1、 我國有多少煤可以兩用？

煙煤中，粘結(jié)性弱的煤炭通常用作動力煤，粘結(jié)性強的煤炭由于價格較高， 一般只用作煉焦煤，煉焦煤種中粘結(jié)性低于主焦煤但高于動力煤的煤種可以經(jīng)過 洗選作為配煤煉焦，也可以直接用作動力煤，這部分煤炭（包括貧瘦煤、瘦煤、 1/2 中粘煤、氣煤）2021 年的產(chǎn)量占全國煤炭總產(chǎn)量的 16.7%。

2、 今年影響煤價的主要因素是什么？

2.1、 不同煤炭的價格有關(guān)聯(lián)性

動力煤、煉焦煤價格有關(guān)聯(lián)性：可以兩用的煤種具有協(xié)調(diào)動力煤和煉焦煤 價格的作用。當煉焦煤價格與動力煤價格的比值較高時，洗煤廠會提高兩用煤種 的入洗率，這會增加煉焦煤的供應，同時減少動力煤的供應，使得煉焦煤與動力 煤價格的比值下降。 國內(nèi)外煤炭價格有關(guān)聯(lián)性：我國是全球最大的煤炭生產(chǎn)、消費和進口國， 2021年我國煤炭產(chǎn)量和消費量占到全球的一半以上，進口量超過 3 億噸（占全 球煤炭產(chǎn)量的 4%、占全球煤炭貿(mào)易量的 20%），因此我國的煤價在全球煤炭市 場中有很強的影響力，國內(nèi)煤價的變動會對國際煤炭價格產(chǎn)生較強的影響。

2.2、 不同煤炭比價：國外動力煤異動強

國外焦煤與動力煤 2010-2021 年價格的平均比值為 2.07、2022 年 8 月 13 日為 0.7，國內(nèi)焦煤與動力煤 2016-2021 年價格的平均比值為 2.03，2022 年 8 月 6 日為 1.8。國內(nèi)的焦煤和動力煤價格比值處于歷史正常范圍內(nèi)，但國際上的 焦煤和動力煤價格比值處于罕見的極值水平，說明今年煤炭市場的異動主要發(fā)生 在海外市場。

國內(nèi)煉焦煤的價格走勢始終與海外保持高度一致，這說明海外煉焦煤不是引 起海外煤炭市場異動的主要因素。 2013-2021 年期間，規(guī)格相近的動力煤國內(nèi)的價格始終略高于國外，但在 2022 年出現(xiàn)了價格的倒掛。2013-2021 年期間，國內(nèi)外動力煤價格走勢保持高 度一致，國內(nèi)價格在大多數(shù)時間都略高于國外，但 2022 年以來，在俄烏沖突帶 來的全球能源危機的背景下，海外煤炭價格漲幅較大，而國內(nèi)價格并沒有出現(xiàn)大 幅上漲，造成國內(nèi)外動力煤價格走勢背離。

因此，海外動力煤是引起今年煤炭市場異動的主要因素，今年國內(nèi)外煤炭 價格中樞的提升主要是受海外動力煤價格的快速上漲的帶動。 由于 2021 年海外動力煤產(chǎn)量占比達到 89%，因此我們認為中短期內(nèi)，觀察 海外煤炭供求關(guān)系是否出現(xiàn)緩和，應主要關(guān)注海外動力煤的價格趨勢，而不是煉 焦煤，從長遠來看，由于焦煤和動力煤的價格比值已經(jīng)是歷史上非常罕見的位置， 未來有修復的可能性。

2.3、 不同能源比價：煤炭和天然氣價格相關(guān)性強

煤炭、天然氣、石油均可用于發(fā)電，相互之間具有一定的替代關(guān)系，當某一 種燃料的發(fā)電性價比偏高時，電廠會增加該種燃料的發(fā)電量，使得該種燃料的需求量增加，從而驅(qū)動該種燃料的價格上升、性價比降低。 煤炭與天然氣用途相似，與石油的用途差異較大：BP 的數(shù)據(jù)顯示，2021年煤炭、天然氣都是發(fā)電的主要燃料，而石油發(fā)電量占總發(fā)電量比例顯著低于煤 炭、天然氣。石油是汽油的原料，主要用于交通領(lǐng)域，而煤炭和天然氣的最終下游主要是工業(yè)和居民生活，從用途來看，煤炭與天然氣的用途更為相似。

2021 年以來，天然氣價格的三次峰值中有兩次（第一次、第三次）也是煤 炭價格的峰值。這兩次峰值都是受現(xiàn)貨端供需的影響，第一次峰值是由于我國煤 炭供需失衡導致全球煤炭、天然氣價格快速上漲，之后我國提出了煤炭保供政策， 供應快速提升，煤炭、天然氣價格迅速降低；第三次峰值是俄烏沖突帶來了全球 能源供需的緊張，造成了煤炭、天然氣價格大幅上漲。 天然氣價格的第二次峰值主要受政治事件的影響。

2009 年以來，IPE 煤炭期貨價格與天然氣期貨價格的比值基本穩(wěn)定在 1.8 左右。2020 年該比值出現(xiàn)了較高的峰值主要是受到疫情的影響，相比煤炭，天 然氣依賴管網(wǎng)、接收站、儲氣庫等基礎設施，對即時實現(xiàn)供需的要求很高，難以 大規(guī)模儲存，因此當疫情造成能源需求不景氣的時候，天然氣價格的下降幅度比 煤炭更大。截至 2022 年 8 月 25 日，IPE 煤炭與天然氣期貨價格比值為 0.55， 顯著低于歷史平均水平（1.8），說明當前煤炭價格相比天然氣價格顯著偏低， 天然氣的高價格對海外煤價有一定的支撐作用。

