河南省规模以上工业用电统计核算体系构建及应用
电力是国民经济发展的“晴雨表”，通过用电量数据研判经济发展走势已成共识。随着我国经济发展进入新常态以及能源转型深入推进，经济结构、发展速度、发展动力、用能方式均发生了重要转变，经济、能源、环境、电力之间的耦合关系也在不断调整，通过电力研判经济运行态势的难度逐渐增大。规模以上工业企业（以下简称“规上工业”）经济指标是国民经济核算体系的重要组成部分，是研判经济运行态势的重要依据。因此，有必要开展规上工业用电统计核算体系研究，深入解析河南省电力经济关系，研判未来电力需求和经济走势。本文利用大数据智能匹配和挖掘分析技术，创新构建了一套与河南省统计局规上工业名录相匹配的用电统计核算体系，在此基础上开展了河南省规上工业用电监测、重点行业电力经济关系研判、全社会及工业用电量预测研究，可实现工业经济数据与电力数据的深度融合，辅助政府科学决策和行业企业精益化管理。
一 河南省规上工业用电统计核算体系
（一）河南省规上工业经济统计核算体系介绍
2018年河南省三次产业结构为8.9∶45.9∶45.2，第二产业在全省经济发展中起主导地位，其中工业占第二产业比重高达88%，是拉动全省经济发展的重要驱动力。规模以上工业（以下简称“规上工业”）企业是指“年主营业务收入2000万元及以上的工业法人单位”，河南省规上工业增加值约占全部工业增加值的90%，其运行态势是研判全省经济发展态势的重要依据。
统计局建立了一套反映规上工业经济运行态势的统计体系，分年度、季度、月度对规上工业主要运行指标进行统计核算，统计指标主要包括工业增加值增速、主要经济效益指标、主要工业产品产量、主要产品生产能力等指标，并按照全省、分地市、分行业等维度进行统计核算。规上工业主要经济指标如表1所示。
表1 规上工业主要经济指标
河南省尚无与规上工业经济统计体系相匹配的用电统计体系，现有工业用电统计采用全口径方式，不仅涵盖了所有工业用电量，而且还包含线损电量，与工业经济规上口径不一致，利用两套口径不匹配的数据体系研判工业经济电力关系会存在一定程度偏差，不利于准确研判工业经济发展态势。因此，构建规上工业用电统计核算体系，实现规上工业用电数据的精细化管理，可为准确研判工业经济发展态势及电力需求形势奠定基础。
（二）基于大数据技术构建河南省规上工业用电统计核算体系
截至2018年12月，河南省规上工业企业共19681家，构建河南省规上工业企业用电统计核算体系，就是建立一套与规上工业企业名录相匹配的用电数据统计体系。基于规上工业企业名录库和《国民经济行业分类（GB/T 4574-2017）》标准，采用大数据智能匹配为主、人工核查为辅的方式，建立规上工业企业代码与用电用户编号、自备电厂编号对应关系，分别得到规上工业企业对应的售电量、企业自发自用电量，实现规上工业用电量的统计核算，简要流程如图1所示。
图1 规上工业企业用电量核算流程
1.建立企业代码与用电客户对应关系
首先，利用分词技术对规上工业企业名录和用电客户档案信息表进行预处理，提取企业或用户名称中的关键字，例如对“河南xx能源集团有限责任公司”进行分词，剔除地区名称和公司后缀以后，提取出关键字“xx能源”；在用电客户名称中用关键字进行大数据精准匹配，核查出名称一致的企业。由于不能够精确匹配出全部企业，进一步运用ED相似度算法，通过缩短主要名称、分离相连字段、选择“区域+主要名称”、选择“主要名称+经营业务”等方式进行大数据综合模糊匹配，核查出名称、地域及主营业务相似度较高的企业。最后，采用人工核查的方式进行补充匹配，以“计算机检索关键字”为基础，提取其中的商号作为关键字进行搜索，通过对比企业与用电客户的名称、地址、行业、经营业务等信息，确认是否建立对应关系。
2.建立企业代码与自备电厂对应关系
部分企业拥有自备电厂，企业的用电量包括电力公司售电量与企业自备电厂自发自用电量两部分。因此，还需建立规上工业企业与自备电厂之间的对应关系。建立规上工业企业与自备电厂对应关系的方法与上一小节基本一致。
