【帆软杯】中国电力数据分析大屏

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标题:中国电力数据分析大屏

   两层面、双维度、多导向--中国电力数据分析大屏旨在从国家层面及省市层面通过近年来政策导向、资金导向、设备及资源导向及用电分布导向等多元导向进行分析,从输出及输入端双维出发,得出两层面在火电、核电、水电、风电、太阳能等领域的输入端发展情况,并就两层面在输出端的相关数据进一步分析其电力资源储备情况以及行业和客户群具体占比情况等,不仅如此,该大屏对各维度及各导向中的数据还进行了交叉分析,拟得到更多有价值的成果。

                                           

 

1 团队介绍

团队成员:朱斌(队长),张思琪(队员),邓肯(队员)

 

2 作品背景

从九月底到10月中旬近期的限电及电价波动是热点话题之一。2021年即“十四五”开局年以来,在“碳达峰”、“碳中和”和新型储能发展战略的双重机遇下,国家在风电、光伏等新能源领域进入了大规模发展“快车道”。为了实现碳中和等目标,一方面在用电指标上进行了调控,控制用电量的增长,实行限电政策以达到一定程度的节能减排,另一方面在发电能源上,积极开发新能源,逐渐将中心由非清洁能源转向清洁能源。也正是基于这样一种数据需求,我们团队制作一个电力分析大屏,从历史数据分析我国发电能源、用电(行业与地区)的分布、电力供给与调度等数据,进而挖掘我国用电、供电的规律,提出具有意义的建议。

 

3 制作流程

制作流程分为4个阶段,如下图:

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思路梳理与挖掘如下图:

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排版与设计

1)分析大屏主界面

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2)各分省大屏界面

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4成果展示

4.1 模块一——国家层面数据分析

国家层面数据分析分为输入端数据分析、输出端数据分析及主地图其余数据展示三个部分。

4.1.1 输入端数据分析

  ①政策导向板块--近一个月电力新闻词云分析(词云)--输出热门领域

分析表明:2021年即“十四五”开局年以来,在“碳达峰”、“碳中和”和新型储能发展战略的双重机遇下,国家在风电、光伏等新能源领域进入了大规模发展“快车道”,同时近期的限电及电价波动也是热点话题之一。

  输出重点高频词:能源、光伏、风电、储能、新能源、电价

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 资金导向--全国各类型发电方式投资倾向(动态饼图)--输出各类型整体情况(近年投资占比波动情况)

分析表明:国家在新能源类发电方式上的投资大幅上扬,火电、核电投资持续下降。投资受到2020年风电光伏平价上网项目的拉动,风电投资额近年来呈现爆发式上涨。近年来,电源投资结构出现明显变化,其中,火电投资由高占比投资逐年下降至较低水平,水电投资在较高水平上小幅度稳步上升,核电投资则在较低水平上下幅度逐渐下降,风电投资近年来发展迅猛,投资占比迅速攀升至第一,2015年、2019年、2020年风电投资分别为火电的1倍、2倍、4倍。光电投资占比不高但有上升趋势,2020年光电投资首次超过火电。

通过分析结果不难发现国家近年来逐步将重心放在了发展新型能源领域,传统发电类型因其污染性较大,规模上有所缩减但也维持着正常运转。

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 ③设备及资源导向--不同类型发电数据5年直观展示(组合图及动态跑分图)--输出国家在火电、水电、风电、核电、太阳能领域的发展情况

·火电:近年来我国火电发电设备容量呈现稳步增加的趋势,且该类型发电设备平均利用小时均高于全国发电设备总体平均利用小时,这表明在火电发电领域的设备利用效率较高,相关技术相对成熟。

·水电:近年来我国水电发电设备容量呈现平稳波动趋势,稳定于35000万千瓦左右,且该类型发电设备平均利用小时略低于全国发电设备总体平均利用小时但近年来有稳步上升趋势,这表明在水电发电领域的设备利用效率有提升空间,需要相关技术和管理办法的支撑且目前有改善趋势。

·风电:近年来我国风电发电设备容量呈现迅速上升趋势,增长幅度较大,但该类型发电设备平均利用小时都较大程度低于全国发电设备总体平均利用小时,这表明在风电发电领域的设备利用效率相较于其他发电方式较低,需要相关技术突破和有效的管理办法支撑,这也是近年来该领域投资额持续增加的原因之一。

