2022年煤炭行业研究报告.docx

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1、2022年煤炭行业研究报告导语“双碳”政策的主要目标，是要减少二氧化碳的排放量，我国化石能源是主要的一次能源消费结构，占比高达83%,且其中煤炭占一次能源消费的比重高达57.6% (2019年)。一、“双碳”政策推动我国发电结构变化(一)我国电力结构：火电职责重心从“主力f调峰”转移“发电主力”是火电的职责重心。“富煤、贫油、少气”的资源禀赋现状决定了我国以煤炭为主的一次能源结构，也使得火电在电力领域处于绝对的主导地位。根据历史发电量数据及装机规模，我们发现从新中国成立到2013年前火电承当了我国主要的电力供应角色。在此期间，火电装机(CAGR=10. 4%, 1957-2012年)和火力发电

2、量(CAGR=9.6%, 1989-2012年)快速增长，6000千瓦及以上电厂火电装机占比也持续高于70%,进而在中国尚未于清洁能源发电方面取得有效进展时，满足“工业化时代”高强度用电需求。2013年开始，6000千瓦及以上电厂火电装机占比开始低于70% 且逐年下降，火力发电5年复合增速也进入下降趋势；同时，环境保护税法将排污费改为环保税，标志着新一轮电力体制改革开始、能源生产和消费革命战略(2016-2030)要求图13:光电LCOE下降，新增装机加速美元/千瓦时全球平准化度电本钱:光伏发电万千瓦数据来源：WindCCTD中信期货研究所风、光发电将成为主角。通过上文“本钱推动+政策推动”两

3、个角度，得出风电、光电行业高速开展的可行性，并结合全球能源互联网开展合作组织、中国光伏协会等权威机构的行业分析报告，以及国家“2025年，清洁能源发电占比将到达20%”等最新要求，我们预计2030年中国风电累计装机容量将到达980GW, CAGR=13. 3% （2020 年至 2030 年），2030 年中国风能发 电量将到达1995TWh, CAGR=15. 6% （2020年至2030年）；光电累计装机容量将到达1250GW, CAGR=17. 3% （2020年至2030年），2030年光伏发电量将到达1320TWh, CAGR=17. 6% （2020年至2030年）。（三）其他绿电

4、：电力供应的重要补充水电资源开展悠久，绿电中主要贡献。我国水力资源蕴藏量世 界第一，根据全国水利复查成果，中国水力资源技术可开发装 机容量为660GW （实际经济可开发水电为400GW）,年发电量 30000亿千瓦时。水电开展早于风电、光电近10年，除怒江、 雅鲁藏布江外，主要河流干流水电开展完善，故目前是电力供给的主要贡献力量，根据Wind数据，2020年我国水电装机累计 370. 16GW, CAGR=3. 3% （2014 年至 2020 年），2021 年我国水电 发电量达11840. 2千瓦时，CAGR=1. 5% （2014年至2021年），占全口径发电量14.6%,占绿电发电量近

5、51%。结合国家能源局 最新在建和已建装机规划数据，以及NROC报告预测数据，中国 2025年储水在运装机总规模将到达68GW,我们预计2030年水电累计装机容量将到达525GW, CAGR=3. 6% （2020年至2030 年）,2030年水电发电量将到达1580TWh, CAGR=2. 7% （2020 年至2030年）。随着技术稳定和产业链开展，中国核电进入持续增长阶段。与燃 煤发电相比，核能发电减少排放二氧化碳27442. 38万吨，开展 核电也是电力控煤减的重要途径。根据中国核能协会数据，2020年中国运行核电机组共49台，总装机容量为49. 89GW, CAGR=16. 45%

6、（2010年至2020年）；2021年中国运行核电机组累计发电量407. 5TWh,CAGR=17.41% （2014年至2020年），占全口径发电量5. 02%。根据中国核能协会数据，“十四五”期间,我国运行核电机组预计以6-8台/年稳定推进，2025年在运核电 装机将达70GW。在维持核电利用小时数稳定条件下，我们预计2030年核电累计装机容量将到达90GW, CAGR=6. 08% （2020年至2030年），2030年核电发电量将到达690TWh, CAGR=6. 54%（2020 年至 2030 年）。图21:2030年核电累计装机容量将到达9OGW核电装机容量同比r 12%GW10

7、09080706050403020100数据来源：Wind CCTD中信期货研究所能源化利用推进生物质能成为清洁电力的重要组成局部。根据 前瞻研究院报告，我国生物质资源转换为能源的潜力可达10亿 吨标准煤，拥有巨大潜力。2020年中国生物质发电装机29. 52GW, CAGR= 16. 33% （2013 年至 2020 年），2020 年生物质 发电量1326亿千瓦时，占全口径发电量约1. 7%。根据NRDC数 据，在维持生物质能发电利用小时数稳定条件下，我们预计 2030年生物质发电装机累计容量将到达70GW, CAGR=9. 02% （2020年至2030年），2030年生物质发电量将到

