湖南省电力行业碳排放达峰场景设定及关键性指标分析

基于弹性系数法、回归分析法、 产值单耗法等方法对湖南省 2021-2035 年全社会用电量进行测算。

1.场景设定

根据省内的能源活动水平、资源环境、电力消费、装机结构及碳排放约束等因素， 构建了基准场景、强化政策场景和达峰场景三大场景。三个场景均以 2020 年为基年， 目标年为 2035 年，以 5 年为一个时段，与国家的五年规划相对应。

基准场景：仅考虑国家双碳目标对湖南电力行业发展的基本要求，2025 年至 2030 年，基本延续“十四五”期间发展模式。在此场景下，湖南省电力行业装机结构、电力 消费结构、电力消费强度存在一定优化，但电力电量增量空间主要由煤电补充，消费总 量仍维持稳定增长。

强化政策场景：适当考虑碳达峰碳中和的约束作用，规划部分低碳发展步骤，电力 装机结构适当调整，电力消费结构持续优化。该场景是在综合考虑湖南省经济社会发展 现状、环境发展需求的同时，兼顾了强化技术进步、改变经济发展模式、改变生活消费 模式、实现低排放等因素，电力电量增量空间主要由煤电补充为主，此场景为全省发展 的自然优化场景。

加速达峰场景：考虑碳达峰碳中和的强约束作用，将绿色低碳发展置于优先地位， 主要经济发展方式转型全速推进，电力装机结构优化进程更为迅速，绿色电力消费比重 大幅提升，外调电力中绿色电力的比重得到进一步提升。

2.关键性指标预测

（1）电力需求预测

2020 年，湖南省全社会用电量为 1929 亿千瓦时。基于弹性系数法、回归分析法、 产值单耗法等方法对湖南省 2021-2035 年全社会用电量进行测算。以“十四五”为例， 各方法的测算过程如下：

（1）弹性系数法。“十三五”期间，湖南省电力消费弹性系数稳步上升，年均系数 约 0.85。按照“十四五”期间全国的整体发展趋势，随着产业结构的转型，各地 GDP 增速应逐渐放缓。高 GDP 增速说明产业结构转型没有按照预期进行，对于高耗能行业 的管控也较不给力，因此电力消费与 GDP 增长的耦合程度也相对会越高。预测湖南省 “十四五”期间电力消费增速为 5.95%。

（2）回归分析法。以 2010-2020 年数据为基础，绘制拟合湖南省地区生产总值与 全社会用电量回归曲线如图 3.2-1 所示，图中 R2 为相关度系数，最大值为 1，此值越大 说明 y 与 x 相关度越高。

（3）产值单耗法。该方法主要根据一、二、三产用电量及各产业产值、居民生活用 电量的历史数据，分析各产业产值单耗，结合湖南产业发展趋势预测产值单耗增减趋势， 预测全社会用电量。

一产用电量。随着乡村振兴战略的持续推进，一产电气化程度稳步提高，预计单 位电耗保持平稳增长，至 2025 年产值单耗约 40 ～ 50 千瓦时 / 万元，一产用电量 22 ～ 29 亿千瓦时。 二产用电量。湖南将承接沿海产业转移、发展支柱产业，省内积极落实产业优化升 级、节能降耗等政策。预计省内二产单位电耗在现有水平上略有增加，约 680 ～ 700 千瓦时 / 万元，二产用电量 1141 ～ 1231 亿千瓦时。 三产用电量。随着省内旅游产业潜力逐步释放，第三产业成为拉动经济增长主要力 量，用电量比重逐步提高，预计三产用电量 543 ～ 598 亿千瓦时。 居民生活用电量。采用时间序列法、回归分析法以及居民空调电量法对全省居民用 电量进行预测，预计 2025 年湖南省居民生活用电量约 814 亿千瓦时，年均增速 8.9%。

综合考虑上述测算方法下的全社会用电量增速情况，采用加权平均法对增速进行权 重调整，权重比例为 0.4:0.2:0.4。“十四五”期间，湖南省全社会用电量年均增速约 6.4% 左右，2025 年，全省用电量约 2630 亿千瓦时。 “十五五”“十六五”期间，类似于上述测算过程，基于《湖南省“十四五”电力 发展规划》研究成果，考虑湖南省终端消费电能替代工作的深入进度，参考国内全社会 用电量变化趋势及规划情况，预测湖南省全社会用电量仍保持中高速增长，2030 年约 3350 亿千瓦时，2035 年约 4000 亿千瓦时。全社