從實際發(fā)電情況來看，煤炭和天然氣在發(fā)電領(lǐng)域有較強的互相替代性。以 德國為例，2016-2020 年期間，煤炭與天然氣價格的比值整體維持上升趨勢，煤 炭發(fā)電的性價比減弱，在此期間德國的煤炭發(fā)電小時數(shù)維持下降態(tài)勢，天然氣發(fā)電小時數(shù)維持上升趨勢；2021 年，煤炭與天然氣價格的比值大幅下降，天然氣 發(fā)電性價比大幅降低，導致德國的天然氣發(fā)電小時數(shù)下降，燃煤發(fā)電小時數(shù)出現(xiàn) 反彈。

由于煤炭價格與天然氣價格關(guān)聯(lián)度較高，所以研究煤價就要研究氣價。如果 天然氣的價格很低，由于發(fā)電端的替代效應，煤炭價格也難以維持高位；反之如 果天然氣價格快速上漲，煤炭價格大概率也會跟隨上漲。 今年天然氣價格上漲的主要原因是俄羅斯供應的減量。2021 年俄羅斯天然 氣產(chǎn)量占全球天然氣總產(chǎn)量的 17.38%。2022 年 7 月，俄羅斯天然氣單月產(chǎn)量 僅為 370 億立方米，同比下降 24%，1-7 月累計產(chǎn)量為 3510 億立方米，同比下 降 9.1%。根據(jù) BP 數(shù)據(jù)，2016-2021 年期間，俄羅斯天然氣產(chǎn)量維持 3.6%的年 均復合增速，因此今年天然氣漲價主要是俄羅斯天然氣供應的突然減量造成全球 天然氣供需緊張。

俄羅斯天然氣供應的減量主要由于對歐洲的出口量大幅下降。從 2022 年第 一周開始，俄羅斯出口到歐盟的管道天然氣的量一直低于同期正常水平，第九周 短暫接近 2021 年同期水平后開始持續(xù)下降。2022 年 1-7 月，俄羅斯到歐洲的 管道天然氣出口量累計同比下降 39%。截至 2022 年 8 月 23 日，俄羅斯到歐盟 的管道天然氣當周出口量較去年同期下降 68.4%。 從絕對量上來看，2022 年 1-7 月俄羅斯出口歐洲的天然氣較去年同期減量 359.5 億立方米，同期俄羅斯天然氣產(chǎn)量下降 351.5 億立方米，因此俄羅斯天然 氣產(chǎn)量的減量主要是由于對歐洲出口量的大幅下降。

歐洲是俄羅斯天然氣的主要出口去向。根據(jù) BP 的數(shù)據(jù)，2021 年俄羅斯天 然氣產(chǎn)量 7017 億立方米，消費量 4746 億立方米，凈出口 2271 億立方米，其 中有 1844 億立方米出口至歐洲（1670 億立方米通過管道出口、174 億立方米 以 LNG 的形式通過海運的方式出口到歐洲）。

3、 煤炭內(nèi)需波動來自何處？

傳統(tǒng)上，煤炭的下游占比（2021 年）：發(fā)電（53%）、建材（7%）、化工 （6%）、鋼鐵（17%）、供熱（8%）、其他（9%）。上述幾大行業(yè)與地產(chǎn)、 基建有一定的關(guān)聯(lián)，目前我國房地產(chǎn)行業(yè)波動較大，為便于投資人理解基建地產(chǎn) 的波動對煤炭需求的影響，我們對地產(chǎn)、基建直接和間接帶來的煤炭消費量做了 拆解（由于缺少 2021 年數(shù)據(jù)，故使用 2018 年或 2020 年下游占比代替 2021 年 下游占比，可能造成一定誤差）。 以鋼鐵為例，鋼鐵的直接下游中，地產(chǎn)占 40%、基建占 20%、工程機械占 18%、家電（主要受地產(chǎn)竣工端的影響）占 4%，而工程機械的下游中，地產(chǎn)占 20%、基建占 45%，所以地產(chǎn)、基建通過家電、工程機械間接影響了一部分鋼 鐵需求。

鋁、建材（水泥是混泥土的原料，玻璃等其它非金屬材料總耗能較少，這 里只考慮水泥的情況）、電力也做類似的拆解：地產(chǎn)、基建直接及間接影響了 39%的鋁需求；建材基本都用于地產(chǎn)基建，地產(chǎn)影響 65%的建材需求，基建影 響 35%的建材需求；地產(chǎn)影響 16%的用電量、基建影響 21%的用電量。

將地產(chǎn)、基建影響鋼鐵、建材、電力等需求的量進行匯總，最終地產(chǎn)、基 建分別影響約 21%、11%的煤炭需求量。

地產(chǎn)、基建、第三產(chǎn)業(yè)是用電量波動的主要來源。剔除與地產(chǎn)、基建相關(guān)的 用電量（由于鋁實際上與地產(chǎn)、基建關(guān)聯(lián)不是特別大，這里并不剔除鋁的用電量） 以及一直維持增長態(tài)勢（增速波動較大）的第三產(chǎn)業(yè)用電量以后，我們發(fā)現(xiàn)剩下 部分的用電量明顯較全社會用電量的變化更加穩(wěn)定，這說明全社會用電量的波動 實際上很大程度受地產(chǎn)、基建、第三產(chǎn)業(yè)的影響。