8、达385TWh,CAGR= 11. 2% （2020 年至 2030 年）。规模化与挤出效应影响气电难以开展成为煤电替代的主力。“十四五”期间，可再生能源是天然气的主要制约因素，可再 生能源发电本钱大幅降低挤压了气电的市场空间。同时，天然 气价格机制矛盾带来的终端用户价格承受能力限制，将影响天 然气发电的增量上限；叠加运输能力不完善、产业链利润不均 匀等因素，天然气发电行业仍未到达规模化开展条件。根据 NR0C报告和国网经济技术研究院论文（李晖，2021）,我们预 计“十四五”期间气电将因刚性需求拉动下有所增长，“十五 五”期间气电增速将放缓，预计2030年气电装机累计容量将达 到 185GW

9、, CAGR=6. 56% （2020 年至 2030 年）；2030 年天然气发电量将达 500TWh, CAGR=7. 4% （2020 年至 2030 年）。到2020年把能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内，如此一 系列促进生态文明建设的政策也开始陆续出台，叠加可再生能 源也在技术进步、补贴政策下高速开展，火力发电主力的职责 在其他能源发电增长中逐渐转移。火力发电已逐渐从发电主力调整至调峰职责。技术完备、电力 消纳等问题需要时间解决，因此清洁能源发电的接入会伴随着 电力系统调峰、调节问题出现，火电的调峰职责也逐渐重大。 比照欧美等兴旺国家电力开展历史，我们发现欧美等国火电也 是经历“主

10、力一调峰”等过程，例如丹麦从2000年电力市场接 入可再生能源开始，便持续进行了近十几年的火电机组灵活性 改造战略，这样的经验也已经遍布欧洲各国，使得欧洲在进入 21世纪以后火电职责发生了明显的变化。我们从数据中也会发 现我国火电也逐渐转为“调峰”职责，即在全社会发电增速较 低时，火电增速弱于全社会发电增速，反之当全社会发电需求 大幅增加时，火电增速将高于全社会发电增速，因此2021年当 全社会发电量超预期高速增长时，火电增量贡献占比高达71虬图3: 2013年前我国火力发电快速增长数据来源：Wind CCTD中信期货研究所（二）“双碳”政策推动我国发电结构变化电力控煤是“双碳”政策中控煤途径

11、的关键。“双碳”政策的 主要目标，是要减少二氧化碳的排放量，我国化石能源是主要 的一次能源消费结构，占比高达83%,且其中煤炭占一次能源消 费的比重高达57. 6% （2019年），因为煤炭的碳排放强度（单 位热量所排放的二氧化碳量）远高于石油、天然气等其他能 源，所以我国目前位GDP的二氧化碳排放量为0.69kg/$,远高 于世界平均水平0.39kg/$。因此，“控煤”将成为“双碳”政策主要实现途径，而动力煤最主要的下游是电力行业，且煤电 目前仍是我国电力供给主体，所以电力控煤成为关键。“双碳”政策近年来逐渐落实，推动我国发电结构变化。政策 方面，相关部门对“控煤、减煤”提出了严格要求，尤其

12、在煤 炭消费量与煤电建设方面。国家能源局在2021年能源工作指 导意见中明确了 2021年“煤炭消费比重下降到56%以下”的 预期目标；2021年2月2日，国务院印发关于加快建立健全 绿色低碳循环开展经济体系的指导意见表示，严控新增煤电 装机容量，坚持节能优先，完善能源消费总量和强度双控制度。控煤目标推进的快慢关键在于非化石能源的开展增速。通过政 策分析，可知“控煤”目标实际上是减少煤炭在一次能源消费 中的占比以及煤炭消费总量，这条路径实现中涉及两个博弈， 一是日益增长的经济水平带动煤炭消费总量增加与控制煤炭消 费总量的博弈，二是能源结构的稳定与煤炭在一次能源消费中 占比减少的博弈。所以假设想

13、突破矛盾，实现“控煤”目标，关 键在于提高非化石能源及其他化石能源（如天然气）在能源消 费中的比重，并力争非化石能源供给增量完全替代一次能源消 费消费增量，且当此增量结构逐渐增长后，煤炭消费总量也将 出现缩减。因此，对于主要途径电力控煤，我国发电结构的更迭，因“双 碳”政策的逐渐落实和强调，也将走的更快速和确定。下一部分将是对清洁能源发电以及电力储能、运输等行业的现状及发 展空间的分析。图9: 2020年火电装机容量占比已小于50%发电装机结构：亿千瓦年），其中火电装机容量12. 45亿千瓦，CAGR=4% （2017年至2020年），非化石电装机容量9. 85亿千瓦，CAGR=13% （20

