煤電、氣電、核電等電源項目投資決策時,常用電力電量平衡測算未來幾年的電力盈缺和電源設(shè)備利用小時,結(jié)合電價、燃料價格、單位造價等參數(shù),測算電源項目的經(jīng)濟性。電力電量平衡是短期定量預(yù)測工具,2~3年內(nèi)的預(yù)測精度較高,3~5年的預(yù)測精度下降,難以預(yù)測5年之后的電力供需和利用小時。煤電、氣電建設(shè)期為18~24個月,核電建設(shè)期為5年,投資決策時預(yù)測的電力盈缺和利用小時,待到項目建成時,其預(yù)測精度已下降、甚至失效。
煤電、氣電的運行壽期為30年,三代核電運行壽期為60年,需要配套遠期預(yù)測工具輔助投資決策。能源模型是遠期預(yù)測定量工具,通常是耦合使用自上而下能源經(jīng)濟模型和自下而上能源技術(shù)模型。不論哪種模型,都是系統(tǒng)工程,需要海量數(shù)據(jù)庫和專業(yè)團隊的巨大工作量作為支撐。能源模型的預(yù)測結(jié)果易受外生給定變量影響。
大部分研究機構(gòu)認(rèn)為,中西部地區(qū)因為人均用電水平低,未來用電增速將高于東部地區(qū)(定性判斷、外生變量),是用電量增長的主力軍。本文采用極簡的定性分析法,聚焦單一變量——人口,來分析我國遠期用電增量的區(qū)域分布,認(rèn)為未來用電增量大的行業(yè)的分布,均與人口聚集和分布高度相關(guān)。參考日本人口、用電量達峰回落后的經(jīng)驗,分析我國人口總量和流動的變化規(guī)律,筆者認(rèn)為:胡煥庸線以東、尤其是東南沿海作為未來的人口凈流入?yún)^(qū),將是用電量高增長地區(qū),且營商環(huán)境好,是我國最優(yōu)質(zhì)的電力市場。
用電量高增長行業(yè)分布和人口分布高度相關(guān)
為了分析用電量的區(qū)域分布,筆者首先分析各行業(yè)分布和人口分布的相關(guān)性(詳見表1)。
生產(chǎn)側(cè)(一產(chǎn)、二產(chǎn))的電力消費:海拔、降水量等地理氣候因素影響一產(chǎn)分布、繼而影響人口分布,且相當(dāng)部分一產(chǎn)為勞動密集型,一產(chǎn)的區(qū)域分布和人口(勞動者)分布高度相關(guān)。制造業(yè)中,日用品制造業(yè)是勞動密集型產(chǎn)業(yè);高附加值產(chǎn)業(yè)需要高素質(zhì)的勞動者,高素質(zhì)的勞動者傾向于居住在教育、醫(yī)療等資源較好的繁華地區(qū);建筑業(yè)在人口聚居區(qū)域建設(shè)房屋。僅采礦業(yè)、高耗能產(chǎn)業(yè)等少數(shù)行業(yè),產(chǎn)業(yè)分布和人口聚集可相對分離,人口相關(guān)性低。
消費側(cè)(三產(chǎn)、生活)的電力消費,其用電分布和人口分布高度相關(guān)。
三產(chǎn)和生活用電的電量占比提高
自2005年開始,多數(shù)年份我國二產(chǎn)的用電量增速低于全社會用電量增速,三產(chǎn)和生活用電的增速高于全社會用電量增速(詳見表2、圖1)。
二產(chǎn)用電量增速低,導(dǎo)致我國二產(chǎn)的用電量占比顯著下降,由2005年的75.4%下降到2022年的66.0%;此消彼長,三產(chǎn)和生活用電的占比逐漸提升,由2005年的合計占比21.6%,提高至2022年的32.7%。
三產(chǎn)和生活的用電量及占比將繼續(xù)提高
2022年,我國三產(chǎn)和生活的用電量占比提高至32.7%,但遠低于美、英、法、德、日等后工業(yè)化國家——二產(chǎn)、三產(chǎn)和生活用電“三分天下”(詳見圖2)。
從人均用電量看,2022年我國人均工業(yè)用電量為4038千瓦時/人·年,已經(jīng)超過英、法、德、美;三產(chǎn)和生活人均用電量分別為1053、947千瓦時/人·年,和發(fā)達國家相比,還有一定差距。
經(jīng)濟發(fā)展的重要目的是提高人民生活水平,人均生活用電量是衡量居民生活水平的重要指標(biāo)。我國的人均三產(chǎn)、生活用電顯著低于對標(biāo)的發(fā)達國家,未來發(fā)展空間很大,將成為用電量增長的主力軍,用電占比將繼續(xù)提高。
現(xiàn)代化工業(yè)分布和人口分布高度相關(guān)