由于第三產(chǎn)業(yè)（除建筑、地產(chǎn)）僅通過用電量影響 6.85%的煤炭需求量， 且 2014-2020 年期間，第三產(chǎn)業(yè)雖然用電量的增速有一定的波動，但始終維持 增長態(tài)勢，因此我們認為煤炭內(nèi)需的波動來源主要是地產(chǎn)、基建。 鋼鐵行業(yè)中，新開工用鋼占24%、施工用鋼占 12%、竣工用鋼占 4%；建 材 30%用于新開工端、70%用于施工端；鋁基本都用于竣工端，進一步拆分， 我們發(fā)現(xiàn)新開工、施工、竣工分別會影響11%、7%、3%的煤炭需求量。

“穩(wěn)增長”預期下，我國地方政府專項債發(fā)行前置，預計全年基建投資較為 樂觀。今年的政府工作報告明確提到，安排新增專項債 3.65 萬億元，規(guī)模跟去 年持平；如果今年地方政府專項債券發(fā)行規(guī)模與去年一致，則 2022 年 1-6 月地 方政府專項債投放比例已達到 79.6%，遠高于 2019-2021 年 1-6 月的平均水平 （50.8%）；2022 年 1-7 月基礎建設投資完成額同比增加 7.4%，也說明當前我 國基建投資景氣度較高。 地產(chǎn)領(lǐng)先指標并不樂觀：2022 年 1 月 1 日-8 月 26 日，30 大中城市商品房 成交面積為 10133 萬平方米，同比-31.8%，處于 2017 年以來最低水平。

1-7 月基建、地產(chǎn)對煤炭消費量的貢獻可能是同比下滑 4.05 個百分點。2022 年 1-7 月，房屋新開工、竣工面積累計同比分別下滑 36.1%、23.3%，房屋施工 面積累計同比下滑 3.7%，基建投資完成額同比增長 7.4%，按照上文中地產(chǎn)、 基建對煤炭需求的影響測算，1-7 月地產(chǎn)、基建可能對煤炭消費量貢獻同比下滑 4.05 個百分點。 2021 年，中國煤炭消費量占全球能源消費總量的 14.6%，上半年國內(nèi)煤炭 需求不景氣可能對全球能源的需求也有一定的影響。在“穩(wěn)增長”的政策下，我 們認為 2023 年地產(chǎn)端指標同比繼續(xù)大幅下降的可能性不大，基建投資的高增速 也有望維持。

4、 煤炭的出口依存度有多高？

目前我國煤炭的直接出口量很少。從 2003 年起，我國開始對煤炭出口進行 嚴格的配額限制，2004 年我國開始下調(diào)煤炭出口退稅率，從 13%下調(diào)到 11%， 并在 2005 年 5 月再次下調(diào)至 8%。我國從 2006 年 9 月 15 日起取消煤炭出口退 稅政策，并在 2006 年 11 月 1 日起以暫定稅率的形式對煤炭出口加征 5%的關(guān) 稅，此后，我國煤炭的出口量一路下行。2003 年我國煤炭出口量為 9393 萬噸， 而到了 2021 年，煤炭出口量僅為 260 萬噸。

雖然煤炭的實物出口量持續(xù)下降，但由于煤炭是重要的能源和工業(yè)原料， 實際上煤炭在被加工后以工業(yè)、消費品成品的形式出口，因此出口對于煤炭的消 費需求也會產(chǎn)生一定的影響。2016-2021 年期間，我國出口總額占 GDP 總額始 終維持在 20%左右，出口對我國經(jīng)濟有較大影響，這個影響會通過煤炭的下游 行業(yè)傳導到煤炭的需求中。 對于各行業(yè)出口依存度的研究，我們采用行業(yè)出口依存度=行業(yè)出口額/（行業(yè)總產(chǎn)值-行業(yè)自身中間收入）的方法1。根據(jù)我們的測算，電力行業(yè)整體的出口 依存度約為 7.6%。

煤炭下游的直接和間接出口依存度：鋼鐵 5.1%、建材 5.8%、化工 15.4%、 電力 7.6%，匯總起來，煤炭（直接和間接）的出口依存度為 6.29%。

2021 年我國出口金額同比增長 21.2%，大約貢獻了 1.33%的煤炭消費增量， 今年 1-7 月我國出口金額累計同比增長 14.7%，大約貢獻了 0.9%的煤炭需求增 量。2022 年 4 月召開的國常會上提出了要加大出口退稅等政策的支持力度，從 政策支持的角度來看，未來出口金額有望維持較高增速。

5、 煤炭需求與水電的相關(guān)性如何？

水電和火電是我國最主要的兩種發(fā)電方式，2021年火電在發(fā)電量中的占比 超過 65%，水電占比為 15.2%，其它可再生能源占比為 13.5%。由于我國富煤、 少油、少氣的地理特征，在我國的火力發(fā)電量中，燃煤發(fā)電占據(jù)主導地位，石油、 天然氣的發(fā)電量占比很低。

