能源观察系列（二）极端天气之变，能源转型之思——兼论新旧能源协同下的传统能源长期逻辑2022年9月6日证券分析师陈骁投资咨询资格编号：S1060519060001邮箱：chenxiao397@pingan.com.cn郝博韬投资咨询资格编号：S1060521110001邮箱：haobotao973@pingan.com.cn证券研究报告2摘要※•1.极端天气：气候变化争论不休，极端天气引发担忧。随着气候变化关注度越来越高，关于其是否由人为导致的争论逐渐发酵。IPCC与NIPCC间的唇枪舌战，对能源转型预期也形成了干扰。然而，无论气候变化归咎于自然亦或人类，其所导致的极端天气现象愈发频繁，并为人类社会带来越来越难以承受的负面影响，如何在这样的条件下保障能源安全，成为全球关注重点。•2.能源危机：新旧能源独木难支，中欧先后遭遇冲击。中国与欧盟所经历的能源供给不足，实际均是能源体系多元互补水平不足，应对极端天气及地缘政治变化能力偏弱的缩影。其中，中国四川在2022年因极端天气出现新能源供给断崖，火电无法及时填补之下被迫限电；欧盟则是能源对外依存度过高，俄乌冲突后传统能源供给不足且缺乏补充途径，导致能源危机愈演愈烈。中欧经验表明，一个稳定的能源体系应当具备多样化与协同互补的特征，新、旧能源独木难支，缺一不可。•3.能源转型：能源需求愈发高涨，以旧补新路径清晰。就中国而言，追求能源多样性需要发展新能源，而为保障多能互补，火电基本盘也不可舍弃。我们测算到2025年可再生能源最多可满足中国45%左右的电力需求，其余仍需靠火电发力；而跨季保供、调峰等需求影响下，火电需求更有望进一步抬升。能源转型方向坚定，先立后破，以旧补新仍将是十四五能源转型的主逻辑。此外，对于传统能源而言，三大化石能源在电力之外的需求仍然高涨；而油、气的高对外依存度，在地缘政治升温的背景下加剧了我国能源安全所面临的挑战，通过煤制油、煤制气以丰补贫，或为潜在解决方案。•4.投资机遇：1）发展新能源是提升能源多样性的必由之路，风电、光伏设备制造企业及上游原材料生产供应商具有长期景气度；2）火电需求稳定，以旧补新之下电力市场改革将继续推进，火电发电企业的盈利模式也将随之丰富，这将对火电企业、火电灵活性改造上游设备生产商带来一波新的机遇。3）火电需求稳定且面临能源安全及双碳目标约束，高效清洁改造是必然选择。十四五期间超超临界机组的部署将会进一步加快，对相关设备生产商及上游原材料供应商形成景气度支持。4）我国非电力能源消费占比仍高且基本以化石能源满足，煤制油、煤制气可能在政策支持下迎来快速发展，以尽可能降低能源整体对外依存度水平。CONTENT目录极端天气：升温现状、气候争议与未来趋势能源危机：新旧之争、经验教训与解决路径转型之思：新能源空间巨大，旧能源不可或缺投资机遇：三重目标下的传统能源发展逻辑4极端天气事件频发：2021年极寒与强暴雨天气1.12021年7月中下旬，河南多地出现破纪录极端强降水事件。郑州等19个县市日降水量突破历史极值，郑州小时雨量达201.9毫米，打破中国大陆小时雨量历史极值。暴雨导致多个城市发生严重内涝，城市运行大面积中断，造成重大人员伤亡和巨大经济损失；8座大型水库及39座中型水库超汛限水位，多处工程出现险情。河南郑州特大暴雨2021年2月中旬，冬季风暴“乌里”袭击北美大部，致使加拿大南部、美国大部、墨西哥北部遭遇强寒流和极端暴风雪，多地最低气温突破历史极值。受“乌里”影响，美国超550万家庭断电停电，为美国近代史上最大的停电事件之一。极寒天气除导致电网瘫痪，还严重影响炼油、半导体、畜牧业等产业。北美遭遇极寒天气2021年2月16日美国最低气温及距平分布图资料来源：NCEP资料来源：国家气候中心2021年中国降水量距平分布图•近两年来，全球极端天气事件频发，气候变化及其应对再度受到世界各国的关注。•2021年初，北美极寒天气导致电网瘫痪并严重影响当地经济产业发展；2021年中，河南多地遭遇极端强降水，造成重大人员伤亡与巨大经济损失。5极端天气事件频发：2022年极热天气1.1•2022年夏，北半球遭遇高温干旱侵袭。根据我国国家气候中心监测评估结果，从今年6月13日开始至今的区域性高温事件综合强度已达到1961年有完整气象观测记录以来最强。资料来源：国家气候中心2022年全国高温天气分布情况6月以来，欧洲遭遇高温热浪。欧盟委员会联合研究中心警告，欧洲正在遭遇500年来最严重的干旱。历史性干旱让法国核能停摆，过热的河流无法承受核电厂的冷却水流入。德国莱茵河水位保持在低位，航运不通，大批燃料被阻，无法抵达发电厂。随之，欧洲电价同比大涨500%以上。欧洲干旱持续高温天气不断增加电力负荷，能源大省四川出现极度用电紧张。8月14日，《关于扩大工业企业让电于民实施范围的紧急通知》提出对相关工业电力用户实施生产全停（保安负荷除外）。15日，四川再次强调电力供需局面已变为电力电量“全天双缺”，电力保供进入最严峻极端时刻。四川限电7月至今，重庆、四川等地持续高温，达到中到重度气象干旱、局地特旱，森林火灾呈高发态势。7月22日至8月22日，重庆市涪陵区、江津区支平镇、南川区、璧山区、铜梁区发生五起森林火灾。