2019年动力煤行业专题研究报告 26页

'２０１９年动力煤行业专题研究报告 内容目录一、核心观点.....................................................................................................................................4二、电源结构：替代能源对火电市场份额的蚕食................................................................................41、天然气：政策给予加速度...............................................................................................................62、水电：开发潜力已不大...................................................................................................................73、光伏与风电：短期内难以成为主体能源..........................................................................................84、核电：低成本，易规模化、安全风险高..........................................................................................95、小结：2019-2020年其他能源替代动力煤需求7000万吨/年........................................................10三、区域上：沿海市场向内地转移...................................................................................................111、2019-2020年，特高压将实现2亿吨煤炭的空间转移..................................................................112、核电：未来4年年均减少煤炭消耗约1000万吨..........................................................................133、火电布局：到中西部去.................................................................................................................144、小结：2019-2021年东南沿海煤炭需求年减少3000万吨左右.....................................................15四、总量：动力煤需求还有增长吗？................................................................................................161、参照国际经验，预计我国未来10年电力需求平均增幅为5%.......................................................162、火电煤耗增量情景分析.................................................................................................................19五、增长：星星之火，能否燎原？...................................................................................................201、家电渗透率的提升........................................................................................................................202、新能源汽车的普及........................................................................................................................213、高铁密度的提升...........................................................................................................................224、数据中心的发展...........................................................................................................................23六、投资建议...................................................................................................................................25七、风险提示...................................................................................................................................26图表目录图1：2000年-2018E动力煤分行业消费量单位：万吨..................................................................................5图2：2018年动力煤消费结构占比....................................................................................................................5图3：1990年-2018年11月火电发电量比重....................................................................................................5图4：新增发电设备装机容量结构.....................................................................................