（2）电煤消费预测

随着电力需求增长和省内大型电厂陆续投产，煤电行业耗煤需求将日益增加。 “十四五”期间，综合考虑永州电厂（2×100）、平江电厂（2×100）、华容电厂 （2×100）等煤电项目投产，华岳一期（2×36.25）、耒阳一期（2×21）等落后煤电 机组的退出，石门三期、益阳三期、株洲退城进郊等项目的落地，全省至 2025 年将新 增煤电装机 900 万千瓦。“十五五”期间考虑新增 200-400 万装机规模；“十六五” 期间，按照电力电量平衡计算结果及碳达峰的强约束作用，在加速达峰场景设置中全省 将按不再新增煤电装机考虑，另外两种场景中煤电将仍有一定规模的增长。

考虑到三大场景新能源装机规模大小存在差异，因此各场景的煤电发电量将出现不 同的量值。达峰场景下的风光装机投产力度最大，强化政策场景次之，基准场景最小， 因此在满足全社会发展电力需求的前提下，煤电发电量在同一年度下以基准场景最大、 强化政策场景次之、达峰场景最小的次序排列。同时，考虑到发电煤耗对发电耗煤总量的影响，不同发展阶段下发电煤耗将呈现不同的数值。

（3）供给资源潜力分析 

1）太阳能资源

湖南省太阳能资源整体较丰富，受太阳辐射较强，气温较高，年平均温度在 16℃～ 18℃ 之间，年日照时数为 1300h ～ 1800h，年太阳总辐射值为 3384.7 ～ 4372.0MJ/m2 之间， 资源理论储量为 7.164×1014MJ ～ 9.25×1014MJ。 根据《太阳能资源评估方法》标准，湖南省绝大部分地区属于太阳能资源丰富区， 是同纬度中太阳能比较充分的省份，但从全国范围来看属于太阳能资源比较一般的区域， 居全国中下水平。

2）风能资源

湖南省属全国风能资源Ⅳ类的省区，风能资源理论储量为 5 亿千瓦，其中年平均风 功率密度大于 130W/m2 地区的风能储量超过 5000 万千瓦，初步估算全省风能资源的 理论开发量约 3000 万千瓦，经济技术可开发量超过 2200 万千瓦。 风能资源潜在可开发的场址区域与其地形地貌特征有关，主要集中分布在湘南、湘 西南、湘东以及洞庭湖周围。

3）水能资源

湖南省河流众多，河网密布，河长 5km 以上的河流有 5341 条。全省水力资源理论 蕴藏量 1570 万千瓦，水电技术可开发装机容量 1323 万千瓦，年发电量 487 亿千瓦时。 湖南省的水力资源大多集中于河流的上游和干流的中下游峡谷区，以包括资、沅、 澧三水的湘西地区最丰富，为全国十二大水电基地之一。

4）煤炭资源

湖南省是我国煤炭资源较为贫乏的省份之一。湖南省煤炭累计探明资源储量 47.6 亿 吨，保有资源储量 32.8 亿吨，占全国总量（14843 亿吨）不足 0.3%；人均保有储量不 到全国人均保有储量的 5%。湖南煤炭煤种多、品种全，其中无烟煤占 70% 以上，烟煤 占比不足 30%。“十三五”以来，湖南省积极淘汰煤炭落后产能，但开发强度仍高于全 国平均水平。 湖南省煤炭调入通道以铁路为主，流向为“北煤入湘”及“西煤入湘”。其中，“北 煤南运”主要通道有京广、焦柳、洛湛铁路。“西煤入湘”通道为现有湘黔、渝怀铁路， 煤炭整体运量较小。随着浩吉铁路（原名蒙华重载铁路）投产后湖南新增“北煤南运大 通道”，“三西”（蒙西、陕西、山西）地区煤炭可经此在 1-2 天直达湖南地区，煤炭 调运用时较传统“海进江”方式下的 15 天显著缩短。浩吉铁路投运后，缓解了湖南省铁 路因季节原因不能保证煤炭稳定供应的局面。通过浩吉、京广铁路经岳阳北站调运能力 占全省总量的 80% 左右。