14、17年至2020年），2020年非化石能源新增发电装机占全口径55%O风电13%太阳能 12%水电 17%核电2%生物 气电质电 6%1%数据来源：Wind CCTD中信期货研究所数据来源：Wind CCTD中信期货研究所二、绿电将替代火电进入历史舞台（一）绿电开展进入快速时期清洁能源发电进入快速开展时期，煤电开展接近尾声。从电力 生产供应来看，清洁能源发电装机比例提高，截至2020年底， 全国全口径发电装机容量22亿千瓦.CAGR=7% （2017年至2020从新增发电设备容量来看，2020年全口径新增发电装机容量1.91亿千瓦、同比+81.8%。其中，新增太阳能发电设备占比最高为38%,新

15、增设备容量0. 72亿千瓦，同比+ 178. 7%；新增火电装机容量0. 56亿千瓦，同比+27. 4%,在新增装机设备中占比到达30%；另外水电新增装机1323万千瓦、风电新增装机4820万千瓦、核电新增装机112万千瓦。综上，从装机规模和新增装机增速来看，火电虽依旧占主要地位，但其核心地位已逐渐下降，且新能源开展已处于高速时期，开展增速大于火电开展速度，故绿电将替代火电进入历史舞台。（二）风电、光电是绿电未来开展主力上文分析了绿电替代火电的开展趋势，但是在清洁能源发电中，不同能源结构仍面临不同的开展空间，下文将从绿电主力（风电、光电）以及绿电重要补充（水电、核电等）分析不同 能源发电结构差

16、异的原因并对未来发电量空间进行预测。1.风电、光电是绿电未来开展主力本钱推动风、光发电增长。随着2022年起国补全面取消，风、光电平价上网时代开启，2021年10月中国第一批海上风电平价工程招标均价4000元/kW （行业前值7000元/kW）,这将倒逼产业链上游降本钱，且风电、光电行业投资本钱下降，会带动了其行业投资规模和增速的扩大，形成了风电、光电行业开展的良性循环。图10:新能源发电新增装机大幅增加300200发电新增设备容量:火电:累计同比 发电新增设备容量:水电:累计同比 发电新增设备容量:风电:累计同比 发电新增设备容量:太阳能:累计同比-100 L2015/122016/1220

17、17/122018/122019/122020/12400数据来源：Wind CCTD中信期货研究所随着技术不断进步、规模经济日益开展，可再生能源的发电成 本大幅下降。根据IRENA最新数据显示，2020年，陆上风电新增产能的全球平均发电加权平均本钱（LC0E）较2019年下降13%o与此同时，聚光太阳能发电LC0E下降16%,海上风电LC0E下降9%,并网太阳光伏（PV）发电LC0E下降7%。结合IRENA报告分析，我们预计，2030年G20国家陆地风电发电成本将降至0. 038美元/千瓦时；海风发电本钱将降至0. 083美元/千瓦时；光伏发电本钱将降至0.04美元/千瓦时。从风电、光电本钱

18、结构分析，我们将其分为材料端、制造端、 投资运营端三局部，在大宗商品领域主要从材料端影响风、光 电本钱，风电机材料主要是钢材（中厚板）、光伏的上游原料 主要是多晶硅。因钢材主要需求下游地产行业未来将周期性走 弱，中厚板价格也预期下移，叠加技术改革等影响，风电材料端本钱预期逐渐下降。光伏行业那么是多晶硅的主要下游，因 2020年抢装期等影响，多晶硅需求大幅增加带来其价格上行， 预计未来多晶硅的价格将会在产能释放与光伏需求韧性的博弈 中震荡调整，综合全产业链规模开展，以及光电本钱下移的趋 势，多晶硅的价格中枢或将下行，光电材料端主要本钱预期也将下降。根据历史数据，回溯本钱与风、光电新增装机的关系，

19、我们可以发现其成一定的相关性，即在本钱预期下行的规模化开展中，风电、光电新增装机增量将加速，行业开展将迎来高速的增量空间。政策支持行业开展，风光电需求增加。上文从“本钱下降f行 业投资增加一良性循环行业开展”的逻辑梳理风光电高速开展 的可行性，行业的需求增量更是行业开展空间的重要一局部， 相关政策出台将会直接带动风、光电需求增加。2021年10月 17日，“风电伙伴行动”计划出台，要求“十四五”期间，在 全国100个县，优选5000个村，安装1万台风机，总装机规模 到达5000万千瓦；2021年9月14日，国家能源局正式发布 关于公布整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点名单的通 知，内容中要求纳入名的的676个县（市、区）不同结构的 建筑屋顶总安装光伏发电比例的最低下限，根据不完全统计，2021年全国整县推进屋顶分布式光伏试点县累计备案容量4623万千瓦、累计并网容量1778万千瓦。综上，政策会直接推进风、光电装机的需求增量，促进行业的高速开展。