8月22日，应急管理部、国家林业和草原局、中国气象局联合发布今年首个高森林火险红色预警。重庆山火6极端天气事件频发：全球极端高温/强降水/干旱增多1.1•从更长的时间维度看，过去数十年全球极端天气事件在不断增多。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）在第六次评估当中将全球有人居住区域的大体地理位置划分为等大的六边形，通过各区域相应气候指标统计得出的结论是：全球范围内极端高温、强降水和干旱发生的数量在不断上升。注：“不确定”是指区域变化一致性较低；资料来源：IPCC，平安证券研究所1950至今观察到的极端高温变化情况增加（41）减少（0）不确定（2）无数据资料（2）1950至今观察到的强降水变化情况增加（19）减少（0）不确定（8）无数据资料（18）1950至今观察到的干旱变化情况增加（12）减少（1）不确定（28）无数据资料（4）基于每日最高温度，以及热浪持续时间/频率/强度等指标，统计的区域极端高温情况。基于1-5日降水量统计的区域强降水情况。基于观察和模拟的土壤水分变化、水平衡等指标，统计的区域干旱情况。7极端天气是全球升温的表现之一1.1•近年来的研究表明，极端天气事件频发是全球地表温度上升的表现之一。̵IPCC建模估算的结论显示，1850年以来全球地表平均温度出现了前所未有地上升。̵根据联合国研究，21世纪前20年（2000-2019），全球气候相关的灾害数量相较1980-1999年大幅提升。̵2021年因地球气候模型研究而获得诺贝尔物理奖的真锅淑郎也表示，气候变化将随着更多干旱、暴雨、陆地变暖和极地冰层融化而继续加剧。资料来源：IPCC，平安证券研究所2000多年以来前所未有地全球变暖这是十多万年以来最热的几个世纪重建值（模拟值）观察值全球地表温度变化全球各区域较1951-1980年平均气温升幅（2017）资料来源：OurWorldinData,平安证券研究所20年周期的灾害时间发生频率对比（2000-2019，1980-1999）联合国对各类灾害发生的频率进行了对比，其中，干旱、极端气温、洪水、风暴等气候相关的灾害数量在最近20年显著上升。资料来源：UNDRR,平安证券研究所8黑线：实际观察值棕线：考虑自然和人为因素的模拟值绿线：仅考虑自然因素（太阳和火山）的模拟值人类活动是导致气候变暖的主要因素争议中的气候变化：IPCC认为气候变化由人为因素导致1.2•随着气候变化研究的深入，越来越多的证据支持了人类活动与气候变暖的关联性。其中，IPCC发布的评估报告是国际社会认识气候变化问题、制订相关政策的主要依据。•在历年来的报告中，IPCC一次比一次更加肯定地将气候变化与人类活动产生的影响联系在一起。在最近的第六次评估报告当中，IPCC已明确提出人类活动的影响导致大气、海洋和陆地变暖是“毋庸置疑的”；同时，IPCC试图将自然因素与人为因素对气候的影响进行区分，并得出了人类活动是导致气候变暖的主要因素的结论。时间评估报告重要观点1990IPCC第一次评估报告(FAR)人类活动导致的排放确实增加了大气中温室气体的浓度1996IPCC第二次评估报告(SAR)有证据表明人类活动对全球气候造成了可辨识的影响2001IPCC第三次评估报告(TAR)过去50年观测到的大多变暖可能有66%以上的概率归因于人类活动2007IPCC第四次评估报告(AR4)过去50年的气候变暖很可能有90%以上的概率是由人类活动造成的2014IPCC第五次评估报告(AR5)20世纪50年代以来全球变暖的一半以上是由人类活动造成的（95%以上的概率）2021IPCC第六次评估报告(AR6)毋庸置疑的是，自工业化以来，人类活动的影响已经使大气、海洋和陆地变暖IPCC历年评估报告观点资料来源：IPCC，平安证券研究所纯自然因素及纳入人为因素影响的地表温度变化对比资料来源：IPCC，平安证券研究所9争议中的气候变化：NIPCC认为气候变化由自然因素主导1.2•目前，科学界主流支持IPCC的观点。但早在IPCC发表第一次评估报告之后，国际上就有反对意见。2007年，对IPCC持批评态度的科学家，组织建立了非政府间国际气候变化专门委员会(NIPCC)。IPCC与NIPCC的主要分歧在于，现代全球变暖主要是由人类活动造成的温室效应加剧的结果，还是自然变化导致。•NIPCC发布的气候变化研究报告认为，是自然因素主导了气候变化，其中太阳活动的影响不可忽视。在过去的一个世纪里，太阳辐射强度呈现前所未有的急剧上升态势，并在1998年至2005年达到峰值。强烈的太阳辐射使得海洋表面温度增加，并产生大量二氧化碳等温室气体；相比之下，人类活动产生的温室气体不值一提。由此，其认为IPCC报告“全球变暖非常可能是人类排放温室气体造成的”是错误的。序号气候变化问题的相关争议NIPCC的观点1现代气候变暖在多大程度上是由人类活动引起的？人类活动是气候变暖主要原因的论点未得到证实2现代变暖是否由自然原因造成（人类活动的影响几乎可以忽略）太阳风变率是10年尺度气候变化的主要原因3气候系统模型是否可信？