电力行业专题报告我国电力电量需求分析与展望.docx

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电力行业专题报告我国电力电量需求分析与展望

电力行业专题报告：

2020~2025我国电力电量需求分析与展望

一、电力消费弹性系数预测失灵：

新兴产业与居民用电占比提升

1.用电结构调整——用电量超预期增长的主因

2020、2021年，我国全社会用电量持续超预期增长。

2020年初，新冠疫情的肆虐导致全球经济增长受损严重，而2011年以来我国电力消费弹性系数长期低迷，市场整体对我国用电量情况持悲观态度。

出人预料的是，2020-2021年，我国全社会用电量在月度、季度、年度三个维度均实现了超出预期的高速增长：

全社会用电量增速为3.96%和10.67%，用电弹性系数大幅度上升，达到1.72和1.32，位居近十年前二。

综合来看，2017-2021我国用电量复合增速为7.03%，较2012-2016年的4.71%，提升2.32pct，用电增速中枢抬升明显。

第三产业加居民生活用电量占比超过31%。

随着我国人均收入的提升以及经济结构转型升级的持续进行，近十年来，一产、二产用电量在总电量中的占比呈现持续走低的趋势，2021年，一产与二产用电量占比之和为68.8%，较2011年下降8.4%；与之相对应的，2021年三产与居民生活用电量合计占比达31.2%。

由于新冠疫情影响，2020、2021年各产业用电量增速波动较大，因此我们分10年、5年、3年三个维度对二产、三产、居民生活用电增速计算复合均值，并在此基础上计算平均弹性。

不难发现，第三产业复合增速最高、弹性最大；居民生活用电在各个时间维度上整体高于复合全社会用电量增速（5.86%、7.03%、6.69%）与GDP增速（6.68%、5.98%、5.44%）。

而用电量占比最大的第二产业，中长期来看用电量增速小于全社会平均水平，电力消费弹性亦小于1。

这也就意味着最近十年间，三产与居民生活用电已经成为全社会用电量增长的主要边际驱动因素。

特别值得注意，相较于“十二五”，“十三五”期间三产与居民用电增速中枢继续上移，若非新冠疫情对三产的严重冲击和经济下行压力增大，这种增速中枢的上行在近三年将会继续维持甚至更加显著。

不同于第二产业本身用电量与产值之间呈现显著的线性关系，三产用电弹性更高，而居民生活用电贡献电量而不贡献经济产值，这也解释了此前基于用电消费弹性系数的电量预测为何频频失灵。

对比发达国家，我国三产+居民用电仍有巨大提升空间。

虽然我国三产+居民生活用电量占比在近十年间有了较大的提升，但是相较于欧美、日韩等发达国家，我国在三产发展、人均

收入方面仍然有着巨大的发展空间。

以日本和美国为例，日本三产与居民生活年度人均用电量分别为2669千瓦时和2139千瓦时，是我国当前水平的2.65倍和2.57倍，电量合计在总电量中占比为57.91%；美国三产、居民生活人均用电量分别为4733千瓦时和4225千瓦时，电量合计在总电量中的占比达到67.7%。

两国两部门电量占比分别较我国高出26.67pct和35.83pct。

我们认为，随着我国居民人均收入水平的进一步提升与产业升级持续进行，三产与居民生活用电量占比上行的趋势，在较长时间内都不会发生改变，而这两者将驱动我国全社会用电量继续快速上行。