................................6图5：2011年-2020年天然气发电装机及增速...................................................................................................7图6：1990-2018年11月水电发电量占比.........................................................................................................8图7：2002年-2018年11月水电发电量与全部发电量增速对比........................................................................8图8：光伏新增装机及增速单位：万千瓦.......................................................................................................9图9：风电新增装机及增速单位：万千瓦.....................................................................................................9图10：2018年煤炭消费减少的省份占比.........................................................................................................10图11：2013与2017年我国能源度电成本（元/千瓦时）................................................................................10图12：特高压对输入地区的火电和煤耗替代...................................................................................................12图13：2017-2020年特高压新增输电量及煤耗减量........................................................................................12图14：2018年煤炭消费减少的省份占比.........................................................................................................13图15：2018年-2022年特高压电源点类型分布占比.......................................................................................13图16：2018年-2022年特高压分省火电电源点煤耗单位：万吨....................................................................13图17：2008-2022年核电新增发电量对煤耗的影响单位：万吨...................................................................14图18：核电站所在地区煤耗替代量单位：万吨..............................................................................................14 图19：核电站所在地区火电替代率.................................................................................................................14图20：火电新增装机区域分布.........................................................................................................................15图21：核电及特高压输入地火电替代率..........................................................................................................15图22：2018年火电输出比重..........................................................................................................................16图23：2019-2020年特高压火电输出电源煤耗份额........................................................................................16图24：2015年-2018年累计去产能占该省煤炭消费比重................................................................................16图25：2018年11分省用电增速.....................................................................................................................16图26：我国与发达国家人均用电量单位：千瓦时/人....................................................................................17图27：1949-2017年美国电力终端消费结构...................................................................................................17图28：中国电力终端消费结构.........................................................................................................................18图29：美国电力消费增速................................................................................................................................18图30：中国电力消费增速................