2022年煤炭行业研究报告：碳中和下的煤炭行业的前景.docx

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1、2021年煤炭行业研究报告：碳中和下的煤炭行业的前景核心观点：“能源双控”政策预计“十四五”将进一步抑制煤炭消费增速，煤炭消费在2025年前后实现达峰。在产能低位扩张的背景下，“十四五”期间行业尚可维持供需平衡，但远期看在“碳中和”推进过程中，煤炭需求大幅下滑不可避免，长期而言，行业中成本曲线最低端的龙头公司以及率先转型成功的公司有望胜出。煤炭消费或在2025年前后达峰，远期有需求压力。从目前能源结构看，煤炭消费占比达到57%,在“能源双控”的政策作用下，预计2025年煤炭消费将达到42亿吨左右的峰值，之后逐步下降，预计20252030年的年均复合增速为7.51%。随着发电和储能技术的全面成熟

2、以及下游工业的脱碳，预计2060年“碳中和”实现的情形下，煤炭消费量将降至约35亿吨的水平，保留的煤炭消费主要是化工行业用煤以及能源应急响应的需求。对中短期景气不必悲观，“十四五”供需仍可实现平衡。尽管长期煤炭需求面临压力，煤价中枢也有下行压力。但未来五年，预计行业需求仍有小幅增长空间，而供给侧在新增产能核准节奏、环保和安监的约束下，或可保持低速增长，“十四五”期间预计行业可以维持供需平衡的状态，部分年份也可能出现供需错配的情况导致煤价上涨。行业分化或进一步加剧，转型路径仍待明晰。在“碳达峰”迈向“碳中和”的过程中，除了矿井资源衰羯带来的自然退出外，需求下降或将引发煤价下行亏损产能增加高成本产

3、能退出供需平衡等一轮轮周期循环，行业内企业的分化或不断加剧，最终低成本的龙头公司有望长期胜出，获得寡头地位，实现超额利涧。目前煤炭企业已开始应对转型，或通过设立能源转型投资基金布局投资，或在煤化工领域继续向精细化工产业链延伸，或通过焦化产业链切入氢能源等领域，但从目前实践看，煤企转型还处于尝试阶段，尚未形成明确的转型路径。一、“十三五”回顾：煤炭消费占比已出现显著下降煤炭一直是中国最主要的能源，在工业化快速发展的中前期，煤炭消费比重占比始终在70%以上。到工业化后期阶段，2012年开始，随着节能减排及大气污染防治政策的大力推进，煤炭在能源消费中的占比逐步下降，“十二五”至“十三五”期间，中国用

4、6年时间，将煤炭在能源消费中的占比由70%降至60%,2018年煤炭消费比重已降至59%,2020年比重降至57%。从需求总量看，煤炭需求2019年已经突破40亿吨（以原煤口径计算），从1990年以来30年时间里，伴随着中国工业化的起飞，煤炭需求增长累计超过2.8倍。从需求结构而言，煤炭需求主要是四大行业：火力发电、钢铁、水泥建材以及化工行业，四大行业近年来的占比已超过85%。而在1990年代这一比重不足75%,显示当时煤炭下游行业更为分散，利用效率不高，也反映出当时电气化发展程度略低的问题。以煤炭需求结构演变看，火电占比是持续提升的趋势，2015年之前比重在50%以下，但近几年比重已经上升至

5、55%左右，而钢铁、建材、化工行业的耗煤则相对稳定（比例分另U约在10%左右）。而火电比例提升，主要是原有分散用煤的行业电气化提升和原有的散煤消费逐步清洁化，比如“煤改电”，从而增加了电力及电煤的需求，推动了电煤比例的提升。展望未来，在“碳达峰”和“碳中和”的远景目标下，电力行业的减碳成为优先目标，即发电预计将逐步挤压火电的份额，煤炭在能源消费中的比重或从2020年的57%降至2030年的45%左右，2040年或降至30%以下。二、中期碳达峰：煤炭消费顶点预计在2025年前后出现2.1煤炭消费达峰的目标或在“十四五”实现实现“碳达峰”，最重要的推手是下游用煤行业单位产品的耗煤强度下降，但能源需

