CN110675277A - 一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法 - Google Patents

一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、计算基准年整体单位产值电耗；S2、计算基准年后第t年整体单位产值电耗；S3、将第t年整体单位产值电耗与基准年整体单位产值电耗相减，并将得到的第t年整体单位产值电耗差分解为结构变动效应和效率变动效应；S4、分别计算第t年结构变动效应和效率变动效应的值；S5、判断是否完成所有设定年份的计算，若是，则执行步骤S6，若否，则改变t的值，并执行步骤S2；S6、输出所有设定年份的结构变动效应、效率变动效应和整体单位产值电耗差，与现有技术相比，本发明具有实用性高、结果准确等优点。

Description

一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法
技术领域
本发明涉及工业产值与电耗关系，尤其是涉及一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法。
背景技术
中国经济全面步入新常态发展阶段，面对着世界经济周期性调整、经济下行压力和供给侧改革等内外部环境变化的挑战，而电力作为社会运行的重要能源供应，是城市发展的脉搏。经济发展，电力先行，电力消费与经济发展存在着密切的联系。探究经济发展和用电量之间的关系，对于分析电量结构变化、提高电量预测准确性有着重要作用，也为电网中长期发展规划提供基础。
近年来，随着产业结构调整、节能减排政策的推行，再加上智能家居发展、居民用电习惯变化等一系列因素，电力消费和用电结构出现了新的特征。产业结构调整和用电效率提升的共同作用，使得在工业领域出现了用电量与行业产出背离的情况，这使得对电量的分析预测出现不确定性。
如图2所示，我国单位国内生产总值能耗大幅下降，同时我国工业单位产值电耗也出现新的变化，这使得传统的简单地将用电量与行业产值直接关联，对工业单位产值电耗进行评估的方法不再适用新的形态，对于目前的工业产值和用电量情况，需要考虑新的因素，来对工业单位产值能耗进行评估，从而更全面地分析电力消费与工业产值的变化情况，并进一步地为用电量增长和工业单位产值电耗预测提供更准确的依据。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，包括以下步骤：
S1、计算基准年整体单位产值电耗；
S2、计算基准年后第t年整体单位产值电耗；
S3、将第t年整体单位产值电耗与基准年整体单位产值电耗相减，并将得到的第t年整体单位产值电耗差分解为结构变动效应和效率变动效应；
S4、分别计算第t年结构变动效应和效率变动效应的值；
S5、判断是否完成所有设定年份的计算，若是，则执行步骤S6，若否，则改变t的值，并执行步骤S2；
S6、输出所有设定年份的结构变动效应、效率变动效应和整体单位产值电耗差。
所述的第t年整体单位产值电耗，为第t年各部门单位产值电耗以各部门产值占比为权重的加权之和，所述的基准年整体单位产值电耗，为基准年各部门单位产值电耗以各部门产值占比为权重的加权之和。
所述的第t年整体单位产值电耗et的计算公式为：
Figure BDA0002200263200000021
Figure BDA0002200263200000022
其中，为第t年第i个部门的单位产值电耗，
Figure BDA0002200263200000024
为第t年第i个部门的产值占比，
Figure BDA0002200263200000025
为第t年用电量，Yi t为第t年总产值。
所述的基准年整体单位产值电耗e0的计算公式为：
Figure BDA0002200263200000026
Figure BDA0002200263200000027
其中，
Figure BDA0002200263200000028
为基准年第i个部门的单位产值电耗，
Figure BDA0002200263200000029
为基准年第i个部门的产值占比，
Figure BDA00022002632000000210
为基准年用电量，Yi 0为基准年总产值。
所述的结构变动效应为基准年各部门单位产值电耗水平下，各部门产值占比变化的总和。
所述的结构变动效应Δestr的表达式为：
Figure BDA0002200263200000031
所述的效率变动效应为在第t年各部门产值占比水平下，各部门单位产值电耗变化的总和。
所述的效率变动效应Δeeff的表达式为：
所述的第t年整体单位产值电耗差Δe在分解后的表达式为：
Figure BDA0002200263200000033
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明通过对工业单位产值电耗的分解，从更深层次完成了对工业单位产值电耗的评估，更加适应当前工业产值与用电量之间出现的新形势，所得出的结果也为后续的用电量和工业产值的预测提供更准确的参考；
2)本发明通过前期的统计研究，将工业单位产值电耗分解为结构变动效应和效率变动效应，符合事实情况下工业单位产值电耗下降的原因，因此本发明提供的评估方法具有实用性，可用于一般的工业产业单位产值电耗评估分析；
3)通过本发明的评估方法，最后输出所有设定年份的结构变动效应、效率变动效应和整体单位产值电耗差，通过图表的形式，直观地展示结构变动效应、效率变动效应和单位产值电耗差的变化情况以及三者之间的相互影响关系，为后续对用电量和工业产值的预测提供大量有效信息。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
图2为单位国内生产总值能耗变化示意图；
图3为实施例中采用本发明评估方法输出的结果图；
图4为实施例中未来五年用电量预测情况；
图5为实施例中未来五年工业单位产值电耗预测情况。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，本发明提供一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，包括以下步骤：
S1、计算基准年整体单位产值电耗；
S2、计算基准年后第t年整体单位产值电耗；
S3、将第t年整体单位产值电耗与基准年整体单位产值电耗相减，并将得到的第t年整体单位产值电耗差分解为结构变动效应和效率变动效应；
S4、分别计算第t年结构变动效应和效率变动效应的值；