................................................................................................................18图31：各国单位GDP能耗单位：千瓦时/美元..............................................................................................19图32：2017年美国电力民用消费结构............................................................................................................20图33：2017年美国电力商用消费结构............................................................................................................20图34：主要国家空调渗透率与人均GDP.........................................................................................................21图35：主要国家洗衣机渗透率与人均GDP.....................................................................................................21图36：我国新能源汽车产销量单位：万辆.....................................................................................................21图37：我国电动轻型乘用车占全球比重..........................................................................................................21图38：新能源汽车年耗电量............................................................................................................................22图39：我国高铁营业里程单位：公里..........................................................................................................22图40：我国高铁客运量单位：万人..............................................................................................................22图41：当前各国高铁里程及高铁密度..............................................................................................................23图42：当前我国高铁线路图............................................................................................................................23图43：2015-2020年全球IDC规模.................................................................................................................23图44：2012-2020年我国IDC面积单位：万平米.........................................................................................24图45：我国主流经营性数据中心分布图..........................................................................................................24图46：《指导意见》鼓励IDC建设地区...........................................................................................................25图47：我国数据中心耗电量及煤耗.................................................................................................................25表1：“煤改气”相关政策..................................................................................................................................6表2：我国核电发展阶段....................................................................................................................................9表3：“十三五”其他电源对火电的替代...........................................................................................................11表4：在运、在建特高压输电项目...................................................................................................................11表5：不同增速下电力消费测算.......................................................................................................................19表6：不同增速下电力消费测算.......................................................................................................................20 一、核心观点动力煤特别是电煤市场格局变化已然发生，并将继续深入演进。