·核电:近年来,我国核电整体发展处于震荡形式,各核电站上网发电电量由最初的上升阶段转变为下降通道,从具体分布情况来看,我国核电主要分布于东部沿海区域,以广东省为首。各核电站具体排名情况见动态跑分图。

·太阳能:近年来,我国太阳能装机容量呈现逐年稳步上升趋势,其季度增长率普遍低于10%,具有可持续发展能力。

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4.1.2 输出端数据分析

该部分主要分析了国家层面上输出端用电分布相关数据,所选取维度较多,整体呈现递进式,具体结构见下图

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  ①用电分布导向(国家)--世界主要地区发电量(动态地球柱状图)--输出全球范围内电力输送情况以直观得到中国整体现状

分析表明:发电量排名前三的是中国、美国、印度、再其次是俄罗斯。可见发排名与人口排名比较类似,发电量的可能与人口数量高度相关,其次与国家占地面积也有很大关联,以及与该国的工业发展经济实力相关,但是后续分析未涉及。

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 ②用电分布导向(省区)--各省区用电量TOP10(不等半径饼图)--输出我国各省区输出端具体分布情况

分析表明:就地区而言,山东、广东、江苏三省在2020年度中,用电量占比较高,浙江、河北、内蒙等其余7省占据该榜单其余席位。之后将结合最新各省净输出电量展示及最新各省用电增长速率展示具体分析各省区输出端情况。

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 ③用电分布导向(省区)--最新各省净输出电量展示(轮播LIST--输出我国各省区属于净输出省/净输入省

分析表明:广东、江苏、浙江、河北、山东(按排名排序)等15个省区为净输入省区,该结果与上文所述各省区用电量TOP10重合度较高,表明这些省区应当选择合理的管理措施以达到节能节电。云南、内蒙、四川、山西、新疆(按排名排序)等16个省区为净输出省区。

                                                                         

 ④用电分布导向(省区)--最新各省用电增长速率展示(轮播LIST--输出我国各省区用电消费量及用电增长速率

分析表明:北京、天津、湖北、陕西、宁夏几个地区的用电消费量增长速率为负,其他省区的用电消费量依然是呈现增长趋势。其中云南和山东的增长率超过10%,山东为电力消费大省的代表,云南为西部发展重点省份的代表。从这些省份的电力消费情况可以透析出省份消费情况。

                                                                       

 ⑤用电分布导向(行业)--行业用电占比(柱状图)--输出行业导向的输出端消费流向

分析表明:

1.近十年,各行业用电总量总体上呈现上升趋势的。

2.各行业中,工业和制造业,占比最大。其次是生活消费行业与电力水力供应业。农林牧渔、采矿、建筑、交通运输、餐饮、零售、住宿、仓储、其他等行业微乎其微,这也说明我国目前主要还是一个工业为主的国家,主要中心还在第二产业。部分行业亟待向三产转型。

3.各行业分类在每一年的占比,随时间趋势几乎没有变化,可见总体的用电结构比较稳定。

                                                                 

 ⑥用电分布导向(客户群)--城乡居民用电趋势分析(双折线图)--输出客户群导向的输出端消费流向

  分析表明:城乡用电量之间,毫无疑问的是有差距的,城市居民用电远高于乡村用电,这与我国电器、生活规律、电网分布等特征是分不开的。纵向看,城市用电和乡村用电的月份规律一致。存在两个波峰两个波谷,其中波谷是4月份和11月份左右,两个波谷的值比较相近,但是两个波峰值相差比较大,第一个波峰主要发生在6-9月份,一般在8月份达到峰顶,第二个波峰主要集中在1-2月份。可以发现第一个波峰远高于第二个波峰。这与一年四季的特征相关联。

                                                   