2.以高技术装备制造业、信息传输和互联网服务业为代表的新兴产业成为用电增量主力军

高附加值与高能耗，是新经济的鲜明特征。

相较于第一产业与传统制造业，高技术与装备制造业、信息技术服务业等新兴产业技术含量更高，经济附加值更大，行业平均利润水平更高，市场空间更为广阔。

叠加我国在政策方面的大力支持，其成长上限更高，持续性更强。

与此同时，包括5G基站、数据中心、新能源汽车、轨交装备制造、半导体制造、光伏组件制造等在内的新兴产业，在生产过程中均产生大量能耗，特别是对电能的消耗。

新兴产业对经济的带动作用更强，对能源的消耗强度亦毫不逊于传统高耗能行业。

延续之前的研究思路，我们对2019-2021三年中，国民经济分类中66个行业大类的用电量情况进行了拆解。

并使用差值法（用电增量贡献率-用电量占比，与0进行比较）和比值法（用电增量贡献率/用电量占比，与1进行比较）对各行业的用电增量边际贡献进行研究。

计算机、通信和其他电子设备制造业、电气机械和器材制造业、软件和信息技术服务业、互联网和相关服务业为2019-2021年用电量边际贡献前四的行业，边际贡献率（对电量增量贡献率超出其用电量占比的部分）分别为3.35%、1.66%、1.18%、1.04%，而6大高耗能行业（黑色，有色，化工，建材，燃料加工，电力热力生产）中，黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、电力、热力的生产和供应业用电电量边际贡献率为-1.50%、-2.22%和-4.36%，位居倒数。

整体来看，六大高耗能行业用电量占比为53%（四大传统高耗能行业35.3%），而用电增量贡献仅为46.4%（四大传统高耗能行业32.1%），边际贡献率差值法-6.6%，比值法0.88；高技术与装备制造业（汽车制造业、计算机/通讯和其他电子设备制造业、医药制造业、金属制品业、通用设备制造业、专用设备制造业、电气机械和器材制造业、仪器仪表制造业、铁路/船舶/航空航天和其他运输设备制造业9个行业）用电量占比为13.3%，用电增量贡献率16.6%，边际贡献率差值法3.3%，比值法1.25；信息传输与互联网服务行业（软件和信息技术服务业，互联网和相关服务业，电信、广播电视和卫星传输服务业）用电量占比为1.9%，用电增量贡献率4.7%，边际贡献率差值法2.8%，比值法2.49。

从宏观政策角度来看，高技术装备制造业、信息技术服务业等新兴产业的发展是实现经济高质量发展的重要保障与直接体现。

2018年中美“贸易战”，美国对包括中兴、华为在内的一系列中国科技企业与科研单位进行制裁和芯片禁运，引起了国内对于高端制造自有能力的广泛关注与中央高层的高度重视。

2021年9月份，国家发改委印发《完善能源消费强度和总量双控制度方案》，明确“对能耗强度降低达到国家下达激励目标的省（自治区、直辖市），其能源消费总量在五年规划当期能耗双控考核中免予考核”，一方面对能耗强度重点考核，鼓励各省改造、升级、退出传统高耗能行业产能，另一方面对能耗总量考核放松，鼓励各省发展“高附加值但是高能耗”的新兴产业。

未来，随着经济从“高速发展阶段”转向“高质量发展阶段”，新兴产业的产值规模持续增加，能耗/电耗水平也将持续提升。

在此背景下，我国全社会用电量增长的持续性与韧性，也将显著增强。

基于此，我们对具有代表性的新兴产业和居民生活用电进行相应的分析，并对其未来3-5年对于电力与电量增长的贡献进行了相关测算。

二、新兴产业用电量预测：

2025年用电量占比有望超过20%

5G基站、数据中心这类新型数字基础设施具有高能耗、24小时不间断运行的特点，耗电量极大。

同时，在“双碳”目标下方兴未艾正大量装机的光伏发电，其光伏组件的生产制造过程亦表现为高耗能、高耗电。

此外，半导体行业的蓬勃发展，钢铁行业的产能转型，都将在未来对我国全社会用电量增长形成强有力的支撑与带动。

而随着我国人均居民收入的提升，居民生活用电量自然“水涨船高”。

在此基础上，我们分为新兴产业与居民生活用电两部分，对七个行业与领域的能耗水平进行了测算。

到2025年，新兴产业用电量在全社会用电量占比将达到19.7-20.5%，较2021年上升5个pct，2021-2025平均用电增量贡献率将达到35.3%-40.3%。