这些变化主要体现在：其他能源对传统火电市场的蚕食，由此引发电力耗煤增速的下降；电力输送格局、电源布局格局引发的东西部电煤需求的转移和东部沿海电煤市场的萎缩；经济结构的调整对动力煤的长期需求增速产生的影响。从电源结构看，未来火电需求将持续受到其他能源的蚕食，预计2018-2010年其他能源对煤炭需求的挤出年均约为7000万吨。沿海煤炭市场受到特高压、核电的影响煤炭需求下降，剔除水电、光伏、风电的份额和区域内的转移外，预计2019-2021年沿海煤炭市场年减少发电动力煤3000万吨左右；目前主要火电输出最大省份为内蒙古，占比为45%，未来两年增长较快的是安徽、新疆和陕西，其中安徽省承接长三角的动力煤年均8000万吨消费转移；中部省份一方面受去产能影响较大，煤炭调入需求增加，另一方可能因承接东部产业转移，成为用电量增速最快的区域，成为动力煤的区域性、结构性短缺市场。从未来电力需求的长期变化来看，发达国家给我们三个方面的启示。首先，从长期来看，我国电力需求的总量远未饱和，我国的人均电力消费相当于美国60年代、其他发达国家70年代、韩国90年代的水平；其次，从转型到电力需求见顶，经历增速逐渐放缓，时间跨度约为30年，美国进入经济结构转型后，用电增速从60年代平均的7.35%，下降至70年代的年均4.69%，再到80年代的年均2.51%，2005年之后电力需求不再增长；再次，经济进入转型期后，工业企业电力需求占比不断下降，民用及商业用电占比逐渐超过工业，成为电力需求的主体。美国民用电力需求占比较大的主要是冷却、加热、家电等，商业领域电力需求占比较大的为制冷、通风、照明等。与美国相比，我国适逢新一轮科技革命和产业革命，未来拉动我国电力需求增长的包括家电的渗透率的提升、新能源汽车的推广、高铁密度的提升和数据中心的发展等。采用GDP增速、单位GDP电力消耗系数以及火电煤耗系数三个假设数据，我们测算未来2年对应的电力年均需求增速在5.5%左右，其中发电用煤年均增长5000万吨左右。综上所述，参考发达国家的转型经验，电力需求及动力煤在未来20-30年仍将保持增长，我国煤炭产能释放高峰已经过去，未来大型企业凭借资源储备优势、市场占有率的提升、铁路运力的保障、合同销售比例的提升，有望取得超越行业平均的增长速度，并部分平滑煤炭价格的周期性波动，从而获得相对稳定的业绩增长和长期配置价值，我们看好低弾性、高分红的全国龙头中国神华和区域龙头露天煤业，关注煤炭市场格局变化的最大受益者陕西煤业。二、电源结构：替代能源对火电市场份额的蚕食动力煤是按照用途分类项下煤炭行业最大的子板块，主要用于电力，冶金、化工、建材、供热等行业，2017年动力煤产量为28.74亿吨，占到煤炭总产量的比重为81.5%，其中电力行业是动力煤的最主要的消费行业，2017年火电耗煤18.81亿吨，占动力煤消费的比重为62.85%，预计2018年火电耗煤19.3亿吨，占动力煤消费总量的比重为62.77%。因此，作为最大的耗煤行业，电力行业未来需求走向和格局变化，必然对煤炭行业产生重大影响。 图1：2000年-2018E动力煤分行业消费量单位：万吨图2：2018年动力煤消费结构占比350000其他电力冶金化工建材供热其他10%供热3000007%250000建材9%200000化工电力6%150000冶金63%5%100000500000201020112012201320142015201620172018资料来源：wind，华金证券研究所资料来源：wind，华金证券研究所我国动力煤市场已然并将继续面对几个方面的重大变化：一是环保压力下，其他能源对火电的挤出；二是特高压和核电的布局，带来电力需求区域格局调整；三是随着中国经济的不断转型，产业重心逐渐从重工业转移至服务业等高附加值产业，高耗能行业对电力需求的降低带来电力需求总量和用电结构的变化。火电在我国电力供给中占据主体地位，长期占据我国发电量份额的80%以上，但2013年以来，随着《大气污染防治计划》的颁布与实施，在增加天然气供应、加大非化石能源利用强度等措施的政策指引下，火电发电量比重逐渐回落，截止2018年11月，火电发电量占比为72.96%，较2013年下降7.4个百分点。图3：1990年-2018年11月火电发电量比重86%84%82%80%78%76%74%72%70%68%66%⋯01234567890123456789012345679999999999000000000011111111年999999999900000000000000000081111111111222222222222222222102资料来源：wind，华金证券研究所从新增发电设备容量来看，火电装机占比总体呈现下降趋势，2017年新增火电装机4577.81万千瓦，占全部新增装机的比重为34.23%，首次低于光伏装机容量；2018年11月，火电新增装机为3017万千瓦，占比续降为30.03%，低于光伏占比近8个百分点。 图4：新增发电设备装机容量结构80%水电火电核电风电太阳能70%60%50%40%30%20%10%0%资料来源：wind，华金证券研究所1、天然气：政策给予加速度为解决燃煤带来的污染问题，2013年，国务院印发《大气污染防治行动计划》，文件明确提出要控制煤炭消费总量，加快清洁能源替代利用，提高京津冀、长三角和珠三角等区域的空气质量水平，从此，“煤改气”、“煤改电”工程正式在国内铺开。在国家“煤改气”政策的指引下，地方政策也层层加码。以河北省为例，2017年，河北省共完成“煤改电”和“煤改气”253.7万户，同年11月，京津冀地区PM2.5浓度同比降低40%，二氧化硫浓度降低42%，空气质量优良天数增加9天。截至2017年底，大气污染传输通道“2+26”城市实际有319万户完成了“煤改气”，考虑到集中供暖锅炉改气，采暖季新增天然气需求约为50亿立方米，约减少标煤需求607万吨。表1：“煤改气”相关政策内容政策将京昆高速移动、荣乌高速以北，京津冀核心区划定为禁煤区，除煤电、集中供热《京津冀大气污染防治强化措施2016年7月和原料用煤企业外，2017年10月底前，完成燃料煤炭“清零”任务，严禁新建以（2016-2017年）》石油焦为燃料发电供热项目《京津冀及周边地区2017年大气将京津冀大气污染传输通道“2+26”城市列为北方地区冬季清洁取暖规划首批实2017年3月污染防治工作方案》施范围，开始全面加强城中村、城乡结合部和农村地区散煤治理《京津冀2017-2018年秋冬季大对北京、天津、河北、山西、山东、河南6省市煤改气和煤改电提出详细要求，要2017年8月气污染综合治理攻坚方案》求6省市完成相关改造合计355万户，将改造任务分配落实到省资料来源：环保部，华金证券研究所2000年以来我国燃气发电机组装机容量显著增加，截至2017年底，装机容量为7629万千瓦，占全国装机容量的4.3%，增速8.8%。2017年，全国气电发电量1528亿千瓦时，占全国发电量的2.4%。根据十三五规划，2020年天然气发电装机规模达到1.1亿千瓦以上，占发电总装机比例超过5%。 图5：2011年-2020年天然气发电装机及增速资料来源：wind，华金证券研究所截至2017年底，全国气电总装机容量7570万千瓦，占全国装机总容量的4.3%，发电量占全国总发电量的3.2%，气电机组的利用小时数远低于全国发电设备平均利用小时数(3790小时)。