5）油气资源

湖南省是无油、乏气省份，石油天然气等化石能源资源储量匮乏。天然气资源以页 岩气为主，页岩气资源潜力大，部分钻井发现良好页岩气显示，表明页岩气具有较好资 源前景，但距页岩气勘探开发取得突破还有很长一段路要走。据 2012 年国土资源部发布 的《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》成果表明：湖南省页岩气资源量约为 9.2 万亿立方米，排名全国第六，湖南气电未来开发潜力巨大。

6）生物质资源

湖南省为亚热带湿润气候，有利于农林作物生长，是生物质资源蕴藏较丰富省份， 生物质发电存在一定的发展潜力。根据农业、林业生物质资源量估算成果，全省农林生 物质理论资源总量为 7735 万吨 / 年，可发电利用资源量为 2030 万吨 / 年；另经估算， 2025 年及 2035 年全省生活垃圾清运量将达到 5.26 万吨 / 日和 5.83 万吨 / 日，具备 推进垃圾发电的资源量基础。

7）地热资源

湖南省地热能资源丰富，还有少量的中深层地热资源，拥有已查明的 23℃以上的温 泉、热水钻孔、热水矿泉 165 处，其中天然露头 138 处，钻孔 26 处，矿井 3 处。热水 和矿水开采资源总量 14511 吨 / 小时，每年排放热量相当于 28.84 万吨标准煤，具备较 好的发展潜力。

8）核能资源

湖南省已探明铀矿储量 2.6 万吨，居全国第三，铀矿石占全国总量的 1/3 以上，是 国内重要的核燃料基地。湖南省水系发达，地质结构稳定，有一定核电站址资源，受制 于工期和政策影响，项目开发具有较大不确定性。

（4）电力装机结构预测

三大场景下，电力装机结构逐年优化，可再生电源占比提高，光伏、风力发电装机 占比快速提高，火电比例空间压缩，电化学储能规模稳步增加。

到 2025 年，三大场景装机结构差别不大，基准场景下全省总装机为 7934 万千 瓦，强化政策和加速达峰场景下均为 7970 万千瓦。按照湖南省十四五电力规划，三大 场景下的风光装机规模将达 2500 万千瓦，煤电装机规模约 3020 万千瓦，主要差别体 现在基准场景下的气电发展规模较落后于其他两个场景。到 2030 年，基准场景下全 省总装机为 9258 万千瓦，强化政策场景下为 10523 万千瓦，加速达峰场景下为 11424 万千瓦。主要差别体现在风光装机增长上，相比 2025 年，三大场景下风光装机的增量 分别为 300 万千瓦、1300 万千瓦和 2200 万千瓦。到 2035 年，基准场景下全省总 装机为 11232 万千瓦，强化政策场景下为 13755 万千瓦，加速达峰场景下为 15215 万千 瓦。相比 2030 年，三大场景下风光装机的增量分别为 1500 万千瓦、1700 万千瓦和 2100 万千瓦。

加速达峰场景下，2025 年全省总装机规模约 7970 万千瓦，其中风光装机规模 约 2500 万千瓦，占比约 31%（较 2020 年提升 10 个百分点），煤电装机规模约 3020 万千瓦，占比约 38%（较 2020 年降低 5 个百分点），抽水蓄能及新型储能装机规模 约 355 万千瓦，占比约 4%（较 2020 年提升 2 个百分点）。2030 年全省总装机规模 达 11424 万千瓦，其中风光装机规模约 4700 万千瓦，占比约 41%（较 2025 年提升 10 个百分点），煤电装机规模约 3220 万千瓦，占比约 28%（较 2025 年降低 10 个百 分点），抽水蓄能及新型储能装机规模约 1190 万千瓦，占比约 10%（较 2025 年提升 6 个百分点）。2035 年全省总装机规模达 15215 万千瓦，其中风光装机规模约 6800 万千瓦，占比约 45%（较 2030 年提升 4 个百分点），煤电装机规模约 3220 万千瓦， 占比约 21%（较 2030 年降低 7 个百分点），抽水蓄能及新型储能装机规模约 2734 万千瓦，占比约 18%（较 2030 年提升 8 个百分点）。