黨的二十大強調(diào),高質(zhì)量發(fā)展是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的首要任務(wù),我國將繼續(xù)建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系,推進新型工業(yè)化,支持專精特新企業(yè)發(fā)展,推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展?,F(xiàn)代化工業(yè)體系、高端制造業(yè)需要高素質(zhì)人才,高素質(zhì)人才傾向于居住在發(fā)達、繁榮的大城市;亦即,二產(chǎn)的用電增量主體,將和人口分布高度相關(guān)。
我國人口達峰回落和大城市化
我國人口于2021年達峰,2022年人口開始下降。城市化、大城市化進程中,人口向大城市(主要分布在東南沿海)匯集,胡煥庸線以西人口下降速度將高于全國均值,東南沿海依靠人口遷入、人口可繼續(xù)增長一段時間。
人是終極資源
美國人口經(jīng)濟學(xué)家、世界銀行首席經(jīng)濟學(xué)家Paul Romer提出內(nèi)生經(jīng)濟增長模型:人是終極資源。人口規(guī)模的增長,在一定條件下,可以使得更多人從事科研和創(chuàng)新的工作,創(chuàng)造出更多的科研成果,這些成果為全社會所用,從而推動經(jīng)濟的發(fā)展。
在古羅馬帝國,煤被當(dāng)做黑玉,是裝飾品;燃燒時有煙,被認(rèn)為可通靈、辟邪,和亡靈的世界溝通;煤在中世紀(jì)開始成為燃料,提供熱能;蒸汽機發(fā)明后,化石能源的熱能轉(zhuǎn)化為動能;發(fā)電機發(fā)明后,動能轉(zhuǎn)化為電力。物質(zhì)一直都存在,發(fā)揮什么樣的作用,取決于人的認(rèn)知能力。
我國人口于2021年達峰
2021年末,我國人口達到141260萬人的峰值。2022年,我國出生956萬人、死亡1041萬人,人口比上年末減少85萬人,是建國以來首次人口負增長,2022年底人口下降至141175萬人。中國工程院院士、北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部主任喬杰預(yù)計,2023年出生人口數(shù)約為700~800多萬,2023年人口將比2022年底減少約300萬。
1991年我國總和生育率為1.91,首次低于世代更替率2.1;之后,我國的生育率始終低于世代更替率。根據(jù)第七次人口普查,2020年我國總和生育率為1.3,遠低于世代更替率。生育觀念成型后,扭轉(zhuǎn)難度較大,預(yù)計未來我國人口將持續(xù)下降(詳見圖3)。
人口流動:胡煥庸線的固化
1935年,人口地理學(xué)家胡煥庸提出了“黑河—騰沖線”,后人稱之為胡煥庸線,將我國分成東南和西北兩部分:胡煥庸線東南部面積占比為43.8%,西北部56.2%,面積基本相當(dāng),但人口分布疏密差異懸殊:東南部人口占比96%,西北部4%。胡煥庸線深刻揭示了中國自然、經(jīng)濟、人文等因素的綜合格局。
根據(jù)2020年第七次人口普查結(jié)果,西北部人口占比6.5%,東南部人口占比93.5%,兩側(cè)的人口占比變化極小,顯示了胡煥庸線的穩(wěn)固性。
2000、2010、2020 年,東部沿海地區(qū)的人口占比分別為 35.6%、37.98%、39.99%,20年間提高了4.39%。胡煥庸線固化的同時,人口向東部沿海地區(qū)、尤其是東南沿海匯集。
規(guī)模效應(yīng):城市化伴生大城市化
理論物理學(xué)家Geoffrey West的《規(guī)?!芬粫?,對城市的規(guī)模效應(yīng)進行了定量分析:城市人口翻倍,人均收入、專利數(shù)等經(jīng)濟參數(shù)遵從約1.15的指數(shù)增長,人均電線長度、加油站數(shù)量等基礎(chǔ)設(shè)施成本降低15%。大城市的規(guī)模效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)、人才聚集效應(yīng),促進了大城市的人口占比提高。
英國、美國、日本的城市化率分別在1850年、1920年、1950年超過50%,2018年城市化率分別為:英國83.4%、美國82.3%、日本91.6%。城市化的同時伴生大城市化,例如,美國有300個MSA(類似我國地級市),1920年,22%的美國人生活在top20的MSA,2010年,該比例提高到37.5%,人口逐漸朝超級大都市匯聚。日本人口峰值的2008年,東京人口占全國人口的10.1%,2020年東京人口占比提高至11.1%。