我国现有的天然气发电项目主要集中在华东、南方和华北区域电网。这三个区域经济发达省份较多，电量需求及负荷峰谷差较大。除部分地区（如北京）为供热机组外，我国燃气发电机组多以调峰调频为主。气电装机容量超过千万千瓦的省份共有3个。其中，广东以1569万千瓦的装机容量位居全国之首，江苏和浙江分别以1348万千瓦和1230万千瓦的装机容量紧随其后。北京第四，为947万千瓦。上述四省（市）的气电总装机占比为67.3%。燃气电厂具有转化效率高、环境污染小、运行灵活、适合调峰等特点，同时占地面积小、环境相容性好、耗水量少、厂用电率低等优势。但与火电相比，燃气发电成本是煤电成本的2-3倍。我国天然气进口依存度从2008年的5%上升到2017年38%，在现有天然气储运设施尚不完善的情况下，燃气发电企业气源成本难以下降；天然气发电的电价补贴不由国家统一考虑，而是下放到各省（市、区）地方政府自行统筹解决，东部广东、江苏、浙江等经济发达省份气电装机占全国前列，但由于财政压力都在不断削减补贴，气电企业基本处于亏损状态。2、水电：开发潜力已不大当前我国水电开发程度为37%，略高于全球平均水平。随着河流中下游水电项目的开发接近尾声，我国水电开发重心逐渐转向未开发资源集中的西南地区，但该地区生态环境脆弱，开发难度较大，且输电距离远，水电开发的经济性弱化。从新增装机的数据来看，水电所占比重从2013年峰值的31.84%逐年下滑，截止2018年11月，占比仅为8.21%。从发电量角度而言，2017年水电发电量为10819亿千万时，水电发电量增速由2016年的5.61%降至2.86%，2018年前11个月水电发电量10297亿千瓦时，增速进一步下降为1.90%水电发电量在全国全社会用电量中的占比也由2016年的17.79%降至2017年的17.24%，2018年11月进一步降至16.71%。最近两年气候原因导致的水量不足。未来我们预计水电发电量在全社会用电量中的占比将维持在15%-20%之间。 图6：1990-2018年11月水电发电量占比图7：2002年-2018年11月水电发电量与全部发电量增速对比25%40%35%发电量水电20%30%25%15%20%15%10%10%5%5%0%-5%0%0123456789012345678901234567⋯0-10%9999999999000000000011111111299999999990000000000000000001111111111222222222222222222资料来源：wind，华金证券研究所资料来源：wind，华金证券研究所3、光伏与风电：短期内难以成为主体能源2017年，光伏、风电发电量占比仅为1.03%、4.29%，2018年11月上升至1.35%、4.7%。2018年5月31日，发改委、财政部、能源局联合印发《关于2018年光伏发电有关事项的通知》，通过“限规模、降补贴”方式对光伏装机安排做出调整。受此影响，2018年11月，光伏新增装机仅为3822万千瓦，同比降低21.44%。2018年11月2日，国家能源局召开关于太阳能发展“十三五”规划中期成果座谈会，会上提出：（1）光伏是国家重点支持发展的清洁能源，未来更会支持；（2）补贴计划持续到2022年，不会一刀切推进平价上网进程；（3）对“十三五”规划进行调整，或将调整至250GW以上；（4）加速出台明年光伏行业的相关政策，稳定市场预期；（5）认可户用光伏单独管理，给予更多支持。此次政策支持有望修复“531”政策带来的悲观预期，可再生能源配额制和户用光伏发展推动政策将持续释放红利。风电方面，2018年5月，国家能源局发布《关于2018年度风电建设管理有关要求的通知》，提出要严格落实电力送出和消纳条件，推行竞争方式配置风电项目，优化风电投资环境等，以促进风电产业高质量发展，降低度电补贴强度。未来风电行业补贴将进入加速退坡通道，装机增量增速或将回落。随着技术进步，光伏、风电成本的掣肘有所缓解，竞争力增强。光伏和风电依赖地理条件，也具有间歇性、波动性的特点，即便克服成本难题外，仍难作为主力电源出现在能源系统和电力系统中，而是需要与传统能源结合，通过构建高效能源传输平台，利用传统化石能源发电的可调控性、灵活性来弥补清洁能源的间歇性、波动性，实现“横向多能源互补优化”。 图8：光伏新增装机及增速单位：万千瓦图9：风电新增装机及增速单位：万千瓦资料来源：wind，华金证券研究所资料来源：wind，华金证券研究所4、核电：低成本，易规模化、安全风险高核电作为低碳环保的清洁能源，在发电过程中，不产生二氧化硫、氮氧化合物和烟尘等空气污染物，二氧化碳排放量远低于火电。此外，核电燃料体积小，燃料费用占成本比重较低，不易受到国际政治、经济形势影响，发电成本稳定。但是，核电的核心问题是安全问题，一旦发生泄漏即产生灾难性后果。我国核电自20世纪70年代以来，大致经历了起步、规划发展、快速发展、暂缓发展及重启五大阶段。表2：我国核电发展阶段阶段时间事件起步阶段1970-1990年启动核电站筹备工作，1974年自行设计第一座核电站——秦山核电站规划发展阶段1990-2000年启动全国范围内的核电选址工作；1991年，秦山核电站一期投入运行快速发展阶段2000-2011年12台核电机组并网发电，开工建设6台机组2011年福岛核事故后，暂停审批核电项目；2012年核安全规划出台后暂缓阶段2011-2014年严格审批，2011-2014年金核准3台机组重启阶段2015年至今2015年核准8台机组；2016、2017无新核准项目资料来源：国家能源局，华金证券研究所整理截至目前，我国有44个在运机组，23个在建机组以及100余个筹划机组，主要分布于浙江、广东、福建等冷却用水充足的东部和南部地区，同时上述地区为电力需求大省，核电将替代部分火电需求。据我们测算，2018年，我国核电发电量将达到3454亿千瓦时，节约标煤10707万吨；到2022年，核电发电量约为4566亿千瓦时，减少煤耗14183万吨。核电占中国能源的比重仍处于偏低水平，若能解决安全问题，核电可能成为煤炭最具规模化和成本优势的替代能源。 图10：2018年煤炭消费减少的省份占比资料来源：国家能源局，华金证券研究所5、小结：2019-2020年其他能源替代动力煤需求7000万吨/年从长期来看，其他能源对火电的替代取决于三个方面：一是相对成本优势；二是稳定性；三是规模化。从成本来看，考虑煤电的脱硫、脱硝成本后，水电、核电有成本优势。水电是最具成本优势的电源，2017年其度电成本较火电度电成本低37.5%，但水电开发利用程度已经比较高，后期项目面临移民、环保、地质灾害等多种因素制约，成本也在上升；核电相对火电具有成本优势，具有环保性，也易于规模化，主要问题是安全，其发展速度则有赖于政策的推动；光伏、风电成本近年来出现较大幅度的下降，但仍高于火电度电成本，同时受到自身特点的制约，短期内难以撼动煤电的主体地位。图11：2013与2017年我国能源度电成本（元/千瓦时）201320171.210.80.60.40.20火电风电光伏水电核电气电 资料来源：国家能源局，华金证券研究所2016年印发的《能源发展“十三五”规划》提出要把发展清洁低碳能源作为调整能源结构的主攻方向，煤炭消费比重降至58%以下，非化石能源消费比重提高到15%以上，天然气消费比重力争达到10%。