（各种模拟的预估结果缺乏一致性）IPCC所用的气候模型不能描绘一个随机的、不封闭的气候系统，因此其对未来的预测不可信4未来海平面的上升是否会加速？海平面不可能加速上升5人类活动产生的温室气体确定使海洋变暖了吗？IPCC没有讨论这些问题6我们对大气中的CO2了解究竟有多少（足以支持结论吗？）我们对大气中CO2的生存时间、源、汇了解得还很不够7人类排放CO2的影响是否足以造成较大的气候变化？高浓度CO2对动、植物生长有利，并不可能造成极端天气事件8中等程度的变暖对经济影响的是否负面？中等程度变暖对人类健康及经济的影响是正面的NIPCC报告中提出的争议资料来源：NIPCC，平安证券研究所10•IPCC与NIPCC之间的争论主要集中在气候变化是否由人为因素导致，但是，全球气候是否正在发生变化、全球温度是否正在升高则几乎没有争议。目前国际学术界认为，由于气候平均条件的变化，极端天气与气候事件的频率和强度增大，与过去的历史记录相比，未来的气候将进入一个显著变化时期，国际上称之为气候新常态（气候新平衡态），它意味着随着气候变暖，现在我们所经历的破纪录的极端事件，未来会变成经常发生的事件。•可以预见的是，未来更加频繁的升温与气象灾害，不仅可能影响能源安全，还会造成经济损失及社会问题，积极应对气候变暖已逐渐成为全球共识。极端天气的影响：气象灾害与经济损失1.3资料来源：UNDRR,平安证券研究所资料来源：IPCC,平安证券研究所自然灾害造成的经济损失不同假设下的气候变化损失八种情景下全球气温变化的趋势预测每种情景的中位数相对于1850-1900年的全球变暖幅度(℃)每种情景中位数上下5%-95%的波动区间1980-19992000-2019资料来源：KlausDesmet&EstebanRossi-Hansberg，2021,人口空间分布固定在2000年的水平没有洪水导致的人口迁移没有企业层面的适应投资基线11极端天气的应对：长期的碳中和目标1.3•长期来看，通过节能减碳减少人类活动所导致的温室气体排放，是应对全球变暖与气候变化问题的有效举措之一。̵国际社会在联合国框架下开展了相关制度安排和行动计划的谈判。从1992年《联合国气候变化框架公约》，到1997年《京都协定书》，再到2016年签署《巴黎协定》，共同构建了全球应对气候变化的政治和法律基础。̵近年来，已有占全球GDP超过三分之二的经济体，宣布了碳中和目标。其中，中国、美国和欧盟这三大全球主要碳排放经济体（碳排放合计占比53%）都承诺将于本世纪中叶左右实现“净零排放”或“碳中和”。资料来源：世界资源研究所（WRI），国家电网，人民网，平安证券研究所各国携手应对气候变化的政治和法律基础《联合国气候变化框架公约》倡议将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上《京都协定书》使温室气体控制或减排成为发达国家的法律义务《巴黎协定》提出“把全球平均气温升幅控制在工业革命前水平以上低于2℃之内，并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上1.5℃之内”各国“碳中和”目标概况2060年2050年2050年2050年2050年2050年2050年2050年2050年2050年2050年2050年2040年2040年2035年2050年2050年2050年2050年2050年2050年2050年2050年2050年2045年2045年已实现已实现中国瑞士挪威爱尔兰葡萄牙哥斯达黎加斯洛文尼亚南非美国加拿大韩国日本奥地利冰岛芬兰欧盟西班牙智利斐济英国法国丹麦新西兰匈牙利瑞典苏里南不丹已立法正在立法政策宣示12极端天气的应对：短暂的旧能源重启1.3•短期来看，极端天气及其造成的能源危机，使得国家和企业不得不从当下面临的困境出发，而做出一些折衷选择，例如：欧洲部分国家宣布暂时放弃碳中和目标、重启煤炭、宣布天然气是清洁能源等；再加上气候变化问题本身存在的争议，一定程度上也成为了这些短期选择的背书。•但是，极端天气与能源危机背景下的“旧能源”短期重启，并不意味着碳中和的长期目标应当被抛弃；而在复杂而漫长的能源结构转型过程当中，传统能源所扮演的角色及未来的转型路径，更加值得进一步思考。部分国家暂时放弃碳中和目标，重启传统能源重启旧能源丹麦2022年8月，丹麦首都哥本哈根宣布暂时放弃2025年实现碳中和目标。原计划在2025年实现碳中和目标。德国2022年6月19日，德国官员表示将重启煤电厂；7月，德国放弃2035年实现100%可再生能源供电的目标，但保留了2045年碳中和的目标。到2035年100%可再生能源供电，到2038年逐步淘汰煤炭能源。荷兰2022年6月20日，荷兰计划决定在2022年至2024年解除对燃煤发电的限制。到2030年淘汰煤炭能源。奥地利2022年6月19日，奥地利政府重启了该国最后一家煤电厂——梅拉赫废弃煤电厂。到2030年完全实现清洁能源供能。法国2022年6月26日，法国能源部宣布要重启今年3月份刚关闭的圣阿沃尔德的燃煤电厂。在2022年之前逐步淘汰煤炭匈牙利2022年7月，匈牙利政府宣布8月起进入能源紧急状态，同时放宽了对木材砍伐的限制。