电力供需研究实验室

一、实验室基本概况

  电力供需研究实验室的构思成型于2005年,2006年初国家电网公司批复可行性研究报告,2007年3月初步建成,2008年底全面建成。2007年3月被命名为“国家电网公司重点实验室”。
  实验室的定位:电力供需研究实验室是以宏观经济学、实验经济学、计量经济学、分析预测等基本理论为基础,通过运用计算机工程、智能工程等先进技术,对全国及各地区经济发展、电力需求与经济发展关系、电力供需平衡及预警等进行分析、研究的智能化网络实验室。
  实验室的总体目标:建成国内一流的电力经济智能化实验室。
  提供全国及各网省公司电力市场分析预测工作平台,为国家电网公司培养技术经济和电力供需研究的高级专业人才,不断提高全国电力市场分析预测工作的质量。
  创新技术手段,运用实验经济学、计量经济学等方法及智能工程先进技术,提高电力市场分析预测的前瞻性、包容性、权威性。
  构建中国宏观经济模型和多种电力需求预测模型,夯实基础研究,提高对热点、难点问题的快速反应能力。
  提供开展国家和公司重大课题研究的平台,全面提高技术服务水平,建成在国内能源电力领域有重要影响力的实验室,填补国内空白,达到国家级实验室水平。
二、实验室的主要功能
  电力供需研究实验室可以对宏观经济、宏观政策、能源供需、气象与水文、电力与经济关系、电力供应、电力需求、电力供需平衡、电力供需预警、智能模拟试验等10个方面进行研究,主要功能包括分析、预测、预警、模拟试验等功能。

图1 电力供需研究实验室功能流程图
  (1)宏观经济分析预测
  通过对宏观经济类的GDP、固定资产投资、社会消费品消费总额、出口总额等指标选用各种方法进行分析或预测,可以把握宏观经济的现状和未来趋势。
  利用宏观经济月度模型可以分析世界GDP、外商直接投资、国际原油价格、汇率、税率、利率、财政赤字率等因素对财政收入、财政支出、CPI、外汇储备、货币供应量、出口、进口、工业增加值、GDP指数、固定资产投资、居民存款的影响。
  利用宏观经济年度模型可以分析中长期的世界GDP、汇率、税率、利率、劳动力等因素对政府收支、居民收支、固定资产投资、进出口、物价、GDP、产业增加值、居民存款等的影响。
  (2)电力需求分析预测
  对全国及各地区的全社会、一产、二产、三产、居民、工业以及其他主要类别用电量选用各种方法进行分析和预测。
  另外还可以用人均用电量法、线性回归、弹性系数法、产值单耗法做中长期的需电量预测。除了这些常规的预测模型,还开发了投入产出模型、部门分析法、LEAP模型、地区分解模型等四种计量模型预测全国的需电量。
  (3)电力供需预警
  可以提供(年度)电力供需指数、季度电力供需指数、电力行业景气分析、计划进度预警等。其中(年度)电力供需指数是根据未来若干年的发电量、新增装机容量、预期来水、气候、空调负荷等判断未来的电力供需形势。
季度电力供需指数是把电力电量平衡结果——实际备用率和火电设备利用小时数——折算成在不同时间上具有可比性的电力平衡指数和电量平衡指数,最后合成为综合的季度电力供需指数。
  (4)智能模拟试验
  应用智能工程的理论和方法,对宏观政策及外部环境对电力需求影响进行模拟实验。目前提供了下列三个类型的实验:
  ①基于CGE的经济运行模拟实验。利用可计算一般均衡方法,构建了模拟国民经济运行(包括14个主要行业)的可计算一般均衡模型,可以模拟分析经济变量的变化对经济增长及用电量的影响。目前,实验室可以实现投资、消费、进出口、汇率对经济增长及用电量的影响分析。
  ②基于推理机的宏观政策及外部环境对电力需求的影响模拟实验。应用IDSDP智能体开发平台,建立了规则库、知识库、推理机以及实验环境,可对宏观政策及外部环境对电力需求的影响进行模拟。目前,可以实现对财政政策、货币政策、电力需求侧管理政策、国际形势、突发事件对电力需求的影响模拟。
  ③基于Multi-Agent的经济运行对电力的影响仿真实验。分别用Agent模拟15个行业、市场、政府、消费者的经济行为,可以分析各种宏观经济政策的变化对行业增加值的影响,从而得到宏观经济政策对电力需求的影响。

图2 经济-电力智能仿真系统
三、电力供需研究实验室的主要成果
  (1) 2007年、2008年、2009年全国电力市场分析报告(秋季)以及国网系统各网省公司的秋季电力市场分析报告。
  (2) 《能源消费与电力消费关系研究》(2008年)
  (3) 《电力与经济发展关系研究》(2008年)
  (4) 2007年、2008年、2009年国网能源研究院年度报告(系列)。是国网能源研究院其他部门的开展研究的基础信息,也提交给国网公司可部门参考。
  (5)出版专著《综合资源战略和规划与需求侧管理——理论方法与实践》一书,其中大量的定量分析的内容都是在电力供需研究实验室中完成的。
  (6)实验室近3年在国际会议和国内核心期刊上发表电力供需和DSM方面的论文50多篇,其中20多篇被EI检索。

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