云南水電專題二：終極問題復產(chǎn)的可能性

云南地區(qū)總發(fā)電量測算的基本邏輯我們在專題1的部分已然論述了云南地區(qū)降雨對水力發(fā)電的影響，同時水電云南電力系統(tǒng)最重要的組成部分，故本部份將嘗試從降雨出發(fā)建立起對云南總發(fā)電量的預測模型，其邏輯如下：圖1：云南發(fā)電測算邏輯圖數(shù)據(jù)來源：NOAA，紫金天風研究所?

云南地區(qū)降雨數(shù)據(jù)的計算數(shù)據(jù)來源：NOAA，紫金天風研究所?

右表為從NOAA收集的云南6地氣象站從2020-2023年的月度數(shù)據(jù)，我們對其數(shù)據(jù)取平均值得到云南2020-2022年的月度降水數(shù)據(jù)，以下為其繪制折線圖。圖2：云南2020-2022降水表1：云南2020-2022降水（mm）數(shù)據(jù)來源：NOAA，云南電力協(xié)會，紫金天風研究所?

以上是云南2020-2022年的水力發(fā)電量和降雨的月度數(shù)據(jù)對比圖，我們可以發(fā)現(xiàn)發(fā)電量和降雨都集中于6-10月份，但是發(fā)電量的高峰期會比降水的高峰期滯后。圖3：云南2020降水與水力發(fā)電對比圖圖4：云南2021降水與水力發(fā)電對比圖圖5：云南2022降水與水力發(fā)電對比圖?

云南的降雨與水力發(fā)電對比??

我們對發(fā)電量的觀測將基于以下模型：???1??=??0+??1????????t+??2???????????1+

??3????????2+

??4???????????????????1?

其中??為當月的發(fā)電量；

????????t為當月的降雨量，

???????????1為上一月的降雨量；

????????2 為上一月降水量的平方；

????????????????為當月的裝機量。根據(jù)2020-2022年的月度數(shù)據(jù)得出以下結果：?

依據(jù)此結果我們可以得出以下結論：本月的降雨和上月的降雨數(shù)據(jù)都會對發(fā)電量產(chǎn)生正向影響，但是上月的降水的影響力會明顯的大于本月的降水影響；上一月的邊際效益是遞減的，這可能與水電站的發(fā)電上限與水電站群的調節(jié)有關。???1??=0.3026027????????t+1.783898???????????1?

0.0036034????????2+0.0404661?????????????????

171.1661??

水電是云南最重要的電力來源，所以云南地區(qū)的總發(fā)電量和水電的發(fā)電量是息息相關的。濕季水電運行小時數(shù)較高時，電力系統(tǒng)無需其他電力來源補充電力，所以水電的占比在此時偏高；而在干季水電運行小時數(shù)較低時，電力系統(tǒng)需要其他電源補充故此時水電在總發(fā)電量中的比例就會偏低。我依據(jù)于此構建如下水電比例預測模型????????????????=??0+??1??????????t+

??2?????????????????

其中????????????????為當月的水電占比；??????????t為當月的水電發(fā)電量；????????????????為當月的水電裝機量。根據(jù)2020-2022年的月度數(shù)據(jù)得出以下結果：????????????????=0.2618159+0.001041??????????t+

.0000336??????????????????

云南總電力供給將服從以下邏輯：水力發(fā)電量預測值÷

水電占比預測值

=

云南電力總供給預測值?

我們依據(jù)上述標準，對每種降雨情況進行年內分析并計算的每種降水情況的月度平均值，得到云南地區(qū)的5種電典型降水情況：表3：云南5種典型降水情況（mm）?

我們從NOAA上收集了云南6地1954-2009年的降水數(shù)據(jù)，并計算降水平均值得到云南地區(qū)的降水值；并將每年的總降水量進行升序排列，并基于以下邏輯對降雨進行旱枯劃分：表2：云南降水情況劃分標準數(shù)據(jù)來源：NOAA，紫金天風研究所我們假設云南地區(qū)2023年5-12月份降水量服從特旱年的降水分布；我們假設2023年云南水電的總裝機量皆為8193萬千瓦。表4：云南電力供給測算表（億千瓦時）數(shù)據(jù)來源：NOAA，云南電力協(xié)會，紫金天風研究所?

預測實際對比圖圖6：云南水電預測實際月度對比圖圖9：云南水電預測實際年度對比圖圖8：云南總發(fā)電量預測實際月度對比圖圖7：云南水電預測實際年度對比圖數(shù)據(jù)來源：NOAA，云南電力協(xié)會，紫金天風研究所圖12：云南總發(fā)電量預測值(億千瓦時）圖11：云南水電發(fā)電量預測值(億千瓦時)?

小結圖10：云南水電發(fā)電量小時數(shù)預測值數(shù)據(jù)來源：NOAA，云南電力協(xié)會，紫金天風研究所我們預計在降水不足的假設下2023年云南水電發(fā)電3072億千瓦時，同比下降8.15

，其中由于降水不足導致的云南水電的發(fā)電小時數(shù)的減少是導致水力發(fā)電量降低的主要因素；由于其他電源的發(fā)電補充，云南地區(qū)2023年的總發(fā)電量的跌幅較水電跌幅較小，但仍然受水力發(fā)電量下降的影響出現(xiàn)了7.6的下降。?

左圖是2020年1月-2023年3月的云南省電力消納情況，其中我們可以看到以下需求特征：云南的外送比例呈現(xiàn)周期性變化，雨季多而干季少；第一產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)以及居民用電波動較小；第二產(chǎn)業(yè)以及鋁硅冶煉的用電比例存在較大的波動性。圖13：云南各類電力消納占比數(shù)據(jù)來源：云南電力協(xié)會，紫金天風研究所?