水力發(fā)電的季節(jié)性強，彈性較差。由于全年的降水季節(jié)性較強，使得水電出 力具有明顯的季節(jié)性特征，水電發(fā)電的旺季是每年的 6-10 月份，2019-2021 年， 旺季 5 個月的水電發(fā)電量分別占全年總量的 52.1%、56.4%、55.2%。季節(jié)性的 特征造成水力發(fā)電主要取決于降水情況，彈性較差。

火力發(fā)電量與水力發(fā)電量密切相關(guān)。從發(fā)電量增速來看，水電、火電發(fā)電增 速存在一定的負相關(guān)關(guān)系，水電發(fā)電量增速較高時，火電發(fā)電量的增速通常處于 較低位置。從發(fā)電量的絕對值來說，2021 年水電發(fā)電量是火電發(fā)電量的 23%， 在水電、火電以外其它能源發(fā)電量不變的情況下，水電發(fā)電量每下降 1%，火電 發(fā)電量要提升 0.23%才能讓總發(fā)電量維持不變，考慮到 2021 年燃煤發(fā)電量占火 力發(fā)電量的 94%，則煤電發(fā)電量應提升 0.22%，相當于煤炭需求提升 0.11% （2021 年發(fā)電用煤占煤炭需求的 52.88%）。 2021 年由于來水較少，水電發(fā)電量自 2016 年以來首次出現(xiàn)同比下滑，2021 年我國全社會用電量同比增長 10.7%，但水電發(fā)電量同比下降 2.5%，按照水電每下降 1%為煤炭需求帶來 0.11%的增量計算，去年水電出力較差帶來了 1.5% 的煤炭需求增量（水電發(fā)電量增速低于用電量增速 13.1 個百分點）。 近幾年我國水電裝機容量增速維持在較低水平。2016-2020 年期間，我國水 電裝機容量增速始終維持在 5%以下，2019 年增速僅為 1%，在裝機容量低速增 長的情況下，水電發(fā)電量主要取決于當年來水的情況。

來水情況的高頻監(jiān)測指標：三峽出庫流量。三峽電站是我國最大的水力發(fā)電站，2021年其發(fā)電量占全國總發(fā)電量的 1.2%左右、占全國水電發(fā)電量的 8%。 三峽出庫流量與水電發(fā)電量具有一定的相關(guān)性：2022 年 5 月，三峽出庫流量處 于同期最高水平，水電發(fā)電量也處于同期最高水平，2022 年 7 月，三峽出庫流 量出現(xiàn)明顯回落，水電發(fā)電量也出現(xiàn)環(huán)比的下滑。 水電出力有大小年交替的特征，2023 年水電發(fā)電量大概率不理想。2022 年 1-7 月，水電發(fā)電量同比+16.7%，全國水電機組平均利用小時數(shù)為 1691 小時， 同比提升 195 個小時，參照近年來水電利用小時數(shù)大小年交替的規(guī)律，預計 2023 年水電利用小時數(shù)將有所下滑。

6、 新能源對煤炭需求有何影響？

6.1、 “十四五”期間預計用電量增速為 5-5.5%

“十四五”期間我國 GDP 年均復合增速預計在 5-6%之間?！笆奈濉币?guī) 劃中并沒有設立具體的經(jīng)濟增長目標，但“十四五”規(guī)劃中提出，到 2035 年人 均國內(nèi)生產(chǎn)總值達到中等發(fā)達國家水平。2021 年我國人均 GDP 約為 1.2 萬美元， 如果中等發(fā)達國家或經(jīng)濟體的人均 GDP 入門水平確定在 2.5 萬美元左右，GDP 規(guī)模還要再擴大 1 倍左右，要實現(xiàn)這一目標，市場普遍認為 2021-2025 年 GDP 增速應該保持在 5%~6%之間，比如國務院發(fā)展研究中心劉世錦、清華大學白重 恩教授、北京大學林毅夫教授等。 從電力消費彈性系數(shù)的角度，“十四五”期間全社會用電量的增速預計在 5%以上。2006 年至今，我國電力消費彈性系數(shù)基本在 0.98 上下波動，假設“十 四五”期間我國 GDP 年均復合增速為 5.5%，電力消費彈性系數(shù)維持 0.98 的水 平，則“十四五”期間我國用電量的年均復合增速預計為 5.4%，考慮到疫情的 擾動，實際的用電量年均復合增速可能低于 5.4%。

根據(jù)電力消費彈性系數(shù)以及各機構(gòu)的預測，我們預計“十四五”期間，我國 全社會用電量將維持 5%-5.5%的年均復合增速，到 2025 年，全社會用電量將 超過 9.6 萬億千瓦時。

6.2、 “十四五”期間發(fā)電用煤需求增量可觀

2021-2025 年如果年均復合用電量增速在 5%-5.5%，新能源發(fā)電增量將無 法完全覆蓋用電需求的增量。根據(jù) CWEA 風能專委會的預測，2025 年風電裝機 容量將較 2021 年增長 2.81 億千瓦；根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》， 2025 年水電、核電裝機量分別為 4.42、0.7 億千瓦；根據(jù) CPIA 光伏行業(yè)協(xié)會的 預測，2022-2025 年，中國樂觀和悲觀情形下新增光伏裝機容量分別為 90/95/100/110GW 和 75/80/85/90GW，我們?nèi)≈行灶A測，到 2025 年光伏裝機 容量將達到 6.69 億千瓦。 利用小時數(shù)方面，風電、光伏由于技術(shù)提升，預計利用小時數(shù)將高于 2015-2021 年的平均值；水電利用小時數(shù)主要受來水情況影響，取 2015 年以來 的平均值；核電利用小時數(shù)波動較大，也取 2015 年以來的平均值。