3.规上工业用电统计核算
根据规上工业企业名录与电力客户、自备电厂之间的对应关系，分别得到规上工业企业对应的售电量、企业自发自用电量，得到规上工业企业级用电量，核算出全省规上工业用电量。通过选取规上工业企业对应的“行政区划”“行业分类”属性，可以实现区域级、行业级的规上工业用电量统计核算。结合统计局公布的规上工业经济指标，可得到规上工业单位增加值电耗增速、单位利润电耗、单位产品产量电耗等指标，形成规上工业用电指标体系，从而建立起多维度多指标的规上工业用电统计核算体系。规上工业用电指标体系详见表2。
表2 规上工业主要用电指标
二 规上工业用电监测
基于建立的规上工业用电统计核算体系，可实现全省“整体级、地市级、行业级、企业级”规上工业用电监测，宏观层面把握工业电力需求形势、研判工业发展态势，中观层面挖掘区域及行业用电异常原因、评估增长动能，微观层面捕捉企业生产异常，为政府推进新旧动能转换提供决策参考。本文依托河南省规上工业用电统计核算体系，对全省2016～2018年规上工业用电情况进行监测，重点分析了2017年以来全省、典型地市、重点行业及重点用电企业的规上工业用电情况。
（一）全省规上工业用电监测
近年来，河南省规上工业用电呈现整体相对平稳、局部波动较大态势。郑州市、洛阳市、安阳市和焦作市规上工业用电量占全省规上工业用电量的比重接近53%，其用电量的波动主导着全省规上工业用电趋势。
从整体来看，2016年河南省规上工业用电保持低位负增长，同比下降3.7%；2017年受工业锅炉煤改电、环保设备常态化开启影响，用电需求强劲，同比增长5.7%；2018年受去产能、有色行业持续低迷影响，呈低位增长态势，同比仅增长3.0%。
分地市来看，洛阳市规上工业用电约占全省规上工业用电的20%，2017年增速高开低走，同比增长0.8%；2018年增速快速回升，同比增长8%，拉动全省规上工业用电增长1.5个百分点。2017年郑州市规上工业用电同比增长8.6%；受节能减排及有色行业低迷影响，2018年规上工业用电大幅下跌，同比下降8.3%。安阳市受钢铁行业影响显著，2017年规上工业用电降幅逐渐收窄，同比下降2.0%；2018年快速回升，同比增长9.2%。焦作市2017年规上工业用电需求强劲，同比增长11.8%；2018年快速回落，降幅逐渐收窄，同比下降0.6%（见图2）。
河南省四大高耗能行业和装备制造业规上工业用电量约占全省规上工业用电量的75%，两者合计用电量增速与全省规上工业用电量增速基本一致，主导着全省规上工业用电量的走势（见图3）。动态监测四大高耗能行业和装备制造业用电走势，是把握全省规上工业用电走势的关键。
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图3 2016年3月以来河南省重点行业规上用电与规上工业用电增速对比
1.四大高耗能行业规上用电监测
河南省四大高耗能行业规上用电量占全省规上工业用电量的比重高达65%，受供给侧结构性改革、环保监管升级等政策影响，呈现整体小幅增长、局部波动较大态势。有色金属冶炼和压延加工业规上用电量占四大高耗能行业规上用电量的比重高达51%，对四大高耗能行业用电走势起主导作用。
从整体来看，2016年全省四大高耗能行业规上用电小幅下降；2017年规上用电有所回升，同比增长5.4%；2018年增幅明显降低，同比增长1.6%，增速低于2017年3.9个百分点。
分行业来看，有色金属冶炼和压延加工业（以下简称“有色行业”）规上用电整体呈现下滑态势，2017年实现首次正增长，同比增长4.8%；2018年以来受去产能、产能转移影响持续下滑，同比下3.0%，带动全省规上工业用电下降1.1个百分点。黑色金属冶炼和压延加工业（以下简称“黑色行业”）规上用电大幅波动，2017年受地条钢全面出清政策影响，规上用电低迷，同比下降7.6%；2018年受电能替代、环保设备运行及上年地条钢出清影响，规上用电需求强劲，同比增长高达21.5%，增速高于2017年29.1个百分点。非金属矿物制品业（以下简称“非金属行业”）规上用电波动较大，2017年规上用电有所回升，同比增长12.3%；2018年规上用电基本持平，同比增长0.2%，增速低于2017年12.0个百分点。化学原料和化学制品制造业（以下简称“化工行业”）2017年用电需求旺盛，同比增长13.6%，2018年增速逐渐放缓，同比增长1.4%，增速低于2017年12.2个百分点（见图4）。
