2022年煤炭行業(yè)研究報(bào)告

2022年煤炭行業(yè)研究報(bào)告一、“雙碳”政策推動我國發(fā)電結(jié)構(gòu)變化（一）我國電力結(jié)構(gòu)：火電職責(zé)重心從“主力→調(diào)峰”轉(zhuǎn)移“發(fā)電主力”是火電的職責(zé)重心?！案幻骸⒇氂?、少氣”的資源稟賦現(xiàn)狀決定了我國以煤炭為主的一次能源結(jié)構(gòu)，也使得火電在電力領(lǐng)域處于絕對的主導(dǎo)地位。根據(jù)歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)及裝機(jī)規(guī)模，我們發(fā)現(xiàn)從新中國成立到2013年前火電承擔(dān)了我國主要的電力供應(yīng)角色。在此期間，火電裝機(jī)（CAGR=10.4%，1957-2012年）和火力發(fā)電量（CAGR=9.6%，1989-2012年）快速增長，6000千瓦及以上電廠火電裝機(jī)占比也持續(xù)高于70%，進(jìn)而在中國尚未于清潔能源發(fā)電方面取得有效進(jìn)展時(shí)，滿足“工業(yè)化時(shí)代”高強(qiáng)度用電需求。2013年開始，6000千瓦及以上電廠火電裝機(jī)占比開始低于70%且逐年下降，火力發(fā)電5年復(fù)合增速也進(jìn)入下降趨勢；同時(shí)，《環(huán)境保護(hù)稅法》將排污費(fèi)改為環(huán)保稅，標(biāo)志著新一輪電力體制改革開始、《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016-2030）》要求到2020年把能源消費(fèi)總量控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)，如此一系列促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的政策也開始陸續(xù)出臺，疊加可再生能源也在技術(shù)進(jìn)步、補(bǔ)貼政策下高速發(fā)展，火力發(fā)電主力的職責(zé)在其他能源發(fā)電增長中逐漸轉(zhuǎn)移?；鹆Πl(fā)電已逐漸從發(fā)電主力調(diào)整至調(diào)峰職責(zé)。技術(shù)完備、電力消納等問題需要時(shí)間解決，因此清潔能源發(fā)電的接入會伴隨著電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)節(jié)問題出現(xiàn)，火電的調(diào)峰職責(zé)也逐漸重大。對比歐美等發(fā)達(dá)國家電力發(fā)展歷史，我們發(fā)現(xiàn)歐美等國火電也是經(jīng)歷“主力→調(diào)峰”等過程，例如丹麥從2000年電力市場接入可再生能源開始，便持續(xù)進(jìn)行了近十幾年的火電機(jī)組靈活性改造戰(zhàn)略，這樣的經(jīng)驗(yàn)也已經(jīng)遍布?xì)W洲各國，使得歐洲在進(jìn)入21世紀(jì)以后火電職責(zé)發(fā)生了明顯的變化。我們從數(shù)據(jù)中也會發(fā)現(xiàn)我國火電也逐漸轉(zhuǎn)為“調(diào)峰”職責(zé)，即在全社會發(fā)電增速較低時(shí)，火電增速弱于全社會發(fā)電增速，反之當(dāng)全社會發(fā)電需求大幅增加時(shí)，火電增速將高于全社會發(fā)電增速，因此2021年當(dāng)全社會發(fā)電量超預(yù)期高速增長時(shí)，火電增量貢獻(xiàn)占比高達(dá)71%。（二）“雙碳”政策推動我國發(fā)電結(jié)構(gòu)變化電力控煤是“雙碳”政策中控煤途徑的關(guān)鍵?！半p碳”政策的主要目標(biāo)，是要減少二氧化碳的排放量，我國化石能源是主要的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，占比高達(dá)83%，且其中煤炭占一次能源消費(fèi)的比重高達(dá)57.6%（2019年），因?yàn)槊禾康奶寂欧艔?qiáng)度（單位熱量所排放的二氧化碳量）遠(yuǎn)高于石油、天然氣等其他能源，所以我國目前位GDP的二氧化碳排放量為0.69kg/$，遠(yuǎn)高于世界平均水平0.39kg/$。因此，“控煤”將成為“雙碳”政策主要實(shí)現(xiàn)途徑，而動力煤最主要的下游是電力行業(yè)，且煤電目前仍是我國電力供給主體，所以電力控煤成為關(guān)鍵?！半p碳”政策近年來逐漸落實(shí)，推動我國發(fā)電結(jié)構(gòu)變化。政策方面，相關(guān)部門對“控煤、減煤”提出了嚴(yán)格要求，尤其在煤炭消費(fèi)量與煤電建設(shè)方面。