到2025年逐步煤炭。原目标资料来源：世界资源研究所（WRI），平安证券研究所CONTENT目录极端天气：升温现状、气候争议与未来趋势能源危机：新旧之争、经验教训与解决路径转型之思：新能源空间巨大，旧能源不可或缺投资机遇：三重目标下的传统能源发展逻辑14气候变化叠加地缘政治升温，能源供给挑战愈加严峻2.1•2021年，极端天气变化、新冠疫情对全球能源供给产生了冲击，国内外频繁出现能源短缺及电力供应不足的状况。2022年，地缘政治因素的冲击，导致能源供需缺口进一步扩大；再加上北半球夏季极端高温与干旱等气象灾害，全球多国陆续发布了一系列能源限制政策，以保障本国居民日常生活。资料来源：世界资源研究所（WRI），平安证券研究所2022/082022/062022/062022/082022/082022/082021/09欧洲：意大利、法国、西班牙、葡萄牙、德国、英国等欧洲多国陆续出台限电措施。例如，德国拟发布草案自9月起对社会各界用电、用气进行限制，有效期自2023年2月底。四川：为确保电网安全与民生用电，不出现拉闸限电情况，四川省经信厅和国网四川省电力公司联合发布《关于扩大工业企业让电于民实施范围的紧急通知》，要求所有工业用电企业从8月15日到20日生产暂停6日。日本：发布节电通知，建议民众通过关灯、关闭不必要设备等措施节约用电。将实施所有的电力供应措施，但预计电力供应依然艰难，储备发电量低于5%。中国：为实现“能耗双控”目标，全国范围内开起“拉闸限电”控制能源消费总量和强度，减少企业用电量，部分省份下发“停电”通知，企业停工停产。美国：拜登在白宫发表的声明中宣布紧急状态，称潜在的电力供应短缺已经危及到美国的国家安全和生活质量。欧洲限水：英国从8月24日对伦敦和泰晤士河谷地区实施临时用水禁令；德国限量供应热水、实行配给制度，调暗路灯并关闭游泳池；法国发布不同干旱警报状态限制用水；意大利部分城市实行水配给制度，发布浇水禁令。重庆：由于受持续高温影响，用电负荷持续攀升，重庆市经信委与国网重庆电力公司联合下发扩大工业企业限电的紧急通知，启动用电一级方案，扩大工业企业“让”电时间从8月17日0点至24日24点。全球多国对用电、用气、用水进行限制15全球能源价格上涨，欧洲电价飙升2.1•能源供需缺口直接表现为能源价格及电力价格的飙升，其中以欧洲面临的能源危机状况最为严峻。̵一方面，国际原油与天然气价格持续攀升，已达到2012-14年左右的历史高位水平；与此同时，欧洲各国电价大幅上涨，从2020年1月50欧元/百万瓦时以下飙升到2022年7月接近450欧元/百万瓦时的水平。̵另一方面，从消费者价格指数来看，欧盟27国HICP指数当中的电力与燃气分项几乎呈现直线飙升；2022年7月，欧盟HICP电价与燃气同比涨幅分别达到31.1%和52.2%的历史新高。资料来源：Wind，平安证券研究所05010015020025030035040045020-0120-0320-0520-0720-0920-1121-0121-0321-0521-0721-0921-1122-0122-0322-0522-07意大利希腊匈牙利德国法国瑞典瑞士0.02.04.06.08.010.012.014.016.002040608010012014016090-0492-0494-0496-0498-0400-0402-0404-0406-0408-0410-0412-0414-0416-0418-0420-0422-04期货结算价(连续):布伦特原油:月均（美元/桶）期货结算价(连续):WTI原油:月均（美元/桶）期货收盘价(连续):NYMEX天然气:月均（美元/百万英热单位，右）欧洲各国电价大幅上涨（欧元/百万瓦时）-20-10010203040506097-0198-0599-0901-0102-0503-0905-0106-0507-0909-0110-0511-0913-0114-0515-0917-0118-0519-0921-0122-05欧元区:HICP(调和CPI):当月同比欧盟27国:HICP(调和CPI):电力:同比欧盟27国:HICP(调和CPI):燃气:同比国际原油与天然气价格大幅上涨欧洲居民电力与燃气价格涨幅创历史新高（%）资料来源：Wind，平安证券研究所资料来源：Statista，平安证券研究所1610,5234,7012,5531,5811,054661629604575572527439437403374369338311309274246633302,0004,0006,0008,00010,00012,000中国美国印度俄罗斯日本伊朗德国韩国沙特印度尼西亚加拿大南非巴西土耳其墨西哥澳大利亚英国意大利波兰法国西班牙以色列瑞士二氧化碳排放量（百万吨二氧化碳，2021年）欧洲减碳与可再生能源利用的典范2.2•一直以来，欧洲都是全球节能减碳和推动碳中和进程的领头羊。其主要国家在降低二氧化碳排放量、可再生能源的利用与能源体系转型等方面都走在世界前列。从欧洲主要国家的能源结构来看，大部分国家的可再生能源在一次能源当中的占比都已达到了50%以上的水平，且有部分国家的可再生能源发电占比已高达90%以上。