图4 2016年3月以来河南省四大高耗能行业规上用电增速情况
2.装备制造业规上用电监测
装备制造业作为河南省未来产业发展方向，规上用电量约占全省规上工业用电量的10%，装备制造业规上用电量由小幅增长逐步过渡到快速增长，随着全省工业经济增长降温，近期规上用电量增速有所放缓。
从整体来看，2016年装备制造业规上用电保持低速增长态势；2017年装备制造业整体快速发展，用电需求动力强劲，同比增长15.9%；2018年以来用电增速回落，同比增长8.4%，低于2017年7.5个百分点。
从具体行业来看，通用设备制造业2017年规上用电快速回升，同比增长高达24.9%；2018年增幅逐步收窄，同比增长14%，增幅较2017年收窄11个百分点。。汽车制造业规上用电增长明显放缓，2017年增长24.4%，2018年增幅快速收窄，同比增长7.8%。电气机械和器材制造业规上用电持续强劲增长，2017年同比增长19.2%，2018年增速小幅回落，同比增长14.8%（见图5）。
图5 2016年3月以来河南省主要装备制造业规上用电增速情况
（三）重点企业用电监测
A集团、B集团、C铝业、D能源、E集团、F集团、G钢铁、H钢铁是河南省八大重点用电企业，用电量前五名企业均涉及电解铝生产，八大重点企业用电量约占全省规上用电量比重的32%，对全省规上用电量影响显著。2018年大型电解铝企业实施产能转移战略，部分生产线停产，整体用电低迷，造成全省规上工业用电增速放缓，其中D能源、E集团拉动全省规上工业用电分别下降1.1%、0.3%。本文以A集团、D能源、F集团、G钢铁为例展开用电监测分析（见图6）。
图6 2018年八大重点企业对规上工业用电增速的拉动率情况
从整体来看，2016年以来河南省重点企业用电量大幅波动；2017年重点企业用电整体相对平稳；2018年电解铝行业呈现下滑态势。
分企业来看，受行业政策影响显著，重点企业用电大幅波动，基本能够反映所处行业用电情况。“A集团”是集“煤-电-铝-铝深加工”一体化的大型企业，用电量约占全省规上工业用电量的7.4%，2017年用电量逐渐下滑，同比下降2.6%；2018年由负转正，同比增长3.1%。“D能源”（电解铝行业）用电量约占全省规上工业用电量的4.4%，2017年用电量平稳上升，同比增长4.1%；2018年部分产能停运导致用电量下降，降幅高达19.1%。“F集团”是以能源化工为主业的集团公司，用电量占全省规上工业用电量的1.7%，小幅波动下降，2017年同比下降2.6%；2018年同比下降6.9%。“G钢铁”用电量占全省规上工业用电量的1.6%，2017年用电量低迷，同比下降6.7%；2018年受电能替代、环保设备投运和地条钢出清影响，用电量快速回升，同比增长7.8%（见图7）。
图7 2016年3月以来河南省典型重点企业用电增速情况
三 重点行业经济电力关系分析
随着经济发展进入新常态，供给侧结构性改革、环保治理、去产能等政策持续推进，产业结构发生变化，经济电力关系更加复杂。工业用电量与规上工业增加值走势一致性较弱，规上工业用电量与规上工业增加值口径一致，可以更准确解析经济电力关系。本文基于统计局规上工业经济指标数据及规上工业用电统计核算数据，重点解析了河南省四大高耗能行业规上用电量与行业增加值、主要产品产量的关系（见图8）。
图8 河南省工业用电量、规上工业用电量与增加值增速对比
（一）有色金属冶炼和压延加工业经济电力关系分析