國家能源局在《2021年能源工作指導(dǎo)意見》中明確了2021年“煤炭消費(fèi)比重下降到56%以下”的預(yù)期目標(biāo)；2021年2月2日，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》表示，嚴(yán)控新增煤電裝機(jī)容量，堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先，完善能源消費(fèi)總量和強(qiáng)度雙控制度?？孛耗繕?biāo)推進(jìn)的快慢關(guān)鍵在于非化石能源的發(fā)展增速。通過政策分析，可知“控煤”目標(biāo)實(shí)際上是減少煤炭在一次能源消費(fèi)中的占比以及煤炭消費(fèi)總量，這條路徑實(shí)現(xiàn)中涉及兩個博弈，一是日益增長的經(jīng)濟(jì)水平帶動煤炭消費(fèi)總量增加與控制煤炭消費(fèi)總量的博弈，二是能源結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與煤炭在一次能源消費(fèi)中占比減少的博弈。所以若想突破矛盾，實(shí)現(xiàn)“控煤”目標(biāo)，關(guān)鍵在于提高非化石能源及其他化石能源（如天然氣）在能源消費(fèi)中的比重，并力爭非化石能源供給增量完全替代一次能源消費(fèi)消費(fèi)增量，且當(dāng)此增量結(jié)構(gòu)逐漸增長后，煤炭消費(fèi)總量也將出現(xiàn)縮減。因此，對于主要途徑電力控煤，我國發(fā)電結(jié)構(gòu)的更迭，因“雙碳”政策的逐漸落實(shí)和強(qiáng)調(diào)，也將走的更快速和確定。下一部分將是對清潔能源發(fā)電以及電力儲能、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展空間的分析。二、綠電將替代火電進(jìn)入歷史舞臺（一）綠電發(fā)展進(jìn)入快速時(shí)期清潔能源發(fā)電進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，煤電發(fā)展接近尾聲。從電力生產(chǎn)供應(yīng)來看，清潔能源發(fā)電裝機(jī)比例提高，截至2020年底，全國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量22億千瓦.CAGR=7%（2017年至2020年），其中火電裝機(jī)容量12.45億千瓦，CAGR=4%（2017年至2020年），非化石電裝機(jī)容量9.85億千瓦，CAGR=13%（2017年至2020年），2020年非化石能源新增發(fā)電裝機(jī)占全口徑55%。從新增發(fā)電設(shè)備容量來看，2020年全口徑新增發(fā)電裝機(jī)容量1.91億千瓦、同比+81.8%。其中，新增太陽能發(fā)電設(shè)備占比最高為38%，新增設(shè)備容量0.72億千瓦，同比+178.7%；新增火電裝機(jī)容量0.56億千瓦，同比+27.4%，在新增裝機(jī)設(shè)備中占比達(dá)到30%；另外水電新增裝機(jī)1323萬千瓦、風(fēng)電新增裝機(jī)4820萬千瓦、核電新增裝機(jī)112萬千瓦。綜上，從裝機(jī)規(guī)模和新增裝機(jī)增速來看，火電雖依舊占主要地位，但其核心地位已逐漸下降，且新能源發(fā)展已處于高速時(shí)期，發(fā)展增速大于火電發(fā)展速度，故綠電將替代火電進(jìn)入歷史舞臺。（二）風(fēng)電、光電是綠電未來發(fā)展主力上文分析了綠電替代火電的發(fā)展趨勢，但是在清潔能源發(fā)電中，不同能源結(jié)構(gòu)仍面臨不同的發(fā)展空間，下文將從綠電主力（風(fēng)電、光電）以及綠電重要補(bǔ)充（水電、核電等）分析不同能源發(fā)電結(jié)構(gòu)差異的原因并對未來發(fā)電量空間進(jìn)行預(yù)測。1.風(fēng)電、光電是綠電未來發(fā)展主力成本推動風(fēng)、光發(fā)電增長。隨著2022年起國補(bǔ)全面取消，風(fēng)、光電平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代開啟，2021年10月中國第一批海上風(fēng)電平價(jià)項(xiàng)目招標(biāo)均價(jià)4000元/kW（行業(yè)前值7000元/kW），這將倒逼產(chǎn)業(yè)鏈上游降成本，且風(fēng)電、光電行業(yè)投資成本下降，會帶動了其行業(yè)投資規(guī)模和增速的擴(kuò)大，形成了風(fēng)電、光電行業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步、規(guī)模經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，可再生能源的發(fā)電成本大幅下降。