2025年能源开采行业深度专题:能源结构变革中的中国电力用煤需求展望

  • 来源:国海证券
  • 发布时间:2025/10/20
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能源开采行业深度专题:能源结构变革中的中国电力用煤需求展望。本篇报告分析了以下核心问题:参考发达国家经验,1)预计中国总发电量2024-2035年CAGR为3.0%-5.0%,对应2035年总发电量为13.96-17.25万亿千瓦时;2)预计中国2035年“可控能源”发电占比为60%,其中煤电占比为48.02%-50.29%,测算结果表明2035年电力用煤较2024年仍有3-12亿吨增量空间。以美欧日韩为例分析发达国家能源替代下的煤炭需求量变动:1)总发电量方面:在发达国家工业化后期阶段,可得数据时间段内美日韩及欧洲主要国家总发电量持续增长30年以上,达峰前CAGR基本...

碳减排背景下全球煤炭消费量:总量趋稳,结构东移

总量趋稳:全球煤炭消费量步入21世纪后增长提速,2000-2011年处于较快增长,CAGR为4.37%,2011-2024年增势趋缓,CAGR为0.34%。

结构东移:拆分全球煤炭消费量的主要构成,以欧美为代表的发达国家构成近年全球煤炭消费量的减量,欧洲与美国煤炭消费总量先后达峰,二者合计煤炭消费量(占全球煤炭消费量比例)由2000年的34.49艾焦耳(占比34.92%)降低至2024年的12.61艾焦耳(占比7.64%);以印度和印尼为代表的新兴市场的快速发展催生了工业用能的巨大需求,贡献近年全球煤炭消费量的增量,二者合计煤炭消费量(占全球煤炭消费量比例)由2000年的7.43艾焦耳(占比7.52%)提高至2024年的27.69艾焦耳(占比16.78%),抵消了大部分欧美的煤炭消费量减量;中国步入21世纪后高速发展带来煤炭需求量高增,2002年煤炭消费量以及占全球煤炭消费量比例均首次超越欧美合计,煤炭消费量(占全球煤炭消费量比例)由2000年的29.56艾焦耳(占比29.93%)提高至2024年的92.16艾焦耳(占比55.83%),2012年“煤炭黄金10年”结束后煤炭消费量增长趋势虽趋缓,但占全球煤炭消费量的比例仍持续超过50%,构成全球煤炭消费量的主要基石。整体来看,步入21世纪后,发展中经济体的煤炭需求增长抵消了发达经济体的煤炭需求下滑,全球煤炭消费量重心向东部迁移。

全球碳减排的背景下,化石能源的生命周期还能持续多久?中国煤炭消费量是否已经见顶?本文将首先对于发达国家能源替代之下的煤炭需求量变动进行复盘,以其为经验,从“可控能源”发电占比角度分析中国电力用煤消费量未来是否仍有增量空间。

能源替代之下的发达国家煤炭需求量变动:以美欧日韩为例

美国:煤炭消费总量2007年达峰,其后进入快速下行阶段

总量方面,美国煤炭消费量于2007年达到峰值,其后进入快速下行阶段:美国煤炭消费量1958-2007年基本处于波动上行阶段,上行幅度较缓,年度同比基本保持在±5%之内,煤炭消费量从1958年的349.91百万吨以CAGR为2.21%上升至2007年的1023.30百万吨峰值,之后开启波动下行,2020与2023年同比降幅分别高至-18.73%与-17.39%,煤炭消费量从2007年以CAGR为-5.76%下降至2024年的373.17百万吨,下滑速度较快。

美国:电力用煤超越工业用煤成为最大耗煤类目,近年占比90%+

结构方面,电力用煤超越工业用煤成为最大耗煤类目,1998年起占比超过90%:1949-1960年,工业部门用煤为美国煤炭消费量最大类目,每年占比均在44%及以上,1961年工业部门用煤占比首次低于电力部门用煤占比且两者之间差距在之后年度逐步拉大,1966年起工业用煤绝对量以及占美国煤炭消费量比例均波动下行,主要系经济全球化背景下利润较低的制造业大规模“外包”所致,具体数据来看,美国的制造业PMI在较多时期低于服务业PMI,并多次跌破50%荣枯线。电力用煤逐渐成为煤炭消费量增长的主要驱动力,1998年,电力部门用煤占比提升至90%+,而工业部门用煤占比则下降至个位数(9.22%)。2024年,电力部门用煤以339.11百万吨占比90.87%,占据美国煤炭消费量的绝大比重。

