1 預(yù)測(cè)結(jié)果Tab. 1 Forecasting results of the carbon emissions per unit of GDP limit method

3.2 細(xì)分產(chǎn)業(yè)法

本研究將電力需求分為第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)用電和居民生活用電，同時(shí)綜合考慮“雙碳”“雙區(qū)”下所需研究的重點(diǎn)領(lǐng)域，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可獲取性，進(jìn)一步將第二產(chǎn)業(yè)劃分為工業(yè)、建筑業(yè)；將第三產(chǎn)業(yè)劃分為批發(fā)和零售業(yè)、住宿和餐飲業(yè)，交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)，信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)，其他服務(wù)業(yè)四個(gè)部分，如圖6 所示。

圖6 分部門(mén)電力需求預(yù)測(cè)模型示意圖Fig. 6 Illustration of the multi-sectoral forecasting model of electricity consumption

本研究以產(chǎn)值單耗法為基礎(chǔ)進(jìn)行修正。各行業(yè)增加值預(yù)測(cè)，主要依據(jù)歷史發(fā)展規(guī)律，結(jié)合“雙碳”下經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)、“雙區(qū)”下產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向等進(jìn)行趨勢(shì)外推；各行業(yè)產(chǎn)值單耗，結(jié)合不同行業(yè)的特點(diǎn)、電氣化水平提升，以及出現(xiàn)的新基建等新業(yè)態(tài)，引入不同的影響因素指標(biāo)，利用計(jì)量經(jīng)濟(jì)工具尋找指標(biāo)和影響因素之間的量化關(guān)系，以體現(xiàn)“雙碳”“雙區(qū)”下經(jīng)濟(jì)社會(huì)和電力發(fā)展之間的相關(guān)性，相關(guān)性判斷結(jié)果如圖7 所示。本研究將量化關(guān)系應(yīng)用到回歸方程或者系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)[12-13]中，從而建立預(yù)測(cè)模型，對(duì)深圳未來(lái)電力需求進(jìn)行合理預(yù)測(cè)。

圖7 各行業(yè)單耗預(yù)測(cè)主要影響因素Fig. 7 Main impact factors of electricity consumption in various industries

以工業(yè)單耗為例，判斷未來(lái)內(nèi)部產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整、電氣化率是重要影響因素。所以本研究選取先進(jìn)制造業(yè)占比、高技術(shù)制造業(yè)占比，以及工業(yè)能耗中電能占比作為主要指標(biāo)。公式如下：以此類(lèi)推，可得到其他部門(mén)用電量Q2,Q3,···,Qn。根據(jù)上述方法，預(yù)計(jì)深圳“十四五”及中長(zhǎng)期第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗呈緩慢下降趨勢(shì)；“雙碳”“雙區(qū)”背景下，深圳工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)比重不斷提高，節(jié)能降耗措施廣泛應(yīng)用，工業(yè)領(lǐng)域煤、石油等高碳能源的應(yīng)用逐步減少，近中期工業(yè)產(chǎn)值單耗持續(xù)較快下降，2035 年之后降速逐步放緩。第三產(chǎn)業(yè)中，交通運(yùn)輸業(yè)單耗受軌道交通和高鐵、電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展，港口岸電推廣等影響；批發(fā)和零售業(yè)、住宿和餐飲業(yè)單耗受充換電服務(wù)業(yè)電量快速增長(zhǎng)影響；信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)單耗主要受5G、數(shù)據(jù)中心等快速發(fā)展的影響，預(yù)計(jì)第三產(chǎn)業(yè)近中期用電單耗上升，中遠(yuǎn)期隨著技術(shù)進(jìn)步、節(jié)能影響等，呈逐步下降趨勢(shì)。預(yù)測(cè)結(jié)果如表2 所示。

表2 細(xì)分產(chǎn)業(yè)法預(yù)測(cè)結(jié)果Tab. 2 Multi-sectoral electricity consumption forecasting results

3.3 新型負(fù)荷修正法

本方法中，把對(duì)深圳未來(lái)用電量增加貢獻(xiàn)較大的重要因素單列，重點(diǎn)研究新基建對(duì)電量預(yù)測(cè)的影響，主要包括大數(shù)據(jù)中心、5G 基站、新能源汽車(chē)、軌道交通等新型負(fù)荷用電特性。

1）5G 基站

2020 年深圳5G 基站數(shù)量達(dá)到4.65 萬(wàn)個(gè)，根據(jù)《深圳市基礎(chǔ)設(shè)施專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃（2019－2035 年）》，深圳5G 基站按“確保信號(hào)全覆蓋”為原則進(jìn)行建設(shè)，2025 年5G 基站達(dá)到5 萬(wàn)個(gè)。5G 基站點(diǎn)多，面廣，功耗大，平均耗能是4G 基站的3～5 倍[14]。按獨(dú)立式宏基站總功耗7.2 kW，微基站4.6 kW，微微基站20～50W 測(cè)算，“十四五”期間，5G 基站方面新增用電量1.2 TWh～2.1 TWh 左右。