同时，这些国家的二氧化碳排放量也连续多年下降并维持在了较低的水平。•然而，对于欧洲今年以来面临的能源危机、电价飙升和重启煤电的现象，市场存在这样的观点：由于欧洲可再生能源与碳中和进程过于激进，导致其在地缘政治与气候变化的双重压力下，不得不重新诉诸传统能源，甚至放弃碳中和目标；进一步，碳中和与新能源发展是可能被放弃的长期目标。欧洲各国可再生能源占比较高欧洲各国二氧化碳排放量较低注：灰色为传统能源，橙色为可再生能源；资料来源：OurWorldinData，平安证券研究所资料来源：BP，平安证券研究所0%20%40%60%80%100%0%20%40%60%80%100%挪威瑞典法国丹麦西班牙德国英国希腊意大利荷兰欧盟欧洲一次能源结构二次能源结构17欧洲电价上涨与发电结构的规律2.2•从过去两年欧洲各国电价上涨及其发电结构的规律来看，能源危机并非由碳中和目标导致；而恰恰相反，碳中和目标推进较快，且可再生能源利用率较高的国家，在此次危机当中受到的冲击相对更小。•我们统计了欧洲主要国家2020年1月-2022年7月的累计电价涨幅，将其与各国的发电能源结构进行对比。可以看到，可再生能源发电占比较高的国家，恰恰是电价涨幅较低的，例如，法国、瑞典、挪威三国电价涨幅最低，其可再生能源发电占比均在90%以上；而与此同时，电价涨幅居前的则是天然气发电占比较高的国家，例如意大利、西班牙、英国，其天然气发电占比在60%以上，电价上涨最多的意大利，天然气更是在发电结构中占比高达90%。可再生能源发电占比高，则电价涨幅低天然气发电占比高，则电价涨幅较高法国,14.1%荷兰,38.7%英国,63.0%意大利,90.5%德国,19.7%希腊,54.4%西班牙,77.3%丹麦,18.4%瑞典,14.3%挪威,23.6%欧盟,39.4%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%电价涨幅（2020.01-2022.07）天然气在发电结构中占比欧洲各国电价涨幅与天然气发电占比法国,90.81%荷兰,36.86%英国,55.92%意大利,40.36%德国,54.39%希腊,40.40%西班牙,68.00%丹麦,74.97%瑞典,98.03%挪威,99.52%欧盟,63.69%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%电价涨幅（2020.01-2022.07）可再生能源在发电结构中占比欧洲各国电价涨幅与新能源发电占比注：电价涨幅为各国消费者物价指数当中的电力分项，口径略有差异。资料来源：Wind，OurWorldinData，平安证券研究所注：电价涨幅为各国消费者物价指数当中的电力分项，口径略有差异。资料来源：Wind，OurWorldinData，平安证券研究所18欧洲能源危机根源在于对外依赖度过高2.2•欧洲当前面临的能源危机根源在于以天然气为代表的传统能源对外依赖度过高。̵从欧洲的天然气供应结构来看，过去十年欧洲通过管道和液化天然气（LNG）进口的天然气占总供应量的比重，从2010年的65%升至2020年的80%以上，其中，从俄罗斯进口的天然气在管道进口天然气中占比最高。̵今年年初俄乌冲突爆发之后欧洲参与对俄制裁，其自俄进口天然气亦大幅下滑，叠加夏季极端高温天气扩大电力需求，导致欧洲面临的能源危机愈发严峻。更糟糕的是，截至8月15日，欧洲储存点的天然气储量仅达到储存容量的75%，远低于过去10年同期的平均水平90%，创15年来新低。这意味着，能源危机难以随高温天气缓和而消散；如果欧洲对俄制裁持续，冬季取暖燃气匮乏将导致欧盟能源紧缺的困境进一步加剧。资料来源：EIA，平安证券研究所欧盟27国与英国的天然气供应对俄依赖度极高50%60%70%80%90%100%201120122013201420152016201720182019202020212022欧洲储存点的天然气储量占储存容量比例（%）过去十年同期水平（%）资料来源：GIE，平安证券研究所欧洲天然气储量远低于过去10年同期水平单位：十亿立方尺/天19中国2021限电回顾：煤炭供给不足冲击供电基本盘2.3•中国在2021年三季度末也曾出现局部限电的现象。与欧洲能源危机相比，其表观原因都是传统能源供给不足引起的；不同点在于，欧洲源于天然气对外依赖度过高，而中国则源于自身煤炭供给受政策限制而产能不足，冲击供电基本盘。资料来源：Wind，平安证券研究所2021煤炭供给不足，发电需求高涨0%5%10%15%20%25%30%21-0221-0421-0621-0821-1021-1222-0222-0422-06原煤产量累计同比发电量累计同比•供给侧，受超产风险增加、安监及环保政策趋严影响，煤炭产能不足。•需求侧，上半年外需强劲之下开工热情高涨，用电需求较高，形成供需缺口。4,0009,00014,0002月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月201820192020202120222021主要电厂煤炭库存历史低位（吨）2021动力煤价暴涨（元/吨）•供需缺口扩大，煤炭价格暴涨。