根據(jù)我們的測算，2025年水電、核電、風電、光伏合計發(fā)電量將達到 4.27 萬億千瓦時，2021-2025 年 CAGR 為 9.6%。假設發(fā)電量年均復合增速為 5.5%， 略高于用電量增速（出于能源安全以及新能源的不穩(wěn)定性考慮），則 2025 年發(fā) 電量將較 2021 年提高 1.63 萬億千瓦時（水電、核電、風電、光伏分別提高 0.2、 0.1、0.55、0.46 萬億千瓦時），假如生物質(zhì)等其它發(fā)電量維持 2021 年水平，則火力發(fā)電量將提升 0.32 萬億千瓦時，折合原煤約 1 億噸（2021 年我國供電標 準耗煤 302.5 克/千瓦時，預計到 2025 年將降至 300 克/千瓦時）。 假設 2025-2030 年期間，發(fā)電量維持 2021-2025年的年均復合增速（4.5%）， 水電、核電、風電、光伏發(fā)電總量增速略微下降（假設 CAGR 為 9.5%），則火 電及其它發(fā)電量將在 2028 年達峰，2025 年以后增速會明顯放緩。

7、 新興產(chǎn)業(yè)對煤炭需求影響有多大？

在“十四五”期間全社會用電量增速為 5%的情境下，我們認為新興產(chǎn)業(yè)將 成為電力需求的重要推力，預計 2021-2025 年新興產(chǎn)業(yè)用電量的年均增速為 14%，在全社會用電量中的占比將從2021年的10.9%提升至2025年的15.3%。

7.1、 數(shù)據(jù)中心：耗電占比 2021-2025 年提升 1.3 個 百分點

需求快速增長驅(qū)動數(shù)據(jù)中心規(guī)模提升。根據(jù) IDC《2025 年中國將擁有全球 最大的數(shù)據(jù)圈》中的預測，到 2025 年，中國產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量將由 2018 年的 7.6ZB 增長至 48.6ZB。根據(jù)《中國數(shù)字基建的脫碳之路 2020-2035》，2020 年我國數(shù) 據(jù)中心產(chǎn)值為 1819.3 億元，預計到 2025 年達到 3232 億元，到 2035 年，我國 數(shù)據(jù)中心產(chǎn)值將突破 6000 億元。

政策支持數(shù)據(jù)中心的擴張。“十四五”期間，國家大力推動數(shù)據(jù)中心的發(fā) 展，2022 年 2 月 23 日，國家發(fā)改委同意京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成 渝地區(qū)建設“一體化算力網(wǎng)絡國家樞紐節(jié)點”，引起市場對于“東數(shù)西算”以及 數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的高度關(guān)注。

預計 2025年數(shù)據(jù)中心的平均設備 PUE 為 1.37。PUE是數(shù)據(jù)中心總能耗與 服務器設備總能耗的比值，多余的電力主要用于服務器的制冷（空調(diào)系統(tǒng)）以及 UPS（備用電源）。目前，北京市、上海市、廣東省等各地政府已發(fā)布了 PUE 限值：北京市要求新建的云數(shù)據(jù)中心 PUE 不高于 1.3；上海市要求新建互聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)中心的 PUE 值要嚴格控制在 1.3 以下，改建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心 PUE 值要嚴 格控制在 1.4 以下；廣東省宣布 PUE ≤ 1.25的數(shù)據(jù)中心優(yōu)先支持新建和擴建， 1.25-1.3 的支持新建和擴建，1.3 1.5 的禁止新建、擴建和改建。 2020 年，全國數(shù)據(jù)中心平均PUE 為 1.51，考慮到未來新建的數(shù)據(jù)中心 PUE 基本在 1.25 以下，我們預測到 2025年全國數(shù)據(jù)中心的平均PUE 將降至 1.37（新 建數(shù)據(jù)中心 PUE 假設為 1.2，與舊數(shù)據(jù)中心進行加權(quán)平均）。

根據(jù)《中國數(shù)字基建的脫碳之路 2020-2035》的測算，2020 年我國數(shù)據(jù)中 心能耗總量約為 1507 億千瓦時，根據(jù)工信部印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行 動計劃（2021-2023 年）》，到 2023 年我國數(shù)據(jù)中心平均利用率力爭提升到 60% 以上，我們預計到 2025 年數(shù)據(jù)中心的平均利用率在 65%左右。 假設 2025 年平均單機設計功率維持現(xiàn)狀（服務器內(nèi)置芯片種類、數(shù)量的提 升增加功耗，但芯片制程的提升可以降低功耗），到 2025 年我國數(shù)據(jù)中心總能 耗約為 3278 億千瓦時，較 2020 年提高 1771 億千瓦時。按照 2020-2025 年的 平均增速，我們測算 2021 年數(shù)據(jù)中心能耗約為 1760 億千瓦時，在“十四五” 期間全社會用電量年均增速 5%的情境下，數(shù)據(jù)中心用電量占比將從 2021 年的 2.1%提升至 2025 年的 3.4%。