6、求总量的扩张也会影响煤炭消费达峰的节奏，如果能源需求总量提升速度较快，煤炭消费达峰的节奏可能会放缓，反之如果能源需求总量增速控制较好，煤炭消费达峰的节奏也会随之加快。按照国家统计局核算数据，2020年能源消费总量比上年增长2.2%,能源消费总量约达到49.8亿吨标准煤，天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费占能源消费总量比重比上年提高1.1pcts,煤炭消费所占比重下降1.0pcts。2020年煤炭消费占比降至57%左右，对应标准煤量约28.39亿吨，对应原煤量约为39.74亿吨。从历史数据分析，煤炭消费增速调整最快的时期是在“十一五”期间，这与整个社会工业结构和地产等投资产业链的高耗能产业产

7、量增速大幅放缓相关，“十二五”期间煤炭消费增速进一步下降，在能源结构转型的基础上，地产投资产业链增速放缓也是需求下降的重要原因。“十三五”期间，能源结构转型的步伐进一步加快，主要推动因素是发电成本的不断降低、大气污染防治系列政策以及“能源双控”政策的落实，煤炭平均的消费复合增速已收窄至0.56%,当然这其中与2016年的供给侧改革有一定的关系，高耗能行业的去产能和去产量集中推进,导致煤炭需求有明显收缩，如果剔除2016年的影响，近4年能源消费复合增速和煤炭消费复合增速则分别为3.32%/1.04%o按照目前政策提及的目标，2025年，清洁能源发电占比将达到20%,按照这一比例推算，假设天然气消

8、费占比达到11%,石油消费占比达到20%,发电占比分别达到18%/19%/20%的情形下，如果全社会能源消费总量增速在3%以下，煤炭年均复合增速将基本均为负值。而从过去二十年能源消费增速变化趋势看,“十四五”能源消费增速大概率在3%左右，煤炭消费平均而言还有显著的正增长，但在有些年份可能会出现负增长.2. 2煤炭需求达峰的路径可沿现有趋势“外推”“十四五”期间煤炭需求达峰的路径可以沿着目前的节能减排方式“外推”，总结而言，主要是三大政策路径：一是继续推进“能源双控”政策，从宏观经济层面提高用能效率以及从规划层面限制高耗能行业的扩张；二是加速电力的减碳化，即大力发展清洁能源发电；三是强化对传统分

9、散终端的煤炭消费的替代。“十三五”期间，全国实施了能耗总量和强度“双控”行动，其政策目标是2020年单位GDP能耗比2015年降低15%,能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内。执行层面，国务院将全国“双控”目标分解到各地区，各省份再将“双控”指标分解下达。从目前官方新闻看，全国层面两个目标均已顺利完成，但也有个别省份未达到工作目标。而预计“十四五”期间，在“能源双控”的政策指引下，各省对煤炭消费的压缩政策将延续“十三五”的政策路径，但在执行力度层面有望更加严格。预计主要政策类型包含：加大高耗能行业新增产能的严格审批以及落后产能淘汰，如严控重化工行业新增产能规模、加大落后产能淘汰力度等措施，这一

10、路径有助于提升行业集中度，也有助于提升单位产品煤耗减量的效果和碳排放的监管效率。压减煤炭消费政策，如根据“能源双控”的任务指标，控制煤炭消费增速等。清洁能源发电对电煤的替代，也是加速煤炭消费达峰的最重要因素，我们以国内水电、核电、风电、光伏等四类清洁能源近三年的平均利用小时数为基础，测算了每新增1GW装机，对年度电煤消费的替代数量，其中核电替代效应最强，光伏的替代效应最弱，这与各类型电源的利用小时数有密切关系。按照目前市场较为乐观的光伏风电装机预期，即“十四五”期间，每年光伏装机新增规模为50GW,风电装机新增规模为30GW,考虑20%左右的弃风、弃光率，预计每年替代的电煤需求约为4850万吨