1.通讯基站：

2025年能耗达6047.3亿千瓦时

5G单设备能耗是4G的2.37倍。

由于5G信号频率高，波长短，穿透力弱，因此如果要达到4G信号的覆盖范围，并且且不增加甚至进一步减少设备体积，就需要将传统的射频单元（RRU）与无源天线（本身不需供电）集成为有源天线单元（AAU），并增加对应的基带单元（BBU）数量，因而造成了功耗的大幅上升。

根据华为《5G电源白皮书》与《5GTelecomPowerTargetNetworkWhitePaper》，4G单设备功耗约为1980W，而5G设备功耗则达到4700W。

随着各设备运营商对于5G设备的不断改进，我们预计到2025年，5G单设备用电量降至4.3KW。

除宏基站外，数量更多的小基站（微基站、皮基站、飞基站）同样值得重视。

通常来讲，宏基站适用于广域覆盖，微基站偏向局域覆盖，皮基站与微基站则相当于企业级WiFi与家庭路由器。

我们预计到2025年，微基站数量大概为宏基站的2倍，每座微基站设备功耗为100W左右。

共享基站的存在，导致实际基站设备数量大于基站建设数量。

搭载通讯设备的通讯铁塔（地面塔、楼面塔、景观塔等）本身占地面积大、造价高，因此在实际运营中，经常出现多家运营商共用同一基站（通讯塔）的情况，即在同一基站中，放有属于不同运营商的多套通讯设备。

出于避免重复建设与通讯基站运营的经济性考量，我们认为未来共享基站的渗透率会进一步增加，单基站平均设备数量还会逐步提高。

预计2025年，国内5G基站数量390万座，5G基站万人拥有量接近28座。

根据工信部数据，截至2021年底，我国建成5G基站142.5万座，新增基站70.7万座，5G基站万人拥有量达到10.1座。

2021年7月，工信部等十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》，指出2023年全国每万人拥有5G基站数达到18座；在《“十四五”信息通信行业发展规划》中，预期目标2025年万人拥有5G基站数达到26座。

考虑到智慧农村、智慧矿山、工业互联网等领域对5G通讯的需求，以及经济稳增长主题下对新型基础设施投资的增大，我们预计2025年全国5G基站数量为380-400万座，万人5G基站拥有量26.8-28.2座。

结合通讯服务升级进程中的2G、3G基站的逐步退役和4G基站的略微增长，我们预计到2025年，2G、3G基站和4G基站数量分别为180万座和625万座。

同时，由于通讯基站本身的服务特性，假定基站每年工作365*24=8760小时。

2025年，预计5G基站总能耗为2970.6亿千瓦时，较2020年新增能耗2480亿千瓦时，总功耗33.91GW，较2020年底新增28.31GW；通讯基站总能耗达6047.3亿千瓦时，较2020年底新增1984.2亿千瓦时，总功耗达69.03GW，新增22.65GW。

（增量的差值主要来自于部分能耗较高的2G、3G基站部分退役或升级为能耗较低的4G基站）。

但是也要注意，过高的能耗将会极大增加5G基站的用能成本，从而影响5G基站的建设与推广速度。

所以如何有效降低基站用能与维护成本，也是未来各大5G运营商亟需解决的问题。

2.数据中心：

2025年能耗为6435.2亿千瓦时

需求与政策双重驱动，数据中心发展前景光明。

在政策层面，我国数据中心相关政策连续出台，逐步落地。

2022年2月23日，国家发改委正式复函同意京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区建设“一体化算力网络国家枢纽节点”，再次引起全市场对于“东数西算”工程以及数据中心产业的高度关注。

2021年，我国互联网数据中心增值电信业务许可项目数达到6746个