根据《规划》，结合华金新能源分析师对新能源装机增长的判断，我们测算2018年-2020年，因其他能源的增量而年均减少煤耗7000万吨左右。表3：“十三五”其他电源对火电的替代新增装机（亿新增电量（亿新增标煤减千瓦）千瓦时）量（万吨）2018E2019E2020E2018E2019E2020E2018E2019E2020E光伏0.400.450.50258119335779936781077风电0.210.250.35465569404144217271207水电0.080.140.16414713631128520901823核电0.050.110.0239746418912311406549天然气0.100.080.0623920096741594268总计0.841.031.09177331391677549894954924资料来源：国家能源局，华金证券研究所三、区域上：沿海市场向内地转移1、2019-2020年，特高压将实现2亿吨煤炭的空间转移由于资源分布特点，我国煤炭供需区域性不平衡状态，京津冀、长三角、珠三角占据全国火电发电量的37%，但煤炭产量比重仅为5.47%，用电需求虽大但能源匮乏，晋陕蒙三省则占煤炭总产量的67%，因而“西煤东运”格局维持多年。近年，随着大气治理等环境问题逐渐提上议程，“煤改气”、“西电东送”成为主要的解决方式。2014年，国家能源局正式批复12条电力外送通道，包括4条特高压交流、5条特高压直流和3条500千伏常规输电通道，将把内蒙古、山西、陕西、云南等西部地区电力资源输送到京津冀、长三角、珠三角地区，解决西部能源外送问题，以缓解东部电力短缺和日益严重的雾霾问题。截至目前，我国已建成21条（8交13直）特高压线路，在建的6条（4交2直）计划于2020年全部投产。表4：在运、在建特高压输电项目电压等级年送电量折算标煤序号工程名称投产时间（千伏）（亿千瓦时）（万吨）1晋东南-南阳-荆门10002009/1/62267002淮南-浙北-上海10002013/9/2550015503浙北-福州10002014/12/26390-建成（8交4锡盟-山东10002016/7/3122068213直）5淮南-南京-上海10002016/1160018606蒙西-天津南10002016/11/2440012407榆楻-潍坊10002017/8/1670217 8锡盟-胜利10002017/7/239012099向家坝-上海±8002010/7/832099210锦屏-苏南±8002012/12/12360111611哈密南-郑州±8002014/1/27500155012溪洛渡-浙西±8002014/7400124013宁东-浙江±8002016/8/2150062014酒泉-湖南±8002017/6/23400186015晋北-江苏±8002017/7/4200155016锡盟-泰州±8002017/9/306002715.617上海庙-山东±8002017/12/2550062018扎鲁特-青州±8002017/12/3187677519云南-广东±8002018/5/1820062020糯扎渡-广东±8002015/6/825077521滇西北-广东±8002018/5/182006201北京西-石家庄10002019/639012092苏通GIL10002019/10350010850在建（4交3山东-河北环网10002019年底39012092直）4蒙西-晋中10002019年底39012095准东-皖南±11002019年66020466乌东德-广东、广西±8002020年320992资料来源：环保部，华金证券研究所截至2018年底，已经建成的特高压输入电量分别占江浙沪发电量39.26%、广东省的14.39%、山东省的33.46%和京津40.12%。图12：特高压对输入地区的火电和煤耗替代图13：2017-2020年特高压新增输电量及煤耗减量12000煤炭消费量（万吨）火电替代率45%40%1000035%800030%25%600020%400015%10%20005%00%江浙沪广东山东京津湖北湖南河南资料来源：国家能源局，华金证券研究所资料来源：国家能源局，华金证券研究所输电替代输煤对沿海煤炭市场的影响已然显现，根据2018年前11个月的数据估算全年，西藏、天津、浙江、上海、云南、山东、河南、江苏八个省市的煤炭需求较上年出现降低，共计减少煤耗1.82亿吨。其中江苏、河南、山东煤耗减少量分别占上述省份合计减量的39%、21%、20%，而上述三省正是“西电东送”主要的电源输入地。 图14：2018年煤炭消费减少的省份占比资料来源：wind，华金证券研究所从总量来看，预计2019-2020年特高压工程将新增电力输送能力25000亿千瓦时。特高压输出电源包含火电、水电和光伏、风电，根据规划，火电占比约为60%左右，水电占比20-30%，风、光电占15%左右。扣除水电、光伏的份额后，将累计减少输入地煤耗约2亿吨。从结构来看，2019-2020年特高压对沿海煤市的冲击力度有所缓解。在建项目中输入地区除了江浙沪、广东、河北等沿海省市外，安徽、湖北、河南、山西、中西部省份也成为电源输入地。其中输电量占比较大的苏通GIL管廊工程，旨在形成贯穿安徽、江苏、浙江、上海负荷中心的华东1000千伏特高压交流环网，提高电网安全稳定水平，对华东市场的影响边际递减。从输出地来看，已投运的特高压输出电量45%的供给集中于内蒙古，2019-2020年新增的火电电源输出地主要安徽、新疆、陕西、内蒙古，其中安徽承接江浙沪8000万吨的煤炭消耗转移。图15：2018年-2022年特高压电源点类型分布占比图16：2018年-2022年特高压分省火电电源点煤耗单位：万吨火电水电风、光100%8000山西陕西内蒙古宁夏新疆安徽北京山东河南90%700080%600070%60%500050%400040%300030%200020%10%10000%02018E2019E2020E2021E2018E2019E2020E2021E资料来源：wind，华金证券研究所资料来源：wind，华金证券研究所2、核电：未来4年年均减少煤炭消耗约1000万吨 根据2018年前11月份的数据估算，预计2018年我国将核电发电量增加354.32亿千瓦时，煤耗节省量增加1098万吨；预计2019-2022年，核电发电量将累计增加1494亿千瓦时，煤耗累计减少4600万吨。图17：2008-2022年核电新增发电量对煤耗的影响单位：万吨资料来源：wind，华金证券研究所由于核电多布局在沿海地区，对沿海煤炭市场格局也产生了一定的影响，影响最大的省份是广东、福建和海南。预计2018年核电发电量分别占广东、福建、海南发电量的比重为19.55%、29.21%、32.18%，可分别节省标煤2700、2000、300万吨。2018年，2019-2022年，广东、山东、浙江、江苏、辽宁等沿海省份因核电项目投产年均减少煤炭消耗1000万吨左右。图18：核电站所在地区煤耗替代量单位：万吨图19：核电站所在地区火电替代率资料来源：国家能源局，华金证券研究所资料来源：国家能源局，华金证券研究所3、火电布局：到中西部去从区域分布上来看，火电新增装机主要集中在鲁、豫、皖、苏、浙、晋、陕、蒙、疆等地。