根據(jù)IRENA最新數(shù)據(jù)顯示，2020年，陸上風(fēng)電新增產(chǎn)能的全球平均發(fā)電加權(quán)平均成本(LCOE)較2019年下降13%。與此同時(shí)，聚光太陽能發(fā)電LCOE下降16%，海上風(fēng)電LCOE下降9%，并網(wǎng)太陽光伏(PV)發(fā)電LCOE下降7%。結(jié)合IRENA報(bào)告分析，我們預(yù)計(jì)，2030年G20國家陸地風(fēng)電發(fā)電成本將降至0.038美元/千瓦時(shí)；海風(fēng)發(fā)電成本將降至0.083美元/千瓦時(shí)；光伏發(fā)電成本將降至0.04美元/千瓦時(shí)。從風(fēng)電、光電成本結(jié)構(gòu)分析，我們將其分為材料端、制造端、投資運(yùn)營端三部分，在大宗商品領(lǐng)域主要從材料端影響風(fēng)、光電成本，風(fēng)電機(jī)材料主要是鋼材（中厚板）、光伏的上游原料主要是多晶硅。因鋼材主要需求下游地產(chǎn)行業(yè)未來將周期性走弱，中厚板價(jià)格也預(yù)期下移，疊加技術(shù)改革等影響，風(fēng)電材料端成本預(yù)期逐漸下降。光伏行業(yè)則是多晶硅的主要下游，因2020年搶裝期等影響，多晶硅需求大幅增加帶來其價(jià)格上行，預(yù)計(jì)未來多晶硅的價(jià)格將會在產(chǎn)能釋放與光伏需求韌性的博弈中震蕩調(diào)整，綜合全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模發(fā)展，以及光電成本下移的趨勢，多晶硅的價(jià)格中樞或?qū)⑾滦校怆姴牧隙酥饕杀绢A(yù)期也將下降。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，回溯成本與風(fēng)、光電新增裝機(jī)的關(guān)系，我們可以發(fā)現(xiàn)其成一定的相關(guān)性，即在成本預(yù)期下行的規(guī)模化發(fā)展中，風(fēng)電、光電新增裝機(jī)增量將加速，行業(yè)發(fā)展將迎來高速的增量空間。政策支持行業(yè)發(fā)展，風(fēng)光電需求增加。上文從“成本下降→行業(yè)投資增加→良性循環(huán)行業(yè)發(fā)展”的邏輯梳理風(fēng)光電高速發(fā)展的可行性，行業(yè)的需求增量更是行業(yè)發(fā)展空間的重要一部分，相關(guān)政策出臺將會直接帶動風(fēng)、光電需求增加。2021年10月17日，“風(fēng)電伙伴行動”計(jì)劃出臺，要求“十四五”期間，在全國100個縣，優(yōu)選5000個村，安裝1萬臺風(fēng)機(jī)，總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5000萬千瓦；2021年9月14日，國家能源局正式發(fā)布《關(guān)于公布整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)名單的通知》，內(nèi)容中要求納入名的的676個縣（市、區(qū)）不同結(jié)構(gòu)的建筑屋頂總安裝光伏發(fā)電比例的最低下限，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2021年全國整縣推進(jìn)屋頂分布式光伏試點(diǎn)縣累計(jì)備案容量4623萬千瓦、累計(jì)并網(wǎng)容量1778萬千瓦。綜上，政策會直接推進(jìn)風(fēng)、光電裝機(jī)的需求增量，促進(jìn)行業(yè)的高速發(fā)展。風(fēng)、光發(fā)電將成為主角。通過上文“成本推動+政策推動”兩個角度，得出風(fēng)電、光電行業(yè)高速發(fā)展的可行性，并結(jié)合全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織、中國光伏協(xié)會等權(quán)威機(jī)構(gòu)的行業(yè)分析報(bào)告，以及國家“2025年，清潔能源發(fā)電占比將達(dá)到20%”等最新要求，我們預(yù)計(jì)2030年中國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到980GW，CAGR=13.3%（2020年至2030年），2030年中國風(fēng)能發(fā)電量將達(dá)到1995TWh，CAGR=15.6%（2020年至2030年）；光電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到1250GW，CAGR=17.3%（2020年至2030年），2030年光伏發(fā)電量將達(dá)到1320TWh，CAGR=17.6%（2020年至2030年）。