7.2、 新能源車：耗電占比 2021-2025 年提升 0.6 個 百分點

“十四五”期間，新能源車保有量的快速提升會帶來電力需求的增加。2021 年底我國新能源汽車保有量為 784 萬輛，截至 2022 年 6 月，我國新能源汽車保 有量已突破千萬輛。根據(jù)電動汽車百人會的預估，2025 年我國新能源汽車保有 量將會超過 3000 萬輛。 電動汽車分為純電動汽車（BEV）以及插電式混合動力汽車（PHEV），普 通的混合動力汽車（HEV）不滿足我國新能源汽車的標準，不算做新能源汽車。 對于插電式混合動力汽車（PHEV），由于自身重量大（既有發(fā)動機又有電池、 電動機），在燃油模式下油耗高，因此常規(guī)使用場景下還是主要依靠電能來行駛。 我們預計 2025 年新能源汽車的公里電耗將較 2022 年下降 5%左右。以特 斯拉為例，根據(jù) EPA 的實際路試結(jié)果，ModelS 最長續(xù)航性能版本的公里電耗在 2019 到 2022 年出現(xiàn)了下滑，在此之前保持不變，2022 年該款車型的實際公里電耗約為 0.18kwh，較 2016 年下降 17.1%，綜合考慮技術(shù)進步的節(jié)奏，我們認 為2025年新能源汽車公里電耗將在 2022年的基礎上再下降5%左右（相比 2020 年下降 14%）。

根據(jù) IEA 發(fā)布的《Global EV Outlook 2020》中對各類汽車年平均行駛里程、 公里電耗的測算，我們假設 2025 年電動汽車的保有量結(jié)構(gòu)與銷量的結(jié)構(gòu)一致， 新能源汽車的年平均行駛里程取區(qū)間平均值，公里電耗在 2020 年的基礎上下降 14%，通過計算得出 2025 年新能源車保有量的提升將帶來 711 億千瓦時的用電 量增長（相比 2021 年），在全社會用電量中的占比將由 2021 年的 0.4%提升至 2025 年的 1.0%。

7.3、 通訊基站：耗電占比 2021-2025 年提升 0.6 個 百分點

單設備能耗提升驅(qū)動通訊基站耗能的增加。根據(jù) 2018年《基站節(jié)能減排措施探討》的統(tǒng)計，基站整體的功耗由主設備（45%）和空調(diào)系統(tǒng)（40%）為主， 剩余部分主要是電源系統(tǒng)和其它設備的功耗。目前常見的 5G 宏基站單基站（主 設備）功耗約為 3-4kw，整體配套功耗可以達到 10kw 甚至更高。一般 4G 單基 站功耗為 1.3kw，目前主流的 5G 單基站功耗大約為 4G 的 3 倍。按照單基站占 整體配套功耗的 45%計算，目前主流5G 基站的配套滿載功耗在 8.4-10kw，而 4G 基站僅為 2.9kw 左右。

5G 基站數(shù)量將會迅速提升。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，截至 2021 年底，我國建成 5G 基站 142.5 萬座，新增 5G 基站 70.7 萬座，5G 基站萬人擁有量達到 10.1 座。 根據(jù)《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，預期目標 2025 年萬人擁有 5G 基 站數(shù)達到 26 座，據(jù)此我們預計 2025 年全國 5G 基站數(shù)量為 380 萬座左右，結(jié) 合 2G、3G 基站的逐步退役以及 4G 基站逐步對 2G、3G 基站的替代，我們預計 到 2025 年，2G、3G 基站縮減到 183.5 萬座（每年減少 20 萬座），4G 基站增 長至 630 萬座（每年增長 15 萬座）。 根據(jù)華為發(fā)布的《5G 電源白皮書》，5G 時代一站多頻將是典型配置，一站 多頻以及 MassiveMimo 技術(shù)都會加大整站的最大功耗，同時各運營商也在不斷 對 5G 設備進行改進，據(jù)此我們認為 2025 年，5G 基站的整體滿載功率仍維持在 8kw 左右，平均功耗約為 7kw（滿載 8kw，空載 6.5kw）。 由于基站的公用事業(yè)屬性，假設基站全年無間斷工作（365*24 小時），根 據(jù)我們的測算，到 2025 年通訊基站的總能耗將達到 4637.9 億千瓦時，較 2021 年增長 1125 億千瓦時，在社會用電量中的占比將從 2021 年的 4.2%提升至 2025 年的 4.8%。

7.4、 光伏產(chǎn)業(yè)：耗電占比 2021-2025 年提升 0.8 個 百分點

從原料硅砂為起點，到制成光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏產(chǎn)業(yè)主要的耗能環(huán)節(jié)可分為 三大部分：原料準備環(huán)節(jié)、光伏組件生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及運輸安裝環(huán)節(jié)。