2017年，全国新增火电装机5215.95万千瓦，上述地区共新增装机3382.35万千瓦，占全国增 量的65%。随着特高压工程陆续投产，核电机组投入运营，火电新增装机的区域重心逐渐向中西部转移。2017年，东部地区火电装机占比较上年下降15.23个百分点，西部地区装机占比大幅上涨13个百分点至49.1%。2018年1-11月，东部地区新装机占比进一步下降9.5个百分点，中部和东北地区则异军突起，分别较上年增加32.55个百分点和12.96个百分点，而上述两个地区恰恰是2016-2018年煤炭去产能幅度最大的地区。图20：火电新增装机区域分布资料来源：wind，华金证券研究所4、小结：2019-2021年东南沿海煤炭需求年减少3000万吨左右综上，根据测算，2019-2021年，核电和特高压工程合计将输送电力14000、19000、21000亿千瓦时，剔除区域内转移及水、风、光电等其他电源的份额后，预计2019-2021年江浙沪、广东、山东等沿海煤炭市场的煤耗将继续减少3000万吨/年。输入地中，长三角（江浙沪皖）、华南（粤闽琼桂）、华中（豫鲁湘鄂）、华北（冀辽）地区火电替代率分别为37.61%、32.42%、24.51%和15.96%，特高压工程的推进及核电机组逐渐投产，将有效满足东南沿海地区较高的用电需求。图21：核电及特高压输入地火电替代率 资料来源：wind，华金证券研究所火电输出地主要集中于蒙宁疆晋陕等西北省区以及东部的安徽省，已投运的火电电源的44%的集中于内蒙古。未来几年，特高压电源的增量主要来自安徽、新疆，陕西和内蒙古，图22：2018年火电输出比重图23：2019-2020年特高压火电输出电源新增煤耗份额山东河南山西3%1%7%陕西6%安徽18%内蒙古37%新疆16%宁夏8%资料来源：国家能源局，华金证券研究所资料来源：国家能源局，华金证券研究所西南、中部、东北区域是本轮去产能的重点区域，2017年以来成为煤炭调入新增缺口最大的区域，其中湘鄂赣对外依存度达到83%，较去产能前提升了23个百分点，西南地区的云川渝调入依存度较去产能前上升23个百分点至36%；另一方面，从各省用电量的数据增长来看，2018年11月西南诸省、两湖一江等用电量增速居于全国前列，原因可能是上述地区承接了沿海地区的产业转移，供应减少的同时需求增加，成为本轮市场格局变化中的区域性短缺市场。图24：2015年-2018年累计去产能占该省煤炭消费比重图25：2018年11分省用电增速资料来源：各省煤炭局、华金证券研究所资料来源：wind，华金证券研究所四、总量：动力煤需求还有增长吗？1、参照国际经验，预计我国未来10年电力需求平均增幅为5%截至2015年，我国人均耗电量仅为美国的1/3，日、德、法等国的1/2，按照人均耗电量衡 量，我国正处于美国60年代、其他发达国家70年代、韩国90年代左右的水平。参考发达国家经验，我国电力需求还有进一步增长的空间，由此将带来煤炭消费进一步的提升。图26：我国与发达国家人均用电量单位：千瓦时/人资料来源：wind，华金证券研究所20世纪70年代之前，工业行业电力消费是美国各行业电力终端消费的首位，但随着工业化进程的结束，冶金、水泥等高耗能产品的需求回落，美国工业企业电力需求占比不断下降，至1991年已降至34%，较最高点回落了约18个百分点，而民用及商业用电占比逐渐超过工业，成为电力需求的主流。2010年以来，美国用电结构基本保持稳定，民用、商业、工业电力需求分别稳定在37%、36%、26%左右。图27：1949-2017年美国电力终端消费结构资料来源：EIA，华金证券研究所2016年我国第二产业电力消费比重约为70.3%，受益于产业结构优化升级，已较1980年降低了12个百分点，但较之于发达国家仍处于较高水平。2016年我国工业总产值为29.97万亿 元，单位产值耗电量为0.14千瓦时，同期美国工业产值为3.85万亿美元，单位产值耗电量仅为0.04千瓦时。随着工业化完成、经济结构的转型，GDP电耗的下降趋势是必然的。图28：中国电力终端消费结构资料来源：wind，华金证券研究所美国从70年代经济进入结构转型阶段，用电量的增长速度呈现下降，从60年代平均的7.35%，下降至70年代的年均4.69%，再到80年代的年均2.51%，至2005年后达到顶部区域，期间从经济转型到电力消费峰值经历约30年时间。我国2010年以来的年均电力消费增速为8.23%，较前10年年均增速降低3.6个百分点。按照美国用电消费的下降速度，我们推测未来10年，我国用电增速中枢将下降至5%左右。图29：美国电力消费增速图30：中国电力消费增速资料来源：EIA，华金证券研究所资料来源：wind，华金证券研究所从单位GDP能耗角度来看，2018年我国GDP电耗为0.53千瓦时/美元，约为英日法等发达国家70年代后期水平。预计我国GDP电耗未来5年可能会逐步达到发达国家80年代初期水平，即0.47-0.52千瓦时/美元。 图31：各国单位GDP能耗单位：千瓦时/美元美国日本英国德国法国中国1.81.61.41.210.80.60.40.20资料来源：wind，华金证券研究所2、火电煤耗增量情景分析采用GDP增速、单位GDP电力消耗系数以及火电煤耗系数三个假设数据，我们对2019-2020年的火电发电量增速以及相应的动力煤消耗做出预测。在2019、2020年GDP分别增长6.4%、6.1%，单位美元GDP的电耗系数分别为0.526和0.52千瓦时，火电煤耗系数为3.1吨/万千瓦时，我们测算2019年、2020年我国发电用动力煤消费增量分别3300万吨和6000万吨。对于未来的预测，模糊的正确好过精确的错误，考虑到机组的投运时间，我们认为采用未来2年年均发电用煤增长5000万吨左右可能更接近事实，对应的电力需求增速在5.5%左右。表5：不同增速下电力消费测算主要假设2018E2019E2020EGDP增速6.5%6.4%6.1%GDP电耗系数（千瓦时/美元）0.530.5260.52火电煤耗系数（吨/万千瓦时）3.13.13.1GDP（亿美元）131860140299148857用电量（万亿千瓦时）6.967.387.74用电量增速8.47%6.06%4.89%火电用电量增量（万亿千瓦时）0.290.110.19动力煤增量（亿吨）0.520.330.60资料来源：国家统计局，华金证券研究所我们以GDP增速5%-7%的区间对2019年的火电耗煤做了情景分析。在假设其他变量不变的情况下，GDP波动0.5个百分点，煤耗变动1000万吨左右。 表6：电力消费及煤耗对GDP增速变化的情景分析增速5%5.5%6%6.5%7%GDP（亿美元）138453139112139772140431141090用电量（万亿千瓦时）7.287.327.357.397.42用电量增速4.66%5.16%5.66%6.16%6.65%扣除核电、特高压4.914.954.985.025.05火电用电量增量（万亿0.010.050.080.110.15千瓦时）动力煤增量（亿吨）0.030.140.250.350.46资料来源：国家统计局，华金证券研究所五、增长：星星之火，能否燎原？1、家电渗透率的提升相较于美国国家的后工业化进程，民用、商业用电占比上升并逐步超过工业。其中民用主要来自冷却、加热、家电等，其中冷却/空调占比15.4%；热水占比为9.5%；照明占比为9.4%；制冷占比为7.2%；空间加热为6.2%。