4.1.3 主地图其余数据展示

  ①指标卡1:实时更新当月发电量最多的省份及其发电量数据

  ②指标卡2:显示本年度居民生活用电最高的月份及其用电数据

  ③指标卡3:显示用电量占比最高的行业及其用电量数据

  ④主地图流向图:由输送电数据结构产生并显示全国范围内跨区域输送电流向图,柱形长度表示输送电量大小

   分析表明:【西电东输】由地图中流向图数据可见,我国东北及西部区域普遍为净流出区域,而中部及东部区域基本为净流入区域。我国第二、第三产业主要集中在东部地区,如华北、华东、华南靠近沿海的地区,而这些地区又是我国人口最稠密的地区,用电量较高。但是这些地区能转化为电力资源的能源如煤炭、水能资源等并不丰富,没有足够的能源资源来满足庞大的电力需求,只能跨省远距离调运煤炭资源,再在本地进行发电,以供当地使用。这样的方式必然要面临煤炭资源、交通运输等条件的制约。我国西部地区虽然经济发展水平相对落后,却有着可以转化为电力的丰富资源。西电东输就是把我国西部地区丰富的煤炭、水能资源转化成电力资源,通过输电线路输送到东部地区。西电东输既能解决东部地区电力资源匮乏的困境,又能带动西部地区的经济发展,实现资源优化配置,东西部协调发展。

 

4.2 模块二——省区层面数据分析(以四川为例,其余30个省区类似)

  通过点击主界面各省区图标即可进入各省区界面,该模块主要是对国家层面中相关数据分析的进一步深入细化,将视觉聚焦到31个省区中,具体分析各省区电力综合发展情况。该模块可细分为各省区电力基本信息、各省区电力储备能力及各省区电力发展情况三大部分。

 

4.2.1 省区电力基本信息--以四川为例

  ①省区发电及用电信息(指标卡及指标盘)--输出省区电力基本信息及其在全国所占比例

由四川省最新月度发电量及用电量数据为支撑数据,以指标卡的形式展现其最新的电力数据,以四川为例:其最新发电量为443亿千瓦时,最新用电量为2636万千瓦。与此同时,以全国总体发电数据为参考值分析计算该省区发电量国内占比情况,以四川为例:其发电量占据全国总量的6%,占比较高,属于较高占比省区,数据由右上角指标盘显示。

                                                     

  ②所辖市用电情况(轮播List--输出各市用电信息及其占据省区总量比例

由各省区界面所代表的省区中所辖的下属市用电数据为基础,展示各市电力基本信息,将数据层级更加深化细入,可根据需求展示更多相关数据。

                                                                   

  ③省区电价信息--省区电力购销差(双折线图)--输出省区电价水平在全国的综合排名

分析表明:全国的电价水平和四川的电价水平虽然随着时间有一定的波动,但这个波动非常的小,可以看作是稳定的。且四川的电价水平均小于全国的平均水平。

                                                     

4.2.2 省区电力储备能力--以四川为例

  ①省区电力设备储备能力(指标卡及指标水球)--输出省区最新电力设备容量及其在全国所占比例

由四川省最新发电设备容量(总量)数据为支撑数据,以指标卡的形式展现其最新的设备容量数据,以四川为例:其最新设备容量为10325万千瓦。与此同时,以全国总体发电设备容量数据为参考值分析计算该省区发电设备储备水平在国内的占比情况,以四川为例:其发电设备储备容量占据全国总量的5%,占比较高,属于较高占比省区,数据由右上角指标水球显示。

4.2.3省区电力发展情况--以四川为例

 ①四川火力发电数据6年直观展示(组合图)--输出省区在火电领域的发展情况

分析表明:四川省火电整体储备在近年有所缩减并最后趋于稳定,其火电综合能力效率较之全国平均水平更优,具有较好的运营能力,但其在区域电力发展总规划中地位正在逐渐放低。

 

 ②四川水力发电数据6年直观展示(组合图)--输出省区在水电领域的发展情况

分析表明:四川省水电综合实力较高,区域水电储备能力较好且由近年数据可知区域水电实力呈现逐年上升的趋势,为区域重点开发领域。由折线区域数据可知区域水电综合能力效率较之全国平均水平更优,具有较好的运营能力,为区域主营电力领域。

 

 ③四川风力发电数据6年直观展示(组合图)--输出省区在风电领域的发展情况

分析表明:近年来四川省风电发展迅猛,综合体量快速攀升,近段时间有所放缓但整体呈现高成长性,为区域近年来重点开发的新型电力发展领域。

                             

发表于 2021-12-1 13:57:32
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由于作品是动态的且过于吃显卡,特此制作了两个视频查看动态效果:
视频1(PR处理过后的讲解版本):https://v.qq.com/x/page/b3311yeglbi.html
视频2(原版本  稍微有些卡,建议三倍速):https://v.qq.com/x/page/g33113dh5zl.html
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最后回复于:2021-12-1 13:57

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