4506508501,05018-0518-0919-0119-0519-0920-0120-0520-0921-0121-0521-0922-0122-05CCI5500综合指数CCI5500长协指数CCI5500大宗指数电价管制（%）市场煤、计划电，火电企业利润承压。-8-404812-2002010-0210-1211-1012-0813-0614-0415-0215-1216-1017-0818-0619-0420-0220-1221-10PPI全部工业品PPI电力工业(右)PPI电热燃气水生产供应(右)•多发多亏，火电企业购煤补库意愿弱。发电厂煤炭库存处于历史性低位，火电出力水平不足。•火电出力不足，供电基本盘受到冲击，供需矛盾加剧。•部分省份新能源出力不及预期加剧波动。限电20中国2021限电回顾：部分省份能耗双控亮红灯，被迫限电2.3国家发改委发布能耗双控晴雨表资料来源：国家发改委官网，平安证券研究所•同时，能耗双控政策限制也是原因之一。2021年部分省份上半年开工热情高涨致能耗指标超标，加上碳中和目标背景下能耗双控管理进一步趋严，超标区域“两高”项目面临节能审查停审，被迫拉闸限电。考核压力加大9月15日前后，重工业企业被要求减产、停产至9月末或十一后，9月19日1096家企业开始按“开二停二”的进行限产。江苏自9月16日起执行“开二停五”用电方案，案，每周星期日、星期一、星期二、星期三和星期四实现错峰轮休。广东9月22日起，启动全省有序用电方案。安徽9月11日要求加强重点行业生产管控，包括确保绿色铝企业9-12月份月均产量不高于8月产量。云南广西8月30日起限制产能，9月17日要求错峰用电。资料来源：wind，平安证券研究所大量省份限电限产（不完全统计）……21中国2022限电回顾：单一能源依赖度过高，调峰能力储备不足2.3•2022年中国限电直接受极端天气影响，可再生能源出力不及预期。̵其一，在极端干旱高温天气导致河流水位下降超过50%的情况下，需求端用电量创出新高、供给端水电发电量骤减，而四川供电超过80%来自水电，对单一可再生能源过于依赖；̵其二，四川省火电装机不到2000万千瓦，仅占四川省装机量的18%，体现出四川火电装机量过低，调峰能力储备不足的问题。资料来源：Wind，平安证券研究所溪洛渡水库站水位明显低于往年（米）四川发电量过度依赖水电（亿千瓦时）总发电量排名地区火力发电占比（%）水力发电占比（%）核能发电占比（%）风力发电占比（%）光伏发电占比（%）71.13%14.60%5.02%6.99%2.26%1广东省75.69%1.98%19.69%1.87%0.77%2内蒙古自治区81.70%0.80%-14.73%2.37%3山东省89.83%0.17%3.39%5.35%1.26%4江苏省83.63%0.53%8.39%6.06%1.39%5新疆维吾尔自治区80.18%5.33%-11.00%3.49%6四川省15.31%81.57%-2.45%0.67%7浙江省75.52%3.96%18.23%1.00%1.28%8山西省85.84%0.93%-9.97%3.26%9云南省13.17%79.09%-6.71%1.02%10河北省81.69%0.24%-14.27%3.79%11湖北省46.55%48.63%-3.33%1.49%12安徽省92.39%1.91%-2.94%2.76%13河南省87.00%3.75%-6.94%2.32%14福建省60.93%6.45%27.68%4.80%0.14%15陕西省87.03%4.45%-5.30%3.23%16贵州省64.52%27.93%-4.47%3.08%我国各省单一能源发电依赖度过高，四川火电调峰能力不足5205405605806006201月1日1月20日2月8日2月27日3月18日4月6日4月25日5月14日6月2日6月21日7月10日7月29日8月17日9月5日9月24日10月13日11月1日11月20日12月9日12月28日2022年2020年2019年2018年2017年010020030040050060016-0516-1017-0317-0818-0118-0618-1119-0419-0920-0220-0720-1221-0521-1022-03产量:太阳能:四川:当月值:亿产量:风电:四川:当月值:亿产量:火电:四川:当月值:亿产量:水电:四川:当月值:亿22小结2.3•极端天气叠加地缘政治、政策变化等因素，导致欧洲与中国近两年来都出现了能源价格上升、局部限电等情况。•欧洲此次能源危机的根源在于以天然气为代表的传统能源对外依赖度过高，而非碳中和目标过于激进所致。相反，欧洲碳中和目标推进较快、可再生能源利用率较高的国家，在此次危机当中受到的冲击相对更小。因此，在地缘政治与国际局势不确定性较高的情况下，能源对外依赖度过高可能威胁国家能源安全。能源体系多样化或许能够解决这个问题，这是欧洲国家继续大力发展可再生能源的长期逻辑。