我們根據(jù)各個環(huán)節(jié)的耗能，以典型的 270W（60 片，200μm）型號的光伏 電站為例，對光伏全產(chǎn)業(yè)鏈的總耗能進行測算，其中： 硅砂制作冶金硅環(huán)節(jié)根據(jù)《2021-2026 中國工業(yè)硅行業(yè)發(fā)展監(jiān)測及投資戰(zhàn)略 規(guī)劃研究報告》測算，每冶煉 1kg 工業(yè)硅預計耗電 12.5kwh，預計到 2025 年將 降至 12kwh。 冶金硅到電池片以及電池片到光伏組件的單耗采用《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線 圖 2021》中的數(shù)據(jù)。 光伏玻璃：60 片多晶硅組件中玻璃重量約為 12.93kg，按每噸光伏玻璃耗 能 350kg 標煤，電力折標系數(shù) 0.1229（kwh/kg）計算，光伏玻璃環(huán)節(jié)耗電為 0.142kwh/W。 鋁邊框：60 片多晶硅組件中鋁邊框重量約為 2.8kg，按每噸耗電 1.335 萬 度，鋁邊框環(huán)節(jié)電耗為 0.144kwh/W。 電站輔材：每 100MW 電站需支架鋼材 5000t、鋼筋 1500t、各類電纜 850km， 支架鋼材和鋼筋的能耗為 0.3kwh/W，電纜能耗約為 0.01kwh/W，升壓變、逆 變器等按 0.05kwh/W 計算。 運輸、土建：該環(huán)節(jié)能耗約為 0.11kwh/W。

根據(jù)我們的測算，到 2025 年，270W的光伏電站總耗能預計約為 330.3kwh， 每 GW 的建設能耗約為 12.24 億千瓦時；不算逆變器、支架、運輸、土建能耗， 單純光伏組件每 GW的生產(chǎn)能耗大約為 7.54 億千瓦時。 根據(jù) CPIA（中國光伏協(xié)會）的預測，在樂觀和悲觀情形下，2022-2025 年 全球新增光伏裝機分別為 225/270/300/330GW 和 180/210/240/270GW；中國 樂觀和悲觀情形下新增光伏裝機分別為 90/95/100/110GW 和 75/80/85/90GW。 實際上，我國光伏組件大部分用于出口，我國光伏組件產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量 的 80%，我們假設到 2025 年全球 80%左右的光伏組件仍由中國生產(chǎn)，對于出 口的光伏組件我們使用生產(chǎn)能耗測算（不算逆變器、支架、運輸、土建），對于 國內(nèi)新增的光伏裝機，我們使用建設總能耗測算，最終我們測算出來到 2025 年， 國內(nèi)光伏全產(chǎn)業(yè)鏈的耗電總量將達到 2278.6 億千瓦時，在全社會用電量中的占比將由 2021 年的 1.6%提高到 2025 年的 2.4%。

7.5、 計算機、通信及其它電子設備制造：耗電占比 2021-2025 年提升 1 個百分點

2018-2021 年期間，計算機、通信及其它電子設備制造的用電量快速提升。 根據(jù)我國電力統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，2018-2021 期間，計算機、通信及其它電子設備制 造耗電量年均復合增速高達 17.5%。 由于計算機、通信及其它電子設備制造業(yè)涉及的產(chǎn)品較多，我們主要通過中 游晶圓的生產(chǎn)情況預測這部分的耗電量。

根據(jù) IC INSIGHT 2022 年發(fā)布的預測，2021-2026 年期間，全球半導體銷 售量的年均復合增速預計為 6.1%，低于 2016-2021 年 11%的年均復合增速； 根據(jù) KnometaResearch2022 年版《全球晶圓產(chǎn)能報告》，到 2021 年底，全球 IC 晶圓月產(chǎn)量為 2160 萬片，中國為 350 萬片，預計 2024 年中國在全球 IC 晶 圓產(chǎn)能中的份額將接近 19%。據(jù)此，我們認為 2025 年中國 IC 晶圓年產(chǎn)量將達 到 6650 萬片（占全球的 19.5%），2021-2025 年 CAGR 約為 12.2%。 2021-2025 年，晶圓復雜程度的增加會帶來能耗的增加。以中芯國際的晶圓 制造能耗作為參考，2017-2021 年期間，中芯國際的晶圓制造能耗有上升的趨勢 （CAGR=3.1%）。

在電子設備制造的單位能耗維持小幅上升的假設下（CAGR 為 3.1%），我 們預計 2022-2025 年期間，該行業(yè)用電量將維持 12.6%的年均復合增速，到 2025 年，計算機、通信及其它電子設備制造用電量將達到 3503 億千瓦時，在全社會 用電量中的占比由 2021 年的 2.6%提升至 2025 年的 3.6%。

8、 國外煤炭行業(yè)的發(fā)展對我國有何啟 示？

由于煤炭的需求和房地產(chǎn)有較強的關(guān)聯(lián)，且地產(chǎn)是資本驅(qū)動型的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的 代表，我們將地產(chǎn)新開工指標達峰作為一個關(guān)鍵的時間節(jié)點，在地產(chǎn)新開工指標 達峰后，資本驅(qū)動型的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)對煤炭消費的帶動作用逐漸減弱。 美國的人均煤炭消費量在地產(chǎn)新開工套數(shù)達峰后維持了 28 年的增長，人均 能源消費量在地產(chǎn)新開工套數(shù)達峰后 7 年達到峰值。美國的房屋新開工套數(shù)在 1972 年達到峰值，但人均煤炭消費量在 2000 年達峰，達峰時較 1972 年累計增 長39%。美國的人均能源消費量在1979年達峰，達峰時較1972年僅增長3.8%， 值得注意的是，1972年美國人均能源消費量已經(jīng)達到 14.38 噸原煤/人，是我國 2021 年的人均能源消費量的 2.5 倍。