S5、判断是否完成所有设定年份的计算，若是，则执行步骤S6，若否，则改变t的值，并执行步骤S2；
S6、输出所有设定年份的结构变动效应、效率变动效应和整体单位产值电耗差。
第t年整体单位产值电耗et通过第t年各部门单位产值电耗ei以各部门产值占比为权重的加权之和来计算得到，具体计算公式如下：
Figure BDA0002200263200000041
其中，
Figure BDA0002200263200000042
为第t年第i个部门的单位产值电耗，
Figure BDA0002200263200000043
为第t年第i个部门的产值占比。
基准年整体单位产值电耗e0的计算公式为：
Figure BDA0002200263200000044
其中，为基准年第i个部门的单位产值电耗，
Figure BDA0002200263200000046
为基准年第i个部门的产值占比。
各部门单位产值电耗ei的计算公式为：
Figure BDA0002200263200000051
其中，Ei为基准年用电量，Yi为基准年总产值。
本实施例中，基准年整体单位产值电耗的计算方法与其他年份的方法相同，同样适用上述公式，当t的值为0时，第t年即为基准年。
从国内外研究情况看，用电量与经济发展密不可分，但当经济发展进入一定阶段后，两者增长出现背离，是由经济结构变化和用能技术进步提高用电效率两个因素共同作用产生的结果，因此本发明将变化的整体单位产值电耗分解为结构变动效应和效率变动效应，第t年整体单位产值电耗差Δe在分解后的表达式为：
结构变动效应为基准年各部门单位产值电耗水平下，各部门产值占比变化的总和，效率变动效应为在第t年各部门产值占比水平下，各部门单位产值电耗变化的总和。
结构变动效应Δestr的表达式为：
Figure BDA0002200263200000053
效率变动效应Δeeff的表达式为：
Figure BDA0002200263200000054
当所有设定年份的整体单位产值电耗差、结构变动效应和效率变动效应都计算完成后，将三者通过图表的方式输出，提供直观的单位产值电耗评估结果。
实施例1
本实施例以上海地区的第二产业为例，进行单位产值电耗的分解和评估，以2005年为基准年，采用统计图的方式输出结果，如图3所示。根据图3显示的评估结果，可以得到直观且实用的信息：单位产值电耗差值逐年扩大，是结构变动和效率变动共同作用的结果。细分两种变动效应可以得到，结构变动效应贡献率在2006年至2015年逐年上升，向着节能、高效的方向有序推进，效率变动效应对单位产值电耗降低的影响逐步减弱。但进入“十三五”后，结构变动效应作用开始回落，效率变动效应对于单位产值电耗的影响趋于平稳，有增强的态势。
根据得到的评估结果，可以更全面地分析电力消费变化情况、更准确地预测用电量增长，本实施例中根据评估结果选取使用X13-ARIMA-SEATS程序对上海地区未来五年用电量及工业单位产值电耗进行预测，预测结果如图4和图5所示，其中灰色部分为置信区间，黑色实线为预测值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、计算基准年整体单位产值电耗；
S2、计算基准年后第t年整体单位产值电耗；
S3、将第t年整体单位产值电耗与基准年整体单位产值电耗相减，并将得到的第t年整体单位产值电耗差分解为结构变动效应和效率变动效应；
S4、分别计算第t年结构变动效应和效率变动效应的值；
S5、判断是否完成所有设定年份的计算，若是，则执行步骤S6，若否，则改变t的值，并执行步骤S2；
S6、输出所有设定年份的结构变动效应、效率变动效应和整体单位产值电耗差。
2.根据权利要求1所述的一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，其特征在于，所述的第t年整体单位产值电耗，为第t年各部门单位产值电耗以各部门产值占比为权重的加权之和，所述的基准年整体单位产值电耗，为基准年各部门单位产值电耗以各部门产值占比为权重的加权之和。
3.根据权利要求2所述的一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，其特征在于，所述的第t年整体单位产值电耗et的计算公式为：
Figure FDA0002200263190000012
其中，为第t年第i个部门的单位产值电耗，
Figure FDA0002200263190000014
为第t年第i个部门的产值占比，为第t年用电量，Yi t为第t年总产值。
4.根据权利要求2所述的一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，其特征在于，所述的基准年整体单位产值电耗e0的计算公式为：
Figure FDA0002200263190000016
Figure FDA0002200263190000021
其中，
Figure FDA0002200263190000022
为基准年第i个部门的单位产值电耗，
Figure FDA0002200263190000023
为基准年第i个部门的产值占比，
Figure FDA0002200263190000024
为基准年用电量，Yi 0为基准年总产值。
5.根据权利要求1所述的一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，其特征在于，所述的结构变动效应为基准年各部门单位产值电耗水平下，各部门产值占比变化的总和。
6.根据权利要求5所述的一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，其特征在于，所述的结构变动效应Δestr的表达式为：
Figure FDA0002200263190000025
7.根据权利要求1所述的一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，其特征在于，所述的效率变动效应为在第t年各部门产值占比水平下，各部门单位产值电耗变化的总和。
8.根据权利要求7所述的一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，其特征在于，所述的效率变动效应Δeeff的表达式为：
Figure FDA0002200263190000026
9.根据权利要求1所述的一种工业单位产值电耗变化的分解计算方法，其特征在于，所述的第t年整体单位产值电耗差Δe在分解后的表达式为：
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