•中国2021年的限电源于煤炭供给受政策限制而产能不足，能耗双控政策影响生产；2022年限电则直接受极端天气影响，以水电为代表的可再生能源出力不及预期。前者给予我们的教训是，碳中和目标推进的过程不宜过于激进，需平衡好节能减碳与经济发展之间的关系；后者给予我们的启示是，可再生能源容易受到气候变化的影响，尤其在极端天气环境下更加不可靠，因此，未来可再生能源占比的进一步提高，还需能源体系本身匹配足够的调节能力。•总体而言，碳中和目标任重而道远，当中必然有反复、有曲折。能源结构转型难以一蹴而就，传统能源与可再生能源并不是非此即彼的关系，其各自不同的特性决定了在未来多元化的能源结构体系中，它们应当发挥相辅相成的作用。CONTENT目录极端天气：升温现状、气候争议与未来趋势能源危机：新旧之争、经验教训与解决路径转型之思：新能源空间巨大，旧能源不可或缺投资机遇：三重目标下的传统能源发展逻辑2481.8%67.4%15.5%16.0%4.9%7.8%3.9%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2009201020112012201320142015201620172018201920202021火电水电核电风电太阳能发电其他非金属矿产11%黑色金属冶炼及延压19%电热气水生产供应47%交运仓储邮政和通信服务7%城市3%中国碳排放来源（CEADs口径）电力及热力生产56%制造业及建筑业28%其它能源消费9%建筑5%交通2%逃逸排放0%中国碳排放来源（CAIT口径）•中国能源结构转型的有三大目标和约束需要考虑：碳中和、能源安全与能源总需求。•一是实现碳中和目标。2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会提出中国力争于2030年前碳达峰、2060年前碳中和；2021年3月，“双碳”目标纳入《“十四五”规划纲要》，成为中国经济高质量发展的愿景之一。当前，中国两个统计口径下的碳排放量指标均显示，中国一半左右的碳排放来自发电供热部门，而其中，火电发电量占比仍具有绝对优势。因此，降低发电结构当中的火电占比，大力发展水核风光等相对清洁的可再生能源，是实现双碳目标的重要手段。能源转型之思：实现双碳目标，需大力发展新能源3.1发电供热行业占中国碳排放来源比重较高资料来源：CAIT，平安证券研究所资料来源：CEADs，平安证券研究所中国发电结构当中火电与水电占主导，可再生能源占比仍低资料来源：Wind，平安证券研究所25•二是保障能源安全。对任何国家或地区而言，能源多样性是保障能源安全的必由之路。单签我国三大化石能源均处于净进口状态，面临输入性通胀及能源供给不稳定的问题。如前所述，欧洲即是由于对俄能源依赖度过高，地缘政治冲突下能源供给收缩，进而引发了大规模的能源危机。因此，提升以风电、光伏为首的新能源占比，确保能源多样性是保障我国能源安全的必由之路。•此外，煤炭、石油和天然气三大化石能源除发电外，其下游还包括各类化工、交通、建筑等难以替代的需求。提升发电结构中的可再生能源占比，一方面可以减少三大化石能源在发电、供热中的消耗，缓解能源供需矛盾；另一方面更容易通过分布式用能降低能源损耗，提升能源效率和电力供给水平。从上述两方面降低能源对外依存度，保障我国能源安全。能源转型之思：保障能源安全，需提升能源多样性3.1中国三大化石能源储采比与对外依存度资料来源：自然资源部，Wind，平安证券研究所资料来源：Wind，平安证券研究所我国能源供给缺口（消费量-生产量，亿吨标准煤）-2024681012195219561960196419681972197619801984198819921996200020042008201220162020原煤原油天然气一次电力及其它能源40.385.6120.4805101520253035404550煤炭石油天然气储采比(年)相对匮乏7.31%77.34%42.69%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%煤炭石油天然气对外依存度(%，2019)对外依存度高26024681012020406080100120140卢森堡爱尔兰瑞士挪威美国丹麦荷兰奥地利德国瑞典比利时澳大利亚芬兰加拿大英国韩国法国马耳他意大利塞浦路斯捷克立陶宛斯洛文尼亚西班牙爱沙尼亚波兰葡萄牙匈牙利斯洛伐克拉脱维亚罗马尼亚土耳其克罗地亚希腊俄罗斯保加利亚墨西哥中国巴西南非印度尼西亚印度人均GDP（万2017国际元，右）人均GNI（万2017国际元，右）人均GNI（万现价美元，Atlas，右）人均能源消费量（MWh）•三是满足能源总需求。一国能源需求与经济发展水平高度相关，中国能源消费量仍将快速上涨。整体看，世界各国虽然能源利用水平不同，但发达国家或高收入国家基本对应高人均能源消费量。中国作为制造业大国，人均能源消费量在同收入水平国家间偏高，且随着经济发展仍将继续增长。在此背景下，能源转型还应注意确保能源供给满足能源消费需求总量的持续增长。根据对未来能源消费需求的推算，我们可以大体测算新旧能源的增长空间与前景。