2）數(shù)據(jù)中心

2020 年深圳數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)量達(dá)到9.7 萬(wàn)個(gè)，根據(jù)《深圳市數(shù)據(jù)中心發(fā)展規(guī)劃（2021－2025 年）》（征求意見(jiàn)稿），預(yù)計(jì)2025 年達(dá)到36 萬(wàn)個(gè)。新建數(shù)據(jù)中心平均機(jī)架設(shè)計(jì)功率按6 kW，PUE 值按1.3 測(cè)算，且考慮數(shù)據(jù)中心上架率、需用系數(shù)、高時(shí)延及低能耗數(shù)據(jù)中心遷移情況，預(yù)計(jì)“十四五”期間數(shù)據(jù)中心新增用電量3.6 TWh～5.9 TWh。

3）新能源汽車(chē)

2020 年深圳新能源汽車(chē)數(shù)量達(dá)到39.6 萬(wàn)輛，根據(jù)《深圳市新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用工作方案（2021－2025 年）》，2025 年達(dá)到100 萬(wàn)輛，其中私家車(chē)78 萬(wàn)輛。根據(jù)各類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)的平均百公里電耗、年行駛公里數(shù)等數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)“十四五”期間深圳各類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)新增用電量約2.0 TWh～4.7 TWh。

4）軌道交通

深圳近中期規(guī)劃建成城際高速鐵路7 條；調(diào)整或新建城市軌道鐵路共有26 條，“十四五”期間新增約200 km。根據(jù)高鐵牽引站利用小時(shí)數(shù)、城市軌道交通車(chē)公里電耗、年行車(chē)公里等[15]測(cè)算，預(yù)計(jì)“十四五”軌道交通新增用電量約0.85 TWh～1.35 TWh。

隨著電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量和保有率的提升，電動(dòng)汽車(chē)充電帶來(lái)的晚高峰負(fù)荷增量效應(yīng)明顯，有必要進(jìn)行有序充電管理；數(shù)據(jù)中心由于最高負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)高，“十四五”期間規(guī)劃數(shù)量多，電量增量效應(yīng)最為明顯，耗電量最大，具體如圖8 和圖9 所示。

圖8 “十四五”期間新基建負(fù)荷增量圖Fig. 8 Load increment of new infrastructure during the "14th Five-Year Plan" period

圖9 “十四五”期間新基建電量增量效應(yīng)Fig. 9 Electricity consumption increment of new infrastructure during the "14th Five-Year Plan" period

除去上述新基建重點(diǎn)項(xiàng)目用電量增長(zhǎng)，對(duì)“十四五”及中長(zhǎng)期用于其他行業(yè)等發(fā)展的用電量自然增長(zhǎng)率進(jìn)行預(yù)測(cè)，最終得到全社會(huì)用電量預(yù)測(cè)結(jié)果，具體如表3 所示。

表3 新型負(fù)荷修正法預(yù)測(cè)結(jié)果Tab. 3 Forecasting results of the proposed new demand adjustment method

需要指出的是，新能源汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心等相關(guān)規(guī)劃時(shí)間跨度一般為“十四五”，遠(yuǎn)景規(guī)劃不明確，所以本方法近中期預(yù)測(cè)結(jié)果相對(duì)更為準(zhǔn)確；對(duì)于遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)，本研究主要結(jié)合國(guó)家整體行業(yè)規(guī)劃、汽車(chē)千人保有量、新能源汽車(chē)滲透率等，進(jìn)行趨勢(shì)性判斷，預(yù)測(cè)結(jié)果僅作為參考。

3.4 綜合比較推薦

采用上述三種方法，相互驗(yàn)證、相互支撐得到最終電量預(yù)測(cè)區(qū)間值。綜合考慮電量增長(zhǎng)存在的不確定性因素，得到深圳全社會(huì)用電量推薦方案，具體見(jiàn)表4?？梢钥闯?，“十四五”“十五五”“十六五”及“2035－2050 年”期間，深圳全社會(huì)用電量年均增速區(qū)間分別為4.0%～4.8%、2.4%～3.0%、1.2%～1.7%和0.7%～0.9%。

表4 全社會(huì)用電量預(yù)測(cè)結(jié)果Tab. 4 Forecasting results of the total electricity consumption

4 最大負(fù)荷及特性展望

4.1 最高負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)

預(yù)計(jì)深圳近中期最高負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)tmax受產(chǎn)業(yè)用電結(jié)構(gòu)影響較大。tmax與第二產(chǎn)業(yè)用電比重正相關(guān)，與第三產(chǎn)業(yè)和居民用電比重負(fù)相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)較大。未來(lái)深圳第二產(chǎn)業(yè)用電占比持續(xù)下降，第三產(chǎn)業(yè)和居民用電占比上升，且深圳屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，長(zhǎng)夏短冬，空調(diào)負(fù)荷占比較大，所以預(yù)計(jì)近中期峰谷差進(jìn)一步增大，tmax呈下降趨勢(shì)，最小負(fù)荷率呈下降趨勢(shì)。