美国:净发电量2007年后走势趋缓,可得时间段内工业化后期净发电量达峰前CAGR为2.73%

可得数据时间段内美国工业化后期阶段至净发电量走势趋缓前(1970-2007年)净发电量CAGR为2.73%,煤炭消费量2007年起大幅度下行应源自能源替代:鉴于电力用煤占据美国煤炭消费量的绝大比重,着眼于美国电力情况。根据可得数据,1970年美国服务业增加值占GDP比重(61.22%)已高于工业与农业合计增加值占GDP比重(38.78%)22.44pct,已步入工业化后期阶段,净发电量于2007年达到4.16万亿千瓦时后走势趋缓,基本在4.1万亿千瓦时左右,1970-2007年美国净发电量CAGR为2.73%。2007年起,美国净发电量走势趋缓,因此煤炭消费总量自2007年起的大幅度下行应源自能源替代而非发电量下行。

对于电力下游,1960-2007年商业与住宅部门贡献用电量主要增量:20世纪60年代前商业与住宅部门用电合计占比:工业部门用电占比基本为1:1,其后在经济全球化背景下美国利润较低的制造业大规模“外包”之下,工业部门用电绝对量提升速度较缓,1960-2007年CAGR为2.48%,用电量增量主要由商业与住宅部门贡献,1960-2007年商业与住宅部门合计用电量CAGR为4.40%。1960-2024年,商业与住宅部门用电占比由52.41%提升21.39pct至73.79%,工业部门用电占比则由47.15%下降21.12pct至26.03%。

美国: “页岩气革命”加速气电以经济性替代煤电

“页岩气革命”带来美国天然气产量激增,规模效应之下气电以经济性加速替代煤电:自2006年实现了水平井、水压力技术的突破后,美国来自页岩气的天然气产量迅速增加,由2007年的1,990.15十亿立方英尺以CAGR为19.56%快速提升至2023年的34,715.14十亿立方英尺,对应占比由8.07%提升至76.21%,已占美国天然气开采量的绝大比重,美国天然气产量占全球比例由2007年的17.82%提升至2024年的25.05%。“页岩气革命”对于美国天然气开采量的快速推升,通过规模效应使得美国气电年平均价格自2008年起持续走低(其中2021、2022年平均价格提升主要系欧洲地缘政治冲突所致),由2008年的9.11美元/千立方英尺以CAGR为-6.96%下降至2024年的2.87美元/千立方英尺。经济优势成为气电替代煤电的核心驱动力,根据美国咨询公司Lazard2024年6月发布的2024年版本《能源平准化度电成本+》,天然气联合循环发电成本范围约为$45-$109/MWh,相较煤电的$69-$168/MWh具有成本优势。此外从碳排放角度,天然气作为相对清洁、碳排放相对较低的化石燃料,亦是能源转型中较佳的过渡能源。

欧洲:煤炭消费量1987年达峰,2023年煤炭消费总量约为峰值39%

与美国相比,欧洲煤炭消费总量达峰时间较早(峰值在1987年),2000-2018年下滑速度放缓(CAGR为-0.95%),其后波动幅度明显扩大:相较于美国2007年煤炭消费量达到峰值,欧洲煤炭消费量早在1987年即达到峰值1446.27百万吨,其后首先进入较快下行,以CAGR为-3.46%下降至2000年的936.39百万吨,步入21世纪后下滑速度阶段性趋缓,以CAGR为-0.95%下降至2018年的789.26百万吨,其后波动幅度明显扩大,以CAGR为-6.70%下降至2023年的557.95百万吨,约占峰值39%。

欧洲:净发电量达峰时间晚于煤炭消费总量,气电与风光先后替代

欧洲净发电量2008年达峰:欧洲煤炭消费量1987年达到峰值后,欧洲净发电量仍处于上升阶段,直到2008年达到峰值3.77万亿千瓦时,1980-2008年CAGR为2.03%,其后基本在3.7万亿千瓦时左右。煤炭消费总量在净发电量达峰前便已下滑,应主要系能源替代所致。2023年欧洲总发电量中,气电占比24.33%、核电占比20.82%、水电占比16.57%、煤电占比12.91%、风电占比12.43%、太阳能发电占比6.00%、油电占比2.57%。

煤炭消费总量下滑亦主要源自气电与风光的先后能源替代:拆分欧洲各发电形式的发电量占比,能源替代进程与美国类似,2010年之前主要为气电对煤电进行挤压,1987-2010年煤电占比下滑10.08pct、气电占比提升9.81pct、风光发电占比提升3.58pct,气电替代强于风光替代。自2010年起欧洲风光发电开始发力,2010-2023年煤电占比下滑9.42pct、气电占比降低3.23pct、风光发电合计占比提升14.84pct,风光对煤电与气电均形成替代。

日本:煤炭消费总量2013年达峰后下滑速度较缓

总量方面,日本煤炭消费量2013年达到峰值,下滑速度较缓:日本煤炭消费量1980-2013年处于波动上行阶段,其中2007-2009年的较明显下滑主要系2008年金融危机影响下日本工业生产与电力需求均下滑所致(2009年日本工业生产指数同比-20.77%,电力需求同比-5.89%),煤炭消费量从1980年的87.62百万吨以CAGR为2.52%上升至2013年的199.01百万吨高位,之后开启波动下行,从2013年以CAGR为-1.57%下降至2023年的169.88百万吨,下滑速度较缓。