有色行业规上用电量走势与行业增加值走势一致性较弱。2016年有色行业增加值增长逐渐放缓，规上用电量降幅逐渐收窄；2017年规上用电量快速回升，规上用电量增速首次超过行业增加值增速；2018年以来有色行业规上用电量大幅下降，有色行业增加值平稳上升，同比增长12.9%。
有色行业规上用电量走势与十种有色金属产品产量走势整体比较一致，但存在阶段性偏差。2016年有色行业规上用电量与十种有色金属产品产量走势基本一致；2017年两者走势明显背离；2018年两者走势又趋于一致。
电解铝是河南省有色行业重要产品，电耗强度高、附加值相对较低，铝冶炼用电量约占有色行业用电量的80%，对有色行业用电量拉动很大。2017年11月至2018年3月采暖季，河南省对13家电解铝企业限产30%，引起电解铝产量下行，造成有色行业产品产量及规上用电量明显下降。2018年初有色行业产品价格大幅上涨，产品结构升级推动生产向高附加值产品转变，叠加2017年低基数因素，共同造成有色行业增加值平稳上升，同时2018年下半年神火集团、林丰铝电、恒康铝业等电解铝企业部分产能停运，引起规上用电量走势与行业增加值走势阶段性不一致（见图9）。考虑部分电解铝企业产能转移到省外，预计2019年有色行业规上用电量将大幅下跌。
图9 河南省有色行业规上用电量与行业增加值、产品产量增速对比
（二）黑色金属冶炼和压延加工业经济电力关系分析
黑色行业规上用电量走势与行业增加值走势基本一致2016年黑色行业规上用电量走势与增加值走势一致性较弱，行业增加值小幅平稳上升，规上用电量持续下降。2017年规上用电量与行业增加值均小幅回落，走势较为一致。2018年规上用电量与行业增加值均快速回升，行业增加值同比增长12.9%，低于规上用电量增速8.6个百分点（见图10）。
图10 河南省黑色行业规上用电量与行业增加值、主要产品产量增速对比
黑色行业规上用电量走势与主要产品产量走势较为一致。2016年黑色行业整体发展平稳，规上用电量走势与粗钢产量走势基本一致，用电量主要靠粗钢产量拉动。2017～2018年黑色行业规上用电量与钢材产量走势较为一致。
2017年受地条钢全面出清政策影响，落后产能逐渐退出，黑色行业规上用电量、行业增加值、钢材产量均呈现持续下滑态势。随着2017年行业内部生产线延长、产品结构优化升级，钢材成为拉动行业增加值和规上用电量的主要力量。2017年黑色行业电能替代全面推进，钢铁生产企业纷纷增加电炉钢生产，规上用电量增速逐渐超过行业增加值增速。2018年钢铁产品供需旺盛，正规钢企正在逐步替代地条钢的退出空间，黑色行业规上用电量、行业增加值、钢材产量、粗钢产量普遍向好。受节能减排、取暖季限产等政策影响，钢铁冶炼过程中环保设备常态化启用、限产企业维持最低运行要求，导致规上用电量增速明显高于钢铁产量增速。考虑我国钢铁需求趋于饱和，预计2019年黑色行业增长态势将明显放缓。
（三）非金属矿物制品业经济电力关系分析
非金属行业规上用电量走势与行业增加值走势一致性较弱。2016年非金属行业发展相对平稳，规上用电量与行业增加值走势较为一致。2017年行业增加值平稳增长，受水泥行业电能替代影响，规上用电量明显回升。2018年以来行业增加值增长放缓，规上用电量大幅回落。
非金属行业规上用电量走势与水泥产量走势基本一致，存在阶段性不一致。水泥是河南省非金属行业主要产品，附加值低，电耗强度大，用电量约占非金属行业用电量30%，是拉动规上用电量的重要力量。2016年非金属行业规上用电量与水泥产量均小幅波动，两者走势基本一致。2017年受电能替代影响，用电量快速增长。2018以来非金属行业规上用电量跟随水泥产量呈现大幅波动，年初采暖季受环保治理影响，水泥产量降幅高达17.0%，造成非金属行业规上用电量大幅下滑；3月以来水泥产量快速回升，带动规上用电量降幅收窄（见图11）。
图11 河南省非金属行业规上用电量与行业增加值、水泥产量增速对比