（三）其他綠電：電力供應(yīng)的重要補(bǔ)充水電資源發(fā)展悠久，綠電中主要貢獻(xiàn)。我國水力資源蘊(yùn)藏量世界第一，根據(jù)全國水利復(fù)查成果，中國水力資源技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量為660GW（實(shí)際經(jīng)濟(jì)可開發(fā)水電為400GW），年發(fā)電量30000億千瓦時(shí)。水電發(fā)展早于風(fēng)電、光電近10年，除怒江、雅魯藏布江外，主要河流干流水電發(fā)展完善，故目前是電力供給的主要貢獻(xiàn)力量，根據(jù)Wind數(shù)據(jù)，2020年我國水電裝機(jī)累計(jì)370.16GW，CAGR=3.3%（2014年至2020年），2021年我國水電發(fā)電量達(dá)11840.2千瓦時(shí)，CAGR=1.5%（2014年至2021年），占全口徑發(fā)電量14.6%,占綠電發(fā)電量近51%。結(jié)合國家能源局最新在建和已建裝機(jī)規(guī)劃數(shù)據(jù)，以及NROC報(bào)告預(yù)測數(shù)據(jù)，中國2025年儲水在運(yùn)裝機(jī)總規(guī)模將達(dá)到68GW，我們預(yù)計(jì)2030年水電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到525GW，CAGR=3.6%（2020年至2030年），2030年水電發(fā)電量將達(dá)到1580TWh，CAGR=2.7%（2020年至2030年）。隨著技術(shù)穩(wěn)定和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,中國核電進(jìn)入持續(xù)增長階段。與燃煤發(fā)電相比，核能發(fā)電減少排放二氧化碳27442.38萬噸，發(fā)展核電也是電力控煤減的重要途徑。根據(jù)中國核能協(xié)會數(shù)據(jù)，2020年中國運(yùn)行核電機(jī)組共49臺，總裝機(jī)容量為49.89GW，CAGR=16.45%（2010年至2020年）；2021年中國運(yùn)行核電機(jī)組累計(jì)發(fā)電量407.5TWh,CAGR=17.41%（2014年至2020年)，占全口徑發(fā)電量5.02%。根據(jù)中國核能協(xié)會數(shù)據(jù)，“十四五”期間，我國運(yùn)行核電機(jī)組預(yù)計(jì)以6-8臺/年穩(wěn)定推進(jìn)，2025年在運(yùn)核電裝機(jī)將達(dá)70GW。在維持核電利用小時(shí)數(shù)穩(wěn)定條件下，我們預(yù)計(jì)2030年核電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到90GW，CAGR=6.08%（2020年至2030年），2030年核電發(fā)電量將達(dá)到690TWh，CAGR=6.54%（2020年至2030年）。能源化利用推進(jìn)生物質(zhì)能成為清潔電力的重要組成部分。根據(jù)前瞻研究院報(bào)告，我國生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換為能源的潛力可達(dá)10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，擁有巨大潛力。2020年中國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)29.52GW，CAGR=16.33%（2013年至2020年），2020年生物質(zhì)發(fā)電量1326億千瓦時(shí)，占全口徑發(fā)電量約1.7%。根據(jù)NRDC數(shù)據(jù)，在維持生物質(zhì)能發(fā)電利用小時(shí)數(shù)穩(wěn)定條件下，我們預(yù)計(jì)2030年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)累計(jì)容量將達(dá)到70GW，CAGR=9.02%（2020年至2030年），2030年生物質(zhì)發(fā)電量將達(dá)到385TWh，CAGR=11.2%（2020年至2030年）。規(guī)模化與擠出效應(yīng)影響氣電難以發(fā)展成為煤電替代的主力。“十四五”期間，可再生能源是天然氣的主要制約因素，可再生能源發(fā)電成本大幅降低擠壓了