中遠(yuǎn)期需求側(cè)各類(lèi)手段削峰填谷效果更為凸顯。受到需求側(cè)管理措施影響，tmax將一定程度增大。可考慮電動(dòng)汽車(chē)有序充電、用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能、冰蓄冷調(diào)峰以及峰谷電價(jià)機(jī)制等的影響。文章首先研究上述各因素對(duì)應(yīng)的典型出力或者負(fù)荷曲線，在不考慮需求側(cè)響應(yīng)曲線基礎(chǔ)上，結(jié)合未來(lái)規(guī)劃量，對(duì)曲線進(jìn)行修正，進(jìn)而得到考慮需求側(cè)響應(yīng)等因素之后的最高負(fù)荷，日負(fù)荷曲線趨勢(shì)如圖10 所示。綜合來(lái)看，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，近中期最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)逐步降低；遠(yuǎn)期電動(dòng)汽車(chē)有序充電等因素影響更為顯著，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)略微上升，預(yù)計(jì)保持在4 850 h 左右。

圖10 深圳典型日負(fù)荷曲線變化趨勢(shì)示意圖Fig. 10 Schematic diagram of the development trend of Shenzhen's typical daily load curve

4.2 最高負(fù)荷初步預(yù)測(cè)

根據(jù)2025－2050 年最高負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果，先初步預(yù)測(cè)深圳“十四五”及中長(zhǎng)期最高負(fù)荷；考慮各類(lèi)削峰手段后進(jìn)行修正，得到修正后的最高負(fù)荷；對(duì)比修正前后的最高負(fù)荷值，得到削峰比例，如表5 所示。

表5 最高負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果Tab. 5 Forecasting results of the peak load

5 結(jié)論

文章基于“雙碳”“雙區(qū)”背景下，在傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法基礎(chǔ)上提出的電量、負(fù)荷預(yù)測(cè)新方法，能夠合理反映各類(lèi)新因素對(duì)電力需求預(yù)測(cè)的影響，為其他地區(qū)進(jìn)行新形勢(shì)下電力需求預(yù)測(cè)提供新思路。在“雙碳”“雙區(qū)”背景下，深圳“十四五”及中長(zhǎng)期電力需求呈現(xiàn)以下特征：

1）用電總量趨勢(shì)：“十五五”之前是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的關(guān)鍵時(shí)期，受碳達(dá)峰背景下新電氣化快速發(fā)展、新基建等影響，預(yù)計(jì)深圳全社會(huì)用電量“十五五”之前仍保持中速增長(zhǎng)，前“十四五”增速與“十三五”基本持平，2030 年之后電量增速逐步放緩。2035 年后在碳中和目標(biāo)的約束下，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，綠色發(fā)展更加突出，用電效率有較大幅度提升，逐步實(shí)現(xiàn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的解耦，以更低的電力需求支撐更高質(zhì)量發(fā)展，預(yù)計(jì)電量進(jìn)入飽和增長(zhǎng)階段，增速降至1%以下。

2）用電結(jié)構(gòu)趨勢(shì)：在“雙區(qū)”“雙碳”影響下，深圳產(chǎn)業(yè)向更加高端化、高產(chǎn)值、低能耗的方向發(fā)展，傳統(tǒng)制造業(yè)向都市圈其他城市轉(zhuǎn)移，高耗能產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步壓縮，預(yù)計(jì)未來(lái)深圳第二產(chǎn)業(yè)用電占比持續(xù)下降，第三產(chǎn)業(yè)和居民用電占比上升。新基建電量增量在電量總增量中比重逐步上升。

3）最高負(fù)荷及負(fù)荷特性趨勢(shì)：作為先行示范區(qū)和粵港澳大灣區(qū)核心城市，加上前海合作區(qū)擴(kuò)容的新契機(jī)，預(yù)計(jì)深圳“十四五”期間最大負(fù)荷保持較快增長(zhǎng)，2030 年后削峰填谷手段逐步完善，最高負(fù)荷增速趨緩，2035 年后增速降至1%以下。最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，系統(tǒng)峰谷差呈近中期增大，遠(yuǎn)期變小的趨勢(shì)。

需求側(cè)各種手段削峰作用顯著，能夠有效降低最高負(fù)荷，節(jié)省電網(wǎng)投資。建議深圳未來(lái)加強(qiáng)需求側(cè)響應(yīng)頂層設(shè)計(jì)，完善價(jià)格激勵(lì)、財(cái)政補(bǔ)貼機(jī)制；大力發(fā)展自動(dòng)響應(yīng)、負(fù)荷聚集、節(jié)約電力測(cè)量與驗(yàn)證、智能負(fù)荷控制等需求側(cè)響應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)；鼓勵(lì)在工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域試點(diǎn)需求側(cè)響應(yīng)管理項(xiàng)目；加強(qiáng)電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能的發(fā)展，推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)充放電行為的有序管理，研究虛擬電廠的商業(yè)模式等，促進(jìn)需求側(cè)資源的深度挖掘。