商业领域电力使用包括零售、办公、教育、各类组织、公共和政府设施，以及诸如供水、污水处理、电信设备、户外和公共街道照明等公共服务。占份额较大的有：制冷占比为14.0%；通风占比为11.2%；照明占比为10.6%；空间冷却为10.6%；办公设备为7.8%。图32：2017年美国电力民用消费结构图33：2017年美国电力商用消费结构资料来源：EIA，华金证券研究所资料来源：EIA，华金证券研究所按照全球发展中国家与发达国家人均GDP与空调、洗衣机等渗透率的关系来看，未来我国家用电器等仍有较大的提升空间，加之家电智能化的普及，家电的渗透率仍有较大提升空间，从而拉动居民用电的增长。 图34：主要国家空调渗透率与人均GDP图35：主要国家洗衣机渗透率与人均GDP资料来源：中国空调市场潜在规模分析，华金证券研究所资料来源：中国空调市场潜在规模分析，华金证券研究所整理除了家电外，我国适逢新一轮科技革命和产业革命，可能有更多的新型电力消费需求驱动，尽管短期来看仍是星星之火，但有可能形成燎原之势。2、新能源汽车的普及近年来在节能减排的背景下新能源汽车的发展备受关注，电动汽车在有效减少石油消耗的同时对电力需求的影响也不容忽视。自2015年以来，中国连续3年居世界新能源汽车产销量首位。2017年，我国新能源汽车产销量分别为79.4万辆、77.7万辆，较上年增长53.58%、53.25%，占全球市场的59%。截至2018年11月，我国新能源车产销量已超过去年全年水平，分别达105.4和103万辆。在中国，电动轻型乘用车保有量占新能源汽车总保有量80%左右。2017年，我国电动汽车保有量为153万辆，其中轻型乘用车为122.78万辆，占全球电动轻型乘用车的40%。图36：我国新能源汽车产销量单位：万辆图37：我国电动轻型乘用车占全球比重资料来源：中国汽车工业协会，华金证券研究所资料来源：IEA，华金证券研究所整理预计2018-2020年，电动轻型乘用车将分别新增120万辆、160-180万辆、250万辆，至2020年预计累计达到650万辆。假设电动汽车每百公里消耗电力20千瓦时，每辆汽车年均行驶2万公里，至2020年，我国电动汽车年耗电量将达260亿千瓦时，由此增加煤耗约806万吨。 图38：新能源汽车年耗电量资料来源：IEA，华金证券研究所整理3、高铁密度的提升在我国，高铁已成为多数人远距离出行首选的交通工具。随着“四纵四横”高铁网络的建成，越来越多的人享受到了高铁带来的红利。2017年，我国高铁营业里程达25164公里，居世界首位，发送旅客17.52亿人，较2008年增长了237倍。图39：我国高铁营业里程单位：公里图40：我国高铁客运量单位：万人资料来源：wind，华金证券研究所资料来源：wind，华金证券研究所整理虽然我国拥有世界上最长的高铁线路，但从高铁密度（单位国土面积拥有的高铁里程）上看却远不及台湾地区以及日、韩等国，未来高铁建设还有很大发展空间。 图41：当前各国高铁里程及高铁密度图42：当前我国高铁线路图资料来源：UIC，华金证券研究所资料来源：UIC，华金证券研究所整理作为电力驱动的交通工具，高铁的快速发展带来了电力的巨大消耗。时速350km的高铁，小时耗电量为9600千瓦时；若时速为250km，小时耗电量则为4800千瓦时。仅以京沪高铁为例，该线路全长1318公里，北京-上海、上海-北京每日各发车37车次，年耗电约8.19亿千瓦时，相当于上海年耗电量的0.54%。按此推算，当前全国高铁电耗大致相当于上海市的年电耗。“八纵八横”高铁网络建成后，我国高铁版图将进一步扩张，总里程将达到4.5万公里，连接起总里程超过20万公里的全国铁路网，基本覆盖所有20万人口以上的城市，并由此带来电力消耗的进一步增长。4、数据中心的发展在信息技术快速发展以及人工智能的浪潮下，IDC（互联网数据中心）作为各行各业的关键基础设施，成为各国经济发展的重要支撑。2016年，全球IDC数量已达45万个，机架数量为488.9万架。2017年以来，随着大型化、集约化的发展，全球数据中心数量缩减至44.4万个，预计2020年进一步降至42.2万个。图43：2015-2020年全球IDC规模资料来源：Gartner，华金证券研究所数据中心作为终端海量数据载体与传输实体，受“互联网+”、大数据战略以及数字经济等国家政策指引，规模快速增长。2017年，我国在用IDC机架规模达166万架，规划在建107万架；经营性IDC保有量达到1844个，较上年增加203个；规划在建463个，同比增加26个；各类 IDC总计约5.9万个，总面积约为1810万平米，预计到2020年，保有量将超过8万个，总面积将超过3000万平米。图44：2012-2020年我国IDC面积单位：万平米资料来源：ICTresearch，华金证券研究所从区域分布来看，我国IDC主要聚集于北上广三地以及江浙等东部地区。全国共有318个主流经营性数据中心，其中北上广及华东地区合计228个，占全国总数的72%，虽然仍呈现出扎堆于经济发达地区的情形，但实际上较前些年该趋势已略有减弱。随着北上广逐渐饱和，新建数据中心逐渐向贵州、云南、甘肃等西部地区以及北上广周边地区转移。截至2017年底，北上广三地机架数占比由2016年的42%降低至37%，西部地区全国占比则由20%提升至22%。图45：我国主流经营性数据中心分布图资料来源：中国IDC圈，华金证券研究所数据中心作为高能耗产业，需要大量电力、水力及空间资源，而一线城市能源资源紧张，难以负荷如此巨大的电力消耗，反观中西部地区多为“西电东输”的电源省，电力资源丰富，且具备一定的价格优势。此外，机组运转会散发大量的热，因而冷却设备是数据中心主要的能耗设备，西部地区温度适宜，能减少对冷却设备的依赖，有效降低能耗。2013年，工信部联合发改委等五部委发布《关于数据中心建设布局的指导意见》，将我国数据中心建设区域划分为四类，鼓励 将数据中心优先布局在能源充足、气候适宜的一二类即西北部地区。我国数据中心布局正逐渐向中西部地区转移。图46：《指导意见》鼓励IDC建设地区资料来源：工信部，华金证券研究所2017年，我国数据中心耗电量已达1300亿千瓦时，接近上海市全年用电量，若全部使用火电，则增加标准煤耗4030万吨。但随着重点布局向清洁能源更为丰富、气温更加适宜的中西部地区迁移，由此带来的煤炭消耗或将小于电力消耗增速。图47：我国数据中心耗电量及煤耗资料来源：ICTresearch，华金证券研究所六、投资建议综上所述，参考发达国家的转型经验，电力需求在未来20-30年仍将保持增长，尽管市场份额受到其他替代能源的蚕食，但火电的主体地位仍将维持，未来几年发电用动力煤需求仍将保持5000万吨左右的年增长；我国煤炭产能释放高峰已经，未来大型企业凭借资源储备优势、市场集中度的提升、铁路运力的保障、合同销售比例提升，有望取得超越行业平均的增长速度，并部 分平滑煤炭价格的周期性波动，从而获得业绩的相对稳定增长和长期配置价值，我们看好低弾性、高分红的全国龙头中国神华和区域龙头露天煤业，关注煤炭市场格局变化的最大受益者陕西煤业。七、风险提示我们基于长期趋势给出电力需求增长速度假设，短期经济波动可能使具体年份的电力需求不及预期。技术突破导致其他能源成本大幅下降或稳定性提升，核电的大规模建设；环保政策对火电的排斥加剧。'