本部分對于需求的預測將基于以下邏輯：圖14：云南電力需求預測邏輯圖數(shù)據(jù)來源：紫金天風研究所圖15：云南第二產(chǎn)業(yè)電力需求預測邏輯圖數(shù)據(jù)來源：紫金天風研究所?

云南電力需求端的假設?

假設云南2023年第一產(chǎn)業(yè)、居民用電以及第三產(chǎn)業(yè)相比2022年同期出現(xiàn)輕微的上漲；圖17：云南居民用電假設對比圖圖16：云南第一產(chǎn)業(yè)用電假設對比圖 圖18：云南第三產(chǎn)業(yè)用電假設對比圖數(shù)據(jù)來源：云南電力協(xié)會，紫金天風研究所?

假設2023年云南外送電電量為1453億千瓦時，其在2023年1-12月的中的分布比如下表，其中1-3月為實際是、值，4-12月為假設值：表5：云南電力外送假設表（億千瓦時）?

我們假設硅鋁產(chǎn)量的單位用電量均為13500度/噸，其復產(chǎn)預期產(chǎn)量預測如下圖：表6：云南鋁硅產(chǎn)量假設表（萬噸）鋁硅用電量在第二產(chǎn)業(yè)中的占比預測作為云南第二產(chǎn)業(yè)中耗電量大的部分同時也是電力緊張時優(yōu)先調控的目標，其耗電量在整個第二產(chǎn)業(yè)耗電量中的比例不僅僅取決于其自身的用電量同時也與當時的電力供應總量有著密切的關系，同時也考慮到1-2月份期間的特殊情況其預測模型如下：????????????????=??0+??1????&??????t+??2??????????t+??3??????

+??2???????

其中????????????????為當月的硅鋁在第二產(chǎn)業(yè)中的占比；??????????t為當月的總發(fā)電量；????&??????t為當月的鋁硅用電量；

??????

和??????

為虛擬變量。根據(jù)2020-2022年的月度數(shù)據(jù)得出以下結果：????????????????=0046582????&??????t?.0001066??????????t?.0394345??????+.1199137??????+

.1524833表7：鋁硅復產(chǎn)云南電力需求測算表（億千瓦時）表8：鋁硅不復產(chǎn)云南電力需求測算表（億千瓦時）數(shù)據(jù)來源：NOAA，云南電力協(xié)會，紫金天風研究所圖19：云南鋁硅用電量在第二產(chǎn)業(yè)用電量中的占比預測對比圖（鋁硅不復產(chǎn)）圖20：云南2023年電力總消納量圖（鋁硅不復產(chǎn)）圖22：云南鋁硅用電量在第二產(chǎn)業(yè)用電量中的占比預測對比圖（鋁硅復產(chǎn)）圖21：云南鋁硅用電量在第二產(chǎn)業(yè)用電量中的占比預測對比圖（鋁硅復產(chǎn)）數(shù)據(jù)來源：云南電力協(xié)會，紫金天風研究所小結我們預計受到總發(fā)電量不足的影響，在鋁硅復產(chǎn)的情況下，云南地區(qū)的電力總消納量會下跌1.25

至3766億千瓦時，而在鋁硅不復產(chǎn)的條件下其消納量會下跌3.5至3680億千瓦時；與預計發(fā)電總量（3681億千瓦時）相比，鋁硅不復產(chǎn)的情況會出現(xiàn)電力平衡的狀況，而復產(chǎn)的情況下則會出現(xiàn)電力供給不足的情況。圖23：2020年云南電力供給對比圖圖25：2022年云南電力供給對比圖圖24：2021年云南電力供給對比圖數(shù)據(jù)來源：云南電力協(xié)會，紫金天風研究所?

以上3張圖為云南2020-2022年的電力供需對比圖，在此之中我們可以發(fā)現(xiàn)以下特征：云南電力需求端的年內變化是隨著電力總供給的變化而變化的，其高峰與低谷基本重合；云南的電力市場基本處于一個緊平衡的狀態(tài)，月度的需求端是小于或者等于云南電力的總供給的。?

鋁硅復產(chǎn)的情況圖26：2023年云南電力供需預測圖（鋁硅復產(chǎn)）圖27：2023年云南電力供需差額預測圖（鋁硅復產(chǎn)）數(shù)據(jù)來源：云南電力協(xié)會，紫金天風研究所?

上圖是2023年的供需對照圖和各月的供求差額圖，其中1-4月為實際值，5-12月為預測值。從中我們可以發(fā)現(xiàn)以下幾點：云南電力市場在1-4月的供求基本處于平衡的狀態(tài)；根據(jù)現(xiàn)有的假設，云南的電力市場6-7月起就會出現(xiàn)電力供應的缺口，從8月份開始由于降雨的增多電力缺口開始收斂，至11-12月電力供應可能會出現(xiàn)一定冗余；在鋁硅復產(chǎn)的假設下，云南的鋁硅的生產(chǎn)在6-8月會有較大的限產(chǎn)風險，隨后的8-12月限產(chǎn)的風險任然存在但會逐步降低但（具體結論隨不同的降雨假設而變)。鋁硅不復產(chǎn)的情況圖28：2023年云南電力供需預測圖（鋁硅不復產(chǎn)）圖29：2023年云南電力供需差額預測圖（鋁硅不復產(chǎn)）數(shù)據(jù)來源：云南電力協(xié)會，紫金天風研究所上圖是2023年的供需對照圖和各月的供求差額圖，其中1-4月為實際值，5-12月為預測值。從中我