水泥工业受环保监管、错峰生产等政策影响显著。2017年11月至2018年3月采暖季，全省水泥工业（不含水泥磨粉店和分包站）基本全部停产，2018年初发布严重污染天气红色预警，一系列限产、停产政策实施的影响使非金属行业发展态势低迷。2018年9月，河南省人民政府印发《河南省污染防治攻坚战三年行动计划（2018～2020年）》，明确水泥企业在采暖季实行“开二停一”错峰生产，鼓励43家水泥熟料企业试点开展超低排放改造，对2018年10月底前达到超低排放限值的企业，当年给予错峰生产豁免政策激励。三年行动计划明确要求，原则上禁止对水泥、玻璃、耐火材料、陶瓷行业新建、扩建单纯新增产能的项目，同时考虑河南省水泥产能严重过剩，不再实施产能置换，预计2019年非金属行业用电将延续下行态势。
（四）化学原料及化学制品业经济电力关系分析
化工行业规上用电量走势与行业增加值走势一致性较弱。2016年行业增加值平稳上涨，规上用电量有所下滑。2017年化工行业增加值进入低速增长，受电能替代影响，规上用电量平稳回升。2018年两者均呈现增长放缓态势（见图12）。
图12 河南省化工行业规上用电量与行业增加值、主要产品产量增速对比
化工行业规上用电量走势与主要产品产量走势一致性较弱。2016～2017年规上用电量与烧碱产量走势基本一致。2018年硫酸产量大幅波动增长，烧碱生产有所降温，化工行业规上用电量增速放缓。
化工行业产品种类较为复杂，规上用电量主要靠高耗电基础产品烧碱和合成氨产量拉动，行业增加值主要靠醇类、苯类、烯烃等有机产品产量拉动。2016年高耗能产品烧碱产量下降，导致规上用电量有所下滑；受原油价格上涨、装置集中检修、供应量下降、人民币汇率贬值等因素影响，化工行业纯碱、甲醇、乙二醇、纯苯、苯乙烯等产品价格整体大幅暴涨，带动行业增加值平稳上涨。2017年化工行业受电能替代影响，规上用电量增速超过行业增加值增速。2018年以来化工行业延续复苏势头，随着国内需求逐步放缓，预计2019年化工行业将震荡下行。
四 基于规上数据体系的用电量预测
（一）预测思路
受产业结构影响，河南省四大高耗能行业及装备制造业规上用电量变化主导着全省工业用电量的变化趋势。本文基于重点行业经济用电关系进行大数据挖掘分析，引入行业产品产量、固定资产投资、增加值等变量，综合考虑市场环境和外部政策因素的影响增加虚拟变量，通过函数类型、变量类型、变量权重的循环调优，提出重点行业的季度经济电力耦合模型，构建基于规上数据体系预测用电量模型体系，实现规上口径的四大高耗能行业和装备制造业用电量预测；通过挖掘工业结构优化、新旧动能转换、用电结构调整等耦合关系，分析研判工业用电量在全社会用电量中的比重，合成构建工业用电量预测模型和全社会用电量预测模型，为研判全省经济运行态势提供新方法。具体预测思路如图13所示。
图13 基于规上体系的河南省全社会及工业用电量预测思路
（二）预测分析
以非金属行业规上用电量预测为例。河南省自实施大气污染环保治理以来，水泥行业淘汰落后产能已见成效，部分老旧水泥厂被关停，安阳、焦作、漯河等大型水泥企业已完成超低排放改造，给予错峰生产豁免政策激励。考虑河南省水泥产能严重过剩，不再实施产能置换，严禁新增扩大产能，判断水泥产量回升态势会有所扭转，预计非金属行业规上用电量将延续下滑态势。
从历年规上用电量来看，2015年以来全省非金属行业规上用电量呈波动态势，2015年非金属行业规上用电量基本持平，2016年同比下降5.2%，2017年平板玻璃大幅增长带动非金属行业规上用电量增速触底反弹，规上用电量同比增长12.3%。2018年以来规上用电量先降后升，同比增长0.2%。以水泥产量为主要变量，进行函数模拟配置和自动校验，建立河南省非金属行业规上用电量季度预测模型，模型如下：
log（Y）=-5.540+1.083×log（X）+0.951×MA（1）
其中，Y为非金属金属行业规上用电量季度累计值；X为水泥产量季度累计值，MA（1）为1阶移动平均项。
预计2019年河南省非金属行业规上用电量将降至121.8亿千瓦，同比下降约2.0%。
