江苏省综合能源服务的用电量预测研究

黄河 张岑 樊丽君 胡彩红

1.国网江苏省电力有限公司常州供电分公司； 2.北京成和能源咨询有限公司

一、引言

随着泛在电力物联网技术以及电力改革进程加快，综合能源服务将成为更多能源企业转型发展的方向，成为电网公司增供扩销、提升服务形象的重点任务。综合能源服务是一种新型的，为满足终端客户多元化能源生产与消费的能源服务形式，包括能源和服务两大类。为了提升江苏省电力公司综合能源服务形象，提升电网规划运行水平，满足能源消费供给、提升能源效率、降低用能成本、促进竞争与合作、能源结构转型、能源系统形态新的发展趋势需求，必须深入开展江苏省综合能源服务的用电量预测。

文1提出了电网公司综合能源服务业务进行混合所有制改革的三种模式，分析了各模式的优劣势和适用范围。文2根据构建了用户不同类型负荷响应特性模型，针对综合能源服务商在运营过程中面临的主要不确定性因素，以其在不同类型市场中能源购置成本最小为目标，构建了计及DR资源的两阶段随机市场购电决策模型。已有相关综合能源服务的研究大多从项目级的角度探索，缺乏对其大范围中长期用电量预测方法的研究，战略前瞻性不足。

本文结合江苏省经济社会发展和综合能源服务技术发展趋势的特点，建立灰色预测用电量预测模型，通过模型计算，可以给出中长期江苏省综合能源服务用电量情况，为江苏省电力公司和上下游企业、政府部门部署综合能源服务工作提供参考。

二、预测模型

灰色GM（1，1）模型预测法

通常情况下，建立的预测模型的数据越多越好，但样本容量过大不一定能够找到样本的统计规律。灰色模型，即GM模型，不受模型样本是否存在统计规律、统计规律是否为典型过程的限制，所需样本量小，计算量小。灰色预测的思想是：先将原始数据生成具有一定规律的序列，再对生成序列进行建模预测，得到生成序列的预测值，最后对生成序列的预测值进行还原，得到模型的预测值。具体计算过程如下：

首先选择基于时间序列的n个观察值X(0)；其次，通过累加生成新序列X(1)；第三，基于X(1)紧邻均值生成序列Z(1)；第四，构建GM（1，1）灰微分方程模型为，式中，a称为发展灰数，b称为内生控制灰数。第五，构建微分方程为上述灰色微分方程的白化方程；第六，求解白化方程的时间响应函数和灰微分方程的时间响应序列；第七，构建预测方程。

三、案例分析

江苏是我国经济发达省份，2018年实现生产总值92595.4亿元，同比增加6.7%，人均GDP达到115322元。全社会用电量达到6128亿千瓦时，同比增加5.5%，省外输入电量占比18%。江苏能源资源匮乏，是典型的能源输入型地区，因此必须大力推进综合能源服务提升能源安全保障水平。未来江苏省综合能源服务涉及水电气热(冷)等能源，园区综合能源服务是重点发展方向。例如江苏红豆工业园，涉及纺织服装、橡胶轮胎、生物医药、地产等行业，用能种类丰富，涵盖水、电、气、热、光、储等多类型能源消费，2018年园区用电量2.84亿千瓦时，用热蒸汽40万吨，其中清洁能源占比8.68%。

未来江苏经济发展转型趋势更加明显，预计2035年以前GDP年均增速将维持在4.5%-6%，稍低于全国平均水平。全社会用电量年均增速将维持在2.5%-4%，也将低于全国平均水平。江苏电力增长中贡献最大的成分是综合能源服务，预计2035年以前年均增速将维持在4%-6%，到2035年江苏新增综合能源服务用电量将达1350亿千瓦时，约占新增用电量的40%，主要分布在工业园区、城乡结合部、中心城镇。从用电类型来看，江苏综合能源服务主要集中于电锅炉、电窑炉、交通电气化（电动汽车和岸电等）和家庭电气化。

四、结论

为了提升能源安全供应水平、提高能源服务质量，提升电网规划运行水平，江苏省必须大力推进综合能源服务。本文结合江苏省经济社会发展和综合能源服务技术发展趋势的特点，建立灰色预测用电量模型，进而预测未来江苏省综合能源服务用电量。研究表明，到2035年江苏新增综合能源服务用电量将达1350亿千瓦时，约占新增用电量的40%，主要分布在工业园区、城乡结合部、中心城镇。从用电类型来看，江苏综合能源服务主要集中于电锅炉、电窑炉、交通电气化（电动汽车和岸电等）和家庭电气化。案例表明所提方法的可行性。