我們認為美國人均煤炭消費量在地產(chǎn)新開工套數(shù)達峰后仍繼續(xù)增長主要是 由于煤炭對石油的替代。1973 年以后兩輪石油危機使得原油價格中樞大幅抬升， 第一輪石油危機（1973-1975）：1973 年 10 月 6 日，第四次中東戰(zhàn)爭打響，美 國公開向以色列提供武器和 22 億美元的軍事援助，此后阿拉伯國家開始實施一 系列削減產(chǎn)量、禁運石油的措施，將石油危機推向高潮，1973 年原油的年平均 價格小于 4 美元/桶，而 1974 年上漲至接近 10 美元/桶；第二輪石油危機 （1978-1980）：1978 年伊朗發(fā)生“伊斯蘭革命”，推動原油年平均價格從 1978 年的 13.9 美元/桶上漲至 1980 年的 35 美元/桶。 第二輪石油危機發(fā)生后，美國一次能源消費占比中，石油消費占比出現(xiàn)了 下滑，煤炭的消費占比明顯提升，這是造成美國人均煤炭消費量提升的主要原因。 2007 年開始，美國天然氣產(chǎn)量大幅提升，天然氣對煤炭有很強的替代作用，天然氣產(chǎn)量的提升造成美國人均煤炭消費量迅速下降。

美國天然氣產(chǎn)量的提升主要是由于頁巖氣的推動。美國是世界上最早從事頁 巖氣研究和勘探開發(fā)的國家，20 世紀 70 年代, 美國政府機構(gòu)相繼投入了大量 資金用于頁巖氣地質(zhì)和化學的研究。1981 年，美國第一口頁巖氣井壓裂成功； 2002 年，水平鉆井被用于提高頁巖氣井的產(chǎn)能，這兩項技術(shù)有效降低了頁巖氣 開發(fā)成本，促成了之后美國頁巖氣產(chǎn)量的快速增長。2007 年開始，美國頁巖氣 高速增長，2007-2020年美國頁巖氣產(chǎn)量的年均復合增速高達 26%，頁巖氣產(chǎn) 量的快速增長是天然氣替代煤炭的主要推動力。

美國頁巖氣發(fā)展的經(jīng)驗不一定適用于其它國家。一方面，世界各國頁巖氣賦 存條件差異很大，符合美國地質(zhì)成藏的認識不一定適用于其它國家，適用于美國 的開采技術(shù)也很難完全照搬到其他國家；另一方面，各國制度差異大，美國大量 土地歸私人所有，大部分土地所有權(quán)和礦權(quán)屬于相同的主體，在政策許可范圍內(nèi)， 土地可以自由買賣、出租、抵押，這使得企業(yè)可以靈活地在不同產(chǎn)區(qū)不斷鉆井、 實驗，以尋找頁巖成藏帶的最佳位置，清晰的礦權(quán)交易機制也使得上游進入與退 出都很容易，使開發(fā)商很容易在金融市場獲得頁巖氣開發(fā)所需的資金。 日本的人均煤炭消費量、人均能源消費量在地產(chǎn)新開工套數(shù)達峰后分別維 持了 44 年、27 年的增長。日本房屋新開工套數(shù)在 1973 年達峰，人均煤炭消費 量在 2017 年達峰，人均能源消費量在 2000 年達峰，人均能源和煤炭消費量在 新開工面積達峰后仍分別維持了 44 年、27 年的增長，達峰時人均煤炭、能源消 費量分別較 1973 年增長 85%、33%。

我們認為日本人均煤炭消費量在地產(chǎn)新開工套數(shù)達峰后仍繼續(xù)增長主要是 由于技術(shù)驅(qū)動型的新興產(chǎn)業(yè)推動人均能源消費量的提升。1973-1985 年期間，日 本經(jīng)濟處于資本驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的階段，人均煤炭消費量和人 均能源消費量基本維持平穩(wěn)。這一時期，受石油危機的影響，日本政府開始推動 電子、信息行業(yè)的發(fā)展，制造業(yè)單位能源消耗持續(xù)下降，這是 GDP 穩(wěn)步增長但 能源消耗沒有明顯提升的主要原因。

我國可能正處于日本 1986-2000 年的人均能源消費量上升階段。2018 年我 國制造業(yè)單位能耗已經(jīng)不再繼續(xù)下降，基本維持穩(wěn)定水平，這與日本 1986 年開始制造業(yè)單位能耗停止下降相類似。同時，新開工指標達峰時，我國半導體產(chǎn)業(yè) 已經(jīng)高速發(fā)展超過 10 年，汽車產(chǎn)量在 2008 年后也有提速發(fā)展的現(xiàn)象，因此， 我國可能已經(jīng)迎來了類似日本 1986-2000 年的技術(shù)驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)帶動人均能源消 費量上升的階段。

預計煤炭需求達峰在2028 年。參考日本的經(jīng)驗，在制造業(yè)單位能耗不再繼續(xù)下降的情況下，技術(shù)驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)將持續(xù)拉動能源消費量進而拉動煤炭需求，由 于技術(shù)驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)的能源消費主要是電力的需求，根據(jù)前文的測算，我們預計火 電發(fā)電量可能在 2028 年達峰，電煤的需求可能也在 2028 年達峰，在地產(chǎn)、基建指標維持穩(wěn)定的情況下，我們預計煤炭需求的達峰 2028 年前后。