四大高耗能行业规上用电量预测分析。河南省高耗能行业节能减排政策持续深入推进，促进生产向高附加值、低能耗、低排放产品转移，电解铝、钢铁、水泥等企业持续开展节能减排改造、实施产能转移，预计2019年河南省四大高耗能行业规上用电量达到808.1亿千瓦时，同比下降1.1%，四大高耗能行业规上用电量小幅下降。
装备制造业规上用电量预测分析。2018年全省规上工业增加值同比增长7.2%，符合转型升级方向的装备制造业持续快速发展，其中通用设备制造、专用设备制造、汽车制造、电气机械和器材制造、计算机、通信和其他电子设备制造业等行业增加值分别增长8.0%、12.2%、7.5%、14.3%、14.4%，增速均高于规模以上工业增速；规上用电量分别增长14%、8.5%、7.8%、14.8%、-6.7%，增速明显放缓。预计2019年装备制造业规上用电量达到135.0亿千瓦时，同比增长7.1%。
工业用电量预测分析。河南省四大高耗能行业节能降耗成效显著，装备制造业规上用电量持续提高，二者规上用电量占工业用电量的比重呈振荡下降态势。从历年占比来看，2014、2015、2016、2017、2018年占比分别为51.8%、46.1%、43.5%、44.3%、42.8%。考虑河南省供给侧结构性改革持续推进，经济发展新旧动能加速转化，工业发展继续向中高端迈进。预计2019年占比降到41.5%，工业用电量达到2272亿千瓦时，同比增长3.1%，四大高耗能行业和装备制造业合计用电量占工业用电量比重将稳步下降。
全社会用电量预测分析。河南省产业结构持续优化升级，三产和居民生活用电比重持续上升，工业生产增速有所放缓，工业用电量占全社会用电量比重持续下降。从历年占比来看，2015、2016、2017、2018年占比分别为67.8%、66.5%、65.6%、64.5%。考虑全省产业结构将继续优化，质量效益持续改善，预计2019年占比降到63.2%，全社会用电量达到3596亿千瓦时，同比增长5.2%，工业用电量占全社会用电量比重继续降低。具体预测结果如表3所示。
表3 2019年河南省全社会用电量预测结果
五 主要结论
（一）建立规上工业用电统计核算体系是准确研判工业经济电力关系的基础
本文针对工业经济与用电统计口径不一致问题，建立了与统计局口径一致的规模以上工业用电统计核算体系，实现了经济指标与电力指标的准确对应，可为准确研判经济发展态势、分析电力需求形势提供基础工具。基于建立的规上工业用电统计核算体系，可实现全省“整体级、地市级、行业级、企业级”规上工业用电监测，宏观层面把握工业电力需求形势、研判工业发展态势，中观层面挖掘区域及行业用电异常原因、评估增长动能，微观层面捕捉企业生产异常，为政府推进新旧动能转换提供决策参考。
（二）监测四大高耗能行业和装备制造业用电可把握全省规上工业用电走势
河南省四大高耗能行业和装备制造业规上工业用电量约占全省规上工业用电量的75%，两者合计用电量增速与全省规上工业用电量增速基本一致，主导着全省规上工业用电量的走势。动态监测四大高耗能行业和装备制造业用电走势，可把握全省规上工业用电走势。2018年以来河南省规上工业用电呈现整体小幅增长态势，供给侧去产能、环保治理升级等政策对河南高耗能行业规上用电影响效应显著，化工、非金属行业用电需求平稳，有色金属行业用电持续下降，黑色金属行业用电快速回升；装备制造业用电增长放缓。
（三）基于规上数据的预测体系为研判全省经济运行态势提供新方法
受产业结构影响，河南省四大高耗能行业及装备制造业规上用电量变化主导着全省工业用电量的变化趋势。本文基于重点行业经济用电关系进行大数据挖掘分析，构建基于规上数据体系的用电量预测模型体系，为研判全省经济运行态势提供新方法。河南省四大高耗能行业及装备制造业规上用电量占工业用电量比重、工业用电量占全社会用电量比重继续保持稳步下降态势。预计2019年全省工业用电量达到2272亿千瓦时，同比增长3.1%，占全社会用电量比重下降到63.2%，全社会用电量达到3596亿千瓦时，同比增长5.2%。