日本:可得时间段内工业化后期净发电量达峰前CAGR为2.49%,核电急剧下降延缓煤电替代

1970年已步入工业化后期,净发电量于2008年达峰:依照可得数据,日本1970年起服务业增加值占GDP比重已高于工业与农业合计增加值占GDP比重,已步入工业化后期阶段,净发电量于2008年达到峰值1.18万亿千瓦时,1980-2008年CAGR为2.49%。2024年日本总发电量中,气电占比31.30%、煤电占比29.57%、太阳能发电占比9.51%、核电占比8.35%、水电占比7.81%、油电占比2.26%、风电占比1.14%。

福岛核事故影响下核电占比急剧下降延缓煤炭消费总量下行:发电结构来看,2010年及之前日本总发电量中核电占比较大且较为稳定,基本保持在20%-30%之间,2011年3月日本发生地震及海啸引发福岛核事故之后,政府将54个核反应堆全部关停,2012年核电占比骤降至1.63%,近年随着日本各地气温的飙升,日本已开启核电厂重启(如2025年3月大饭核电站4号机组重启商业运行),日本原子能委员会(JAEC)于2025年6月24日发布《2024年度核能白皮书》,指出尽管俄乌冲突推高化石能源价格,但核电已重启的关西、九州等地区的电价得到了有效控制,应“在确保安全的前提下提升核电利用率” ,以应对能源供应不稳定与降低温室气体排放,2024年核电占比已提升至8.35%。在福岛核事故影响下,2012年日本以化石燃料弥补发电缺口,石油/天然气/煤炭发电量分别同比+27.80%/+14.86%/+17.48%,日本煤炭消费总量下行被延缓,煤电占比自2012年提升至29.89%后基本稳定在30%左右,2024年以3005.64亿千瓦时的煤电发电量占比29.57%。

从“可控能源”发电占比出发展望中国未来电力用煤需求

中国:发电出力的稳定性角度看能源替代

全球碳减排的背景下,化石能源的生命周期还能持续多久?中国煤炭消费量是否已经见顶?联系前文对于发达国家能源替代进程的复盘,本文从“可控能源”发电占比角度出发,分析认为中国电力用煤至2035年仍有增量空间。

“可控能源”仍占据步入煤炭消费总量开启下行的发达国家发电结构中的较大比例:本文将煤炭、石油、天然气和核能因发电出力稳定特点概括为“可控能源” ,水电、风电与光伏则因发电出力依赖自然条件的特点概括为“不可控能源”。可再生能源占比快速提升背景下,保持较高的“可控能源”发电占比可以保证发电出力的稳定性,美欧日韩的“可控能源”发电仍占据较大比例,其中煤炭消费总量下行较早的欧洲“可控能源”发电占比下降幅度较大,但截至2023年的低点仍占比60.63%,美国与日本近五年的“可控能源”发电占比均超过70%,韩国由于可再生能源发展较为缓慢, “可控能源”发电占比持续高于90%。发达国家的“可控能源”发电占比相较煤电占比下降幅度较缓,主要系能源转型过程中气电作为相对清洁的化石燃料而作为过渡能源所致。

中国:2035年总发电量预计为13.96-17.25万亿千瓦时

高电气化率对于总发电量提升起到较强支撑作用:我国总发电量尚未达峰且增速仍较快,2024年总发电量同比增长6.67%至10.09万亿千瓦时,2020-2024年CAGR达6.71%。高电气化率对于总发电量提升起到较强的支撑作用,中电联2025年9月发布的报告《中国电气化年度发展报告2025》中指出2024年我国电气化率同比提高0.9pct至28.8%,已经高于欧美主要发达经济体,预计“十五五”期间全国电气化率将以年均约1pct的增幅稳步增长至2030年的35%左右,超出OECD国家平均水平8-10pct,其中工业领域电气化率稳中有升,2024年同比提高0.6pct至27.7%,建筑领域电气率增长较快,2024年同比提高1.8pct至55.3%。此外,空调保有量的上升、电动汽车充电需求的增长以及数据中心和5G网络的扩张亦将对于我国电力消耗增长起到带动作用。

本报告预计总发电量自2024年以CAGR为3.0%-5.0%提升至2035年的13.96-17.25万亿千瓦时:2024年我国服务业增加值占GDP比重已超过工业与农业合计增加值占GDP比重,当前中国已步入工业化后期阶段,参照前文发达国家工业化后期总发电量达峰前CAGR,考虑中国长期GDP增速、电力消费弹性系数以及电气化率,假设自2024年起以CAGR为3.0%-5.0%增长,则2035年总发电量预计为13.96-17.25万亿千瓦时。

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。)

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