中国电力区际流动的时空格局与影响因素解析

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电力资源是重要的基础性能源,电力资源的稳定供给是经济发展的必要保障。但由于中国电力资源多分布在中西部地区,而人口和产业活动多集聚在东部沿海地区,电力产品供给与需求的空间不均衡导致中国需要通过大规模的跨区域电力输送来实现区域电力供需平衡。近年来,电力区际流动规模不断增长,其占电力生产与消费的比重不断提高。准确刻画这种能源流动形式,厘清其产生原因与结构特点,研究其在时间与空间上的格局变化特征,认识其影响因素,对于优化电力工业布局,深入理解区域间的经济与物质联系具有实践和理论层面的重要意义。  本文综合运用定量数理统计分析、网络与空间分析等方法,在对中国电力生产消费空间格局及其变化详细分析的基础上,基于电力交易市场年报和各省电力平衡表,建立了2006-2015年中国省际电力OD流矩阵,分析了2015年省际电力流动空间格局的源点与汇点、电力联系网络的结构特征,以及各区域电网的电力流动空间格局,并研究了2006-2015年十年间中国电力流动的时空格局变化特征。最后,本文从电力供给、电力需求、电力传输的角度探讨了影响中国电力流动的主要因素及不同因素的作用强度。研究发现:  (1)2000-2015年间,中国电力生产的总体格局发生较大变化。京津冀电力生产份额下降,内蒙古、四川、云南电力生产份额上升。电力消费的总体格局保持相对稳定。电力产消盈余格局变化较大,产消盈余区域显著向内蒙古、山西、四川、湖北地区集聚,东部沿海省份的电力缺口逐步增大。  (2)2015年跨省电力流动集聚特征明显,电力流动呈现“西电东送,北电南送;东西流动为主,南北流动为辅”的格局。内蒙古、四川、云南、湖北、贵州、山西是中国重要的电力源点,京津冀、江浙沪和广东是电力流动的主要汇点,全国省际电力联系网络节点中心性较高的地区为湖北、四川和甘肃。27个研究区网络密度18.8%,电力联系较为密集。  (3)2006-2015年,电力源场体系发生较大变化。内蒙古、山西、湖北、贵州、四川和云南六省区依然是重要的电力源点,但四川、云南影响力显著上升,山西、湖北、贵州影响力显著下降。汇场体系基本保持不变,京津冀、江浙沪和广东省一直是中国电力流动的主要汇点;其中江浙沪和广东汇聚力略有上升,京津冀汇聚力略有下降。电力源汇点格局差异逐步扩大,源点的电力输出量和汇点的电力输入量规模都呈现增加趋势。同时,源点的外向度和汇点的对外依赖度逐步增强,省际电力流动的规模和网络联系密度也呈现加强趋势。由此表明电力生产与消费的区域分工将更为明显,省际间的电力依赖性将进一步加强。  (4)综合分析电力源场与汇场的电力流动对应关系,中国从北到南形成了“西电东输”三大通道格局:内蒙古和山西向东北三省和京津冀地区供电;中部湖北、安徽、四川向江浙沪地区供电;南部云南、贵州向广东供电。由于特高压技术的进步,省际电力输送从区域电网内部为主逐步变为以跨区域电力输送为主。新疆、宁夏、四川、陕西等省区可以直接向东部地区输电。电力联系网络的首位度下降,表明省际间的电力联系逐步趋于均衡。一些大的电力汇点不再只依赖一个单独的源点,而是采取了多源点供应。因此,未来省际电力网络将更为完善和均衡化。  (5)电力供给层面,电力市场规模的提高、电力投资规模的增大会显著促进电力生产量与电力流动量,电力资源禀赋影响相对较小。电力需求层面,经济发展规模与高耗能产业规模的提高显著促进电力消费量与电力流动量,而城市化水平与产业结构对电力需求影响较小。电力传输层面,电力产消差异的提高会显著促进区域电力的流动量。电力传输通道的建立可以使地区突破区位限制,提高区域的对外电力联系能力。此外,电力上网政策的进一步规范、电力定价机制的市场化、新能源比重的提升、远距离输电技术的进步和特高压的采用均会影响电力在区域间的流动。
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