截至2022年底,我國城鎮(zhèn)化率65.2%,處于城鎮(zhèn)化中期。參考發(fā)達國家的規(guī)律,我國在后續(xù)的城市化進程中,也將伴生大城市化。而大部分存量大城市,分布在胡煥庸線以東,尤其是東南沿海。
日本人口和用電量變化
美德法日等發(fā)達國家中,美國人口在持續(xù)增長,2008年后用電量進入平臺期;德法的人口保持增長,2008年后用電量略有下降;日本的人口和用電量,2008年之后均下降。因此,本文選取日本,分析分區(qū)域用電量變化趨勢。
日本人口達峰后,少數(shù)核心區(qū)域人口繼續(xù)增長
1957年起,日本的總和生育率低于世代更替率2.1,因為死亡率降低,總?cè)丝诹坷^續(xù)增長至2008年的峰值1億2808萬人。近年日本生育率低至1.3,截至2023年3月1日,日本人口為1億2457萬人,比2008年減少351萬人。據(jù)分析,2050~2065年日本人口將下降到1億以下。
總?cè)丝谙陆担毡旧贁?shù)區(qū)域人口保持增長,以2015~2016年為例,東京、埼玉、千葉、神奈川、愛知、福岡等地人口增長,主要是因為外來人口遷入(社會增減率),沖繩的人口增長,主要依靠較高的出生率(自然增減率);其余大部分區(qū)域人口自然增長率(出生<死亡)和社會增減率(遷入<遷出)均為負值,人口衰減(詳見圖4)。
2008~2020年,日本總?cè)丝谙陆?.2%,8個縣(埼玉、千葉、東京、神奈川、愛知、滋賀、福岡、沖繩)人口保持增長,除福岡、沖繩外,其中6個縣均隸屬于三大都市圈;其余39個縣的人口下降,其中青森、巖手、秋田、山形、福島、德島、高知等7個縣的人口降幅超過10%。
人口增長區(qū)域的用電量降幅低于全國均值
日本的用電量和終端電力消費量峰值出現(xiàn)在2007年,隨后逐年下降。2019年,日本終端電力消費量8095億千瓦時,比2007年下降12.8%。2007~2019年,日本人口保持增長的8個縣,其中7個縣的終端電力消費量降幅低于全國均值,僅福岡縣的降幅(-13.8%)略高于全國均值。
東南沿海區(qū)域用電量增長后勁足
我國未來產(chǎn)業(yè)升級,用電增量主要來自高附加值的二產(chǎn)、三產(chǎn)和生活用電等行業(yè),這些行業(yè)的分布和人口分布密切相關(guān)。
每一個理性人用腳投票,匯聚而成的人口流動趨勢,是預(yù)測區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、電力消費增長最重要的自變量;同時,人口又是經(jīng)濟發(fā)展的因變量,人口不斷向經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)匯集。人口增長和經(jīng)濟增長互為因果,不斷迭代。
我國人文地理的先天條件,導(dǎo)致人口在胡煥庸線東南側(cè)區(qū)域聚集,城市化和大城市化的規(guī)模效應(yīng)將持續(xù)強化這一過程。區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和人口流動遵循馬太效應(yīng),損不足以補有余,強者愈強。2021年我國人口達峰后回落,疊加大城市化、人口向東南沿海匯聚,意味著中西部人口的衰減速度將高于全國平均水平;東南沿海省份作為人口流入?yún)^(qū)域,有望在全國總?cè)丝陂_始下降后,依然保持一段時間的繼續(xù)增長。
我國的人口已經(jīng)達峰,但人均用電量保持增長,全社會用電量將繼續(xù)增長一段時間。我國用電量達峰之后,參考歐美發(fā)展經(jīng)驗,總用電量可能進入平臺期;但不同區(qū)域的用電量增減趨勢將發(fā)生分化,而人口變化趨勢是導(dǎo)致用電量變化的重要因素(詳見圖5)。
預(yù)計東南沿海省份,在全國總用電量達峰前,用電量保持平穩(wěn)增長;全國用電量達峰后,因為區(qū)域人口繼續(xù)凈增長,區(qū)域用電量依然保持一段時間的增長,且營商環(huán)境好,是我國最優(yōu)質(zhì)的電力市場。
我國人口2021年達峰后開始衰減,不再保持單向遞增,這種重大的不連續(xù)性,將對各行各業(yè)產(chǎn)生深遠影響。煤電、氣電項目的運營期是30年,三代核電是60年,水電甚至可運行百年,因此,電力投資決策時需充分考慮當(dāng)?shù)厝丝谠鲩L趨勢對未來用電量的影響,科學(xué)規(guī)劃電力發(fā)展。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2023年09期,作者系電力從業(yè)者
評論