2024年电力系统能源转型的进程展望

欧洲电力转型背景

欧盟煤炭消费量在2003年便已达峰：在2008-2014年，煤炭消费量下滑的主要原因是欧盟一次能源消费总量的下滑； 2014年之后，由于更为激进的环保政策，煤炭消费在能源消费中的占比开始明显下滑；2021年以来，由于俄乌冲突带 来天然气价格暴涨，煤炭消费占比出现反弹，消费增速自2011年以来首度转正，短期内欧盟电力结构转型的节奏受到了 挑战。 欧盟是全球对于环保和碳排放政策推行最为积极的地区之一，煤电退出进度最快，电力系统转型的核心推动力：外生性 的政府政策；短期电力市场平衡中的煤炭-天然气燃料替代；长期电力市场平衡中新能源的冲击。

（一）政府政策——目标性政策

《欧洲气候法》：在签署了《京都议定书》、《巴黎协定》等控制碳排放的目标性文件之后，欧盟内部于 2021年通过了《欧洲气候法》，明确2030年碳排放量较1990年减量55%的中期目标、在2050年实现碳净零 排放的长期目标。该法案实现了对于减碳目标的强制性法律约束，各成员国也相应推出了自身的气候应对法 案，设立了减排目标和退煤时间表。

《可再生能源指令》：2001年通过《可再生能源指令》，提出欧盟成员国可再生发电在2010年达到发电量 22%的目标；2009年更改为到2020年可再生能源消费占总能源消费的20%；2018年通过《修订可再生能源 指令》（Revised Renewable Energy Directive），提出2030年可再生能源达到32%的目标；2023年11月 20日，《修订可再生能源指令》最新修正版生效，将目标改为到2030年可再生能源占比达到42.5%，并计划 最终修订至45%。

《RePowerEU》:2022年5月，在俄乌冲突爆发后，为应对欧洲能源危机而提出的综合性计划。主要包括：降 低能耗，提倡成员国发布鼓励节能的财政措施，例如降低节能供暖系统、建筑保温材料的增值税税率等等；增 加能源供应多样化，欧盟成员联合采购天然气、寻找新天然气供给渠道等等；加快发展可再生能源，提出欧盟 太阳能战略，提出了2025年总装机量320GW、2030年总装机量600GW的目标，投资发展氢能和生物甲烷 等等。

（二）短期平衡——煤炭-天然气燃料替代

气电的比较优势：新能源发电具有不稳定性，核电、水电调节能 力弱于传统化石能源。单位百万英热的天然气燃烧释放53.07千克 CO2，而单位百万英热的煤炭燃烧则会释放95.35千克CO2，因此 气电在效率和碳排放上是最优调峰机组。

欧洲电网定价机制：日前电力市场中各机组按边际成本高低进行 排序，然后由当日竞拍中的最高边际成本者决定市场电价。通常 情况下，天然气单位热值价格会高于煤炭，在不考虑碳税成本时 煤电会较气电机组更有竞争力；加入碳排放成本后能把煤电的边 际成本提升至高于气电的水平，从而市场化的优先使用天然气， 加速煤电机组的退出。

碳排放权的影响：欧盟碳市场是全球运行较早、最为成熟的市场 之一，自2005年成立后目前已进入第四阶段（2021-2030年）。 各阶段的推进中，碳排放权的免费配额越来越少、纳入管辖的经 济活动越来越多加之欧盟采取收储等调控措施，碳排放权价格总 体持续上升，并相应推高了煤电的成本。

（三）长期平衡——新能源冲击

欧洲水电、核电增量有限：1）欧洲水电开发较为成熟，较其2023年初13万兆瓦的存量，仅有2000兆瓦的在建项目，已无明显新增量；2）核 电方向不同，德国出于安全考虑有废弃核电的计划，其最后的三座4290MW核电站在23年已如期关闭，完成退核；而欧盟核电主要大国法国、 芬兰等在建项目已有2592MW，还有5632MW项目出于预建设状态，欧洲核电会呈现先减后增的态势。

欧盟最新通过的决议中计划2030年可再生能源占比目标最终提升为45%。据BP数据，在2022年欧盟可再生能源在发电需求中占到了28.5%,但 在总能源消费中的占比仅为14.8%。尽管能源危机冲击后欧盟维持政策趋势，继续加码可再生能源发展，但离实现目标仍有一定差距。

新能源的持续增长是最主要的煤电缩减的驱动力：由于自然禀赋原因，欧盟总体风能发电条件更好，在产能快速增长的过程中发电利用小时数 总体维持平稳；太阳能则稳定性较差，其发电利用小时数在2014年达到峰值后便呈现缓慢下滑趋势。2008-2022年欧盟总发电量减少了187太 瓦时，其中煤电下降338太瓦时，而风能和太阳能则合计增长507太瓦时。

总结与展望

长期展望中，IEA预期2030年即使在现有政策情景下，煤电发电量也会从21年的459太瓦时被压缩至168太瓦 时，仅为总发电量的5%；而可再生能源发电量则高达1971太瓦时，占总发电量的61%。在承诺愿景中煤电需进 一步压缩至77太瓦时，因此要完成2050年的碳中和目标仍要求欧盟在现有政策上继续加码。就发力点来看，在2030年前以对煤电的压缩为主，之后会进一步降低气电与核电的规模。