11、左右，占到煤炭消费总量的1.2%,5年累积的增量可以替代约2.4亿吨电煤。再考虑近两年即将投运的白鹤滩水电站以及福清核电站56号机组，未来每年可节约的电煤量预计约有3170万吨，目前可以预期的新增清洁能源装机每年发电量至少可占到煤炭消费量的2%左右，如果换算成电煤消费的占比，增量基本可以占到电煤需求的4%左右，清洁能源发电新增装机的提速将成为实现煤炭消费达峰的最主要推手。对分散终端用户的耗煤替代，“十三五”期间政策效果较为明显的，主要是居民散煤使用的“煤改气”、“煤改电”和中小工业园区的集中供热等，但也面临基础设施投入较高以及终端用户能源成本上升的问题。预计“十四五”期间，相关政策还将延续，但

12、会在替代能源上采用更多的方式，比如北京市针对原有散煤取暖的用户，进一步提出鼓励使用“太阳能+辅助加热”设备以及“多能联动、多热复合、多源合一”的新技术、新设备等。基于下游各行业组的长期产量预测和单位煤耗预测，我们推算煤炭消费的达峰很可能在2025年前后实现，从结构上看，钢铁行业由于电炉比例的逐步提升和产能的压缩，耗煤很可能是持续下降的趋势；水泥行业耗煤前几年呈现缓慢下降的节奏，后续随着后工业时代的到来，消费量和产量会有明显的下降，带动耗煤量快速下降；火电耗煤增量多数年份也都保持正增长，但2025年之后平均增量预计会有明显的下降，主要取决于发电增长的速度和在总体发电量增量的占比程度；煤化工耗煤则

13、预计有小幅增长，但各产品耗煤的比例结构也是在动态变化的。根据国家统计局公布的数据，我们推算2020年煤炭消费量约为39.7亿吨，预计2025年煤炭消费将达到峰值,数量为41.8亿吨，接近42亿吨，之后缓慢下降，预计2030年达到38.8亿吨左右，20252030年的年均复合增速为7.5%。三、远期碳中和：工业领域的“脱煤”是关键一步3.1工业领域脱碳是实现碳中和的关键除电力部门逐渐脱碳之外，“碳中和”的主要实现路径包括：工艺节能降耗消耗化石能源的工业部门电气化提升工业部门的深度脱碳，均离不开对传统工艺路线的改变或者革命。化石能源消费的结构看，煤炭领域主要集中在火电（消费占比55%）、钢铁（消费

14、占比12%）、水泥（消费占比10%）、化工（消费占比10%）等四大行业，四大行业消费在总体中的占比已超过85%。天然气的消费分布中，工业需求占比接近43%,民用占比接近27%,交通领域占比超过14%,工业部门也是天然气消费的主力。石油消费的下游则主要对应交通部门。对于化石能源在发电和交通上的应用，目前减碳或者脱碳的手段已经在大力推广，主要是通过非化石能源替代火力发电，以及新能源汽车替代燃油及天然气汽车。下一步，工业部门脱碳的重点领域则主要集中在钢铁、水泥和化工等耗能大户行业。从碳排放量角度看，煤炭是中国各类能源中排放量最大的，占总排放量的比重约为70%,石油次之，占比不足20%,天然气则比重最

15、低。由于石油碳排放量中大部分源自交通行业，因此中国工业体系减碳中的关键还在于煤炭使用的革命性变化。3. 2钢铁行业减煤：氢能替代或为终极目标，中短期或依靠电炉产量占比提升钢铁行业的耗煤主要体现在焦煤焦炭高炉炉料这一流程，焦煤在高温蒸储下形成焦炭，焦炭在钢铁高炉里作为基础炉料加热铁矿石等其他原料，同时发挥还原剂的作用，这是最为传统的炼钢工艺，也称作长流程炼钢。相对应的还有短流程炼钢，也就是通常所说的电炉炼钢，其工艺是使用交流电通过石墨电极输入炉内，在电极下端与金属料之间产生电弧，利用电弧的高温直接加热炉料，使炼钢过程得以进行。电弧炉炼钢以废钢为主要原料，因此除去所耗电力以及电炉中所需要的石墨电极，短流程并不会额外排放大量C02。按照物料比例，长流程高炉炼钢吨钢需要消耗0.45吨焦炭，而1吨焦炭消耗约1.31.4吨干基各类型焦煤，因此吨钢耗煤量约在0.610.62吨焦煤。短流程炼钢过程中，吨钢大约消耗3kg石墨电极，500度电力（相当于消耗