冬季因寒潮等导致的气温下降，常常对电网用电负荷产生较大影响。研究显示，气温与用电负荷之间呈负相关。具体来说，从全国平均层面看，在0℃附近，气温与用电负荷负相关系数较大。而在气候变化的背景下，极端天气事件增多，也对电力供应造成影响。

冬季气温和用电负荷呈负相关

2020年12月以来，我国多地气温“跳水”，伴随降温而来的是电网用电压力激增。

今年1月上旬，受寒潮影响，国家电网经营区最高负荷达9.6亿千瓦，日用电量达201.91亿千瓦时，均创历史新高。华北、华中、东北、西北等四个区域电网，北京、天津、上海、江苏、安徽、江西、辽宁、吉林、黑龙江、陕西、宁夏等11个省级电网负荷创历史新高。

中国电力科学研究院正研级高级工程师吴鸣介绍，去年12月以来，在大范围寒潮的影响下，多地用电负荷增加，叠加我国疫情控制相对较好，率先在全球主要经济体中恢复经济正增长，电力需求快速上升等因素，多地电网迎来用电高峰考验，湖南等部分省份甚至出现久违的缺电现象。

在诸多冬季用电需求中，采暖负荷对电网的影响越来越大。

研究显示，冬季温度每降低1℃，采暖负荷增加3%左右，这一现象在冷冬更为明显。

1.湖南省专业气象台根据平均风速、平均温度、最高气温、最低气温、相对湿度、假日与否、季节类型、星期类型、前一周平均电力负荷等9个特征，建立了电力负荷预测模型，并以长沙为例，对气温与电力负荷进行相关性分析。结果显示：

• 气温降到10℃左右时，用电负荷不随气温降低而发生明显变化，会沿着平行于温度轴的直线小幅度波动

• 但当气温继续下降到0℃时，用电负荷将升高，气温与用电负荷的负相关性增加。

总体而言，冬季气温下降会导致用电负荷升高，气温与用电负荷之间呈负相关。

2. 江西省气象服务中心的研究也佐证了上述关系。根据近几年冬季江西省电力负荷与气象数据关联分析，平均气温在5℃以下时，每平均下降1℃，用电负荷约增加40万千瓦。

3. 中国电力科学研究院以北京电网为例的研究也揭示了冬季气温和用电负荷的负相关关系。冬季，北京电网日最高气温每降低1℃，最高用电负荷平均升高37.28万千瓦。从全国平均层面的研究来看，在0℃附近，气温与用电负荷负相关系数较大。

气候变化背景下，极端天气事件对电力供应影响大

在气候变化的背景下，冬季寒潮、暴雪等极端天气事件增多，对电力供应产生了较为严重的影响——

2020年11月19日发生在东北的雨雪冰冻天气过程，造成辽宁省风电机组覆冰后大面积脱网，损失风力发电容量400万千瓦左右。在吉林，暴雪天气导致该省8条500千伏线路、44条220千伏线路、129条66千伏线路、166座66千伏变电站、863条10千伏线路停运，173万客户停电。

寒潮、暴雪等容易导致输电线路覆冰、舞动，严重时发生线路受损等电力气象灾害，影响电力正常供应。

同时，寒潮常导致风电机组叶片、机舱风速仪等关键设备或装置覆冰，从而使影响区域内风电机组大规模脱网。当风电机组脱网后，关键设备在-20℃以下时，即使覆冰已经解除，风电机组也无法恢复并网发电。

在全球气候变化背景下，冬季气温骤降事件增多，做好行业、城乡、居民的用电需求分析，尤其是采暖用电供应和数据分析研究，对于气温下降后保障电力供应至关重要。

值得注意的是，气温下降主要对工业、商业及居民的用电负荷影响较大。以冬季采暖为例，研究显示，采暖负荷在用电负荷中所占比例越来越大，在迎峰度冬期间，采暖负荷约占全社会最大负荷的30%左右，采暖用电量占总用电量的20%左右，且采暖负荷与采暖用电量占比均呈扩大趋势。

“相对于当日最高气温和最低气温，采暖负荷、采暖用电量与日平均气温的相关程度最高，均为高度负相关，且相关系数呈增加趋势；相对于采暖用电量，采暖负荷与日平均气温的相关程度更高。”吴鸣说，不仅是采暖负荷，冬季气温变化对短期内工业、商业等用电负荷的影响也日趋显著。

因此，准确把握用电负荷与气温的相关性、敏感性变化等规律，进而估算出冬季用电负荷占比，对电网规划、运行和调度控制等具有重要意义。

来源 | 中国气象报社