以德国为例，由于碳税和近年来能源危机的冲击，新能源中光伏和陆上风电的平均度电成本已显著低于其他化石能源发 电，且未来随着欧盟加大新能源制造业的投资，预计新能源的度电成本仍有下滑趋势。 气电的调峰作用较强，未来仍会扮演欧盟电价边际调控者的身份。尽管未来几年随着全球LNG项目的大量投产，国际天然 气市场有望重回买方市场，使得气电成本显著回落，但俄罗斯相对廉价管道气的退出使得气电平均成本仍难回到俄乌冲突 前的水平，随之被推高的电价意味着新能源有望在长期会保持较好的利润优势。 年内尺度上气候的不稳定和天然气供应波动或许仍会使欧盟化石能源发电反弹以保障能源安全，但长期的市场格局和政策 推动会让欧洲新能源对煤电的替代稳健进行。

预计2028年欧盟太阳能和风能发电或分别达到555和637TWH，分别为22年的2.68倍和1.51倍，太阳能的增速相对更快。两者合计较22年水平增加564TWH，远高 于22年时煤电461TWH的规模。核电和水电在22年由于法国罢工和高温影响都大幅下降，23年水电有望回到历史中性水平，核电受德国退核影响23年仍维持低 位，二者未来几年总体变化不大，核电相对有一定增幅。

煤电会自2023年重返回落态势，气电则相对维持震荡，存在先增后减的可能：即使LNG项目在25年后大量投产使得市场偏宽，有望此后维持对煤电较好的替代效 用，但由于新能源的持续挤压，气电反弹空间有限，其绝对规模将会持续低于能源危机前2021年的水平。最终到2028年煤电与气电合计或只占19%左右的发电量， 煤电更是有望被压缩到5%以下的极低水平。

化石能源消费：我们预估28年时欧盟煤电会下降为22年的28.8%，考虑到欧盟煤炭消费以发电为主，意味着未来五年后欧盟煤炭总消费量有望较22年继续削减三分 之二左右。电力部门的天然气消费有望在2026年左右再度转入明显下滑，预计28年时气电较22年减少18.6%，而电力消费在欧盟天然气总消费中占比为31.4%，因 此只考虑电力领域时，五年后欧盟天然气消费或较22年下降5.8%。

当可再生能源占比绝对规模较高时，气候的不稳定带来的发电量波动会变大，年内发电低谷期时调峰需求会带来较强的火电刚需。虽然煤炭消费和电力领域的天然气 消费减量的长期趋势会较为稳定，但仍需关注个别年份由于气候影响新能源发力偏弱导致的消费反弹。

中国电力系统能源转型：目标的演进与实现

2021年10月国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》：将2030年碳排放强度较2005年的降幅进一步自2016年的《能源生产 和消费革命战略》中的60-65%提升至65%以上；2025年较2020年的碳强度下降目标仍为18%。 《“十四五”可再生能源发展规划》更加强调可再生能源电力的消纳责任：预期2025年可再生能源电力总量消纳责任权重自 2020年的28.8%进一步提升至33%左右，其中非水电消纳责任权重自2020年的11.4%提升至18%左右。

中国电力系统能源转型：现存挑战

到2050年，若要实现2060年碳中和愿景，煤电发电量需较现有政策情景压减52%，可再生能源发电及核电分别应提升32%、24%。 煤炭消费：“现有政策”情景中2030年我国煤炭需求将较2021年下降5.8%至29.7亿吨，而碳中和愿景仍需边际推动2.8亿吨的煤炭消费减量；展望 2050年，边际政策的推动空间可达10.8亿吨。 清洁能源消费：展望至2050年，中国需进一步推动天然气消费减量46%、氢能消费增加85%才可实现2060年碳中和目标。

克服挑战的核心力量：成本利润驱动

自2018年下半年起国内光伏和陆上风电的度电成本已低于煤电 。 光伏产业链上游多晶硅产能周期错配：年初以来光伏组件价格指数累 计下跌51.9%，组件单价跌破1元/瓦 。中外风机价格分化加剧：2023下半年欧洲、中东、非洲及美洲平均 售价91.3万美元/MW，较疫情前涨27%；中国平均售价30.4万美元 /MW，较疫情前低54%，向海外销售的风机价格较欧美折价20%。

“后能源危机”时代煤电的再定位

2022年发改委的《国民经济和社会发展计划》明确提出要有序核增一批煤炭先进产能，加快提升煤炭储备能力，继续发挥传 统能源特别是煤炭、煤电的兜底保供和调峰作用，积极推进现有煤电项目改造升级；2023年的发展计划中进一步提出要“加 强各类电源特别是煤电等可靠性电源建设”，煤电的改造升级及新建部署作为能源保供的重要举措被再次提上日程。 2021年10月国家发改委、能源局联合印发《全国煤电机组改造升级实施方案》：“十四五”时期我国要对6亿千瓦煤电机组进 行升级改造，在2020年末的煤电装机总量中占比55.6% 。 2023/11/8《关于建立煤电容量电价机制的通知》发布，两部制电价正式落地：煤电向基础保障性和系统调节性电源并重转 型，2024-2025年公用煤电机组100、165元/千瓦·年。

结论：电力系统能源转型对化石能源消费的影响

动力煤：综合考虑度电煤耗效率提升的影响，未来5年电力行业动力煤消费的平均增速为-0.6%，达峰时点或在2026年前后，大概 率可以完成《2030年前碳达峰行动方案》中要求的煤炭消费2025-2030年间达峰的要求。 天然气：2016年以来气电需求在我国天然气消费总量中的占比大体在14-18%，根据中国石油规划总院的预测，2025年我国天然气 发电规模将达1.38-1.54亿千瓦，2030年我国天然气发电规模将达1.82-2.24亿千瓦，因此气电发电量未来5年仍有望保持7-8%的 偏高增速。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）