能源转型之思：满足能源需求增长，需新旧能源协同发力3.1人均能源消费量与经济发展水平高度相关（2020）资料来源：OurWorldinData，世界银行，平安证券研究所注：1）人均能源消费量经贸易调整。2）世界银行采用Atlas法调整后的人均GNI作为国家收入水平分组的依据，调整后数据与人均GDP、GNI等存在一定差异。本处用于说明能源消费量与经济发展水平高度相关，数据差异不影响结论。27•1.我们简单推算2025年发电量在9.73万亿kWh。电力是全社会生产生活的重要支撑，发、用电量增速与GDP增速相关。假设十四五期间我国GDP年均增速在5%左右，则发电量增速大概率也在5%上下波动。2020年我国发电量总计7.6万亿kWh，按5%增速计算2025年发电量大致将达到9.73万亿kWh。•部分因素可能导致预期发电量出现变动。正向变动方面，电力在终端用能占比的提升可能导致发电量需求提升，如交运领域公转轨、油改电等因素，可能导致发用电需求增长；负向变动方面，能源效率的提升可能以更少的发电量满足同样的需求，进而导致发电量下降。但总体而言，上述因素不会造成发电量预测的太大偏差。此外，社科院工业经济研究所预测2025年全社会用电量约为9.5万亿kWh，考虑发电量通常略高于全社会用电量，9.73万亿kWh的发电量测算相对合理。用电需求与能源转型：发用电需求将持续提升3.2用电量增速与GDP增速相关（%）资料来源：Wind，平安证券研究所发电量通常略高于用电量-202468101214161819891991199319951997199920012003200520072009201120132015201720192021GDP不变价同比发电量同比0.000.020.040.060.080.100.120.140.160.180.2034567892009201020112012201320142015201620172018201920202021发用电量差值(万亿kWh，右）发电量(万亿kWh)全社会用电量(万亿kWh)资料来源：Wind，平安证券研究所28•2.到2025年，风电、光伏发电量将大幅增长。理论上，我们可以通过各类机组的利用小时数乘以装机量计算年发电量。̵1）根据国家能源局及国家核安全局口径，我国水、核、风、光的年利用小时数约在3700h、7500h、2200h、1200h上下。̵2）装机量的政策目标相对较低，中共中央、国务院发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中要求2030年可再生能源装机量达12亿kW；市场测算相对较高，不考虑退役的情况下，到2025年光伏累计装机量将达6.4-7.0亿kW，风电累计装机量将达6.4亿kW，二者合计已超过12亿kW，将提前达成2030年目标。̵3）假设风/光利用小时维持在2200h/1200h，到2025年风光合计发电量约在2.2万亿kWh左右，显著高于2021年的0.98亿kWh。用电需求与能源转型：风光装机与发电量大幅增长3.2测算风光装机量及测算发电量资料来源：Wind，光伏行业协会，平安证券研究所注：1）累计装机量由预测新增装机量加现有装机量计算得出，不考虑退役情况。2）光伏预测新增装机量来自光伏行业协会最新预测，风电新增装机量预测来自平安证券研究所行业组。3）发电量由平安证券前瞻组测算。资料来源：Wind，国家能源局，国家核安全局，平安证券研究所注：测算口径为年发电量/年累计发电装机容量计算各类能源平均利用小时数（全国，小时/年）4264355571881894105236977513213011520100020003000400050006000700080009000火水核风光水核风光测算口径国家能源局、国家核安全局口径2021202020192018平均年累计装机量（GW）光伏风电风光合计保守乐观-保守乐观2021A30732863520223823973857677822023462492455917947202454759253910861131202563770263912761341年对应发电量（亿kWh）光伏风电风光合计保守乐观-保守乐观2021A3270655698262022457947598481130591323920235539589910021155591591920246559709911869184271896720257639841914069217072248729•截至2022年8月，我国核电累计装机量5553万kW；根据在建项目计算，预计2025年新增可并网容量958.4万kW，合计约6511万kW（政策目标7000万kWh左右）。以7500h的利用小时数计算，到2025年核电发电量在预测并网容量下约可达4884亿kWh，政策目标下约可达5250亿kWh，相较2021年4075亿kWh的提升有限。在建机组省份毛功率（MWe）反应堆类型开工日预计并网时间霞浦1&2福建2x600CFR6002017年12月/2020年12月2023,2026漳州1&2福建2x1212华龙一2019年10月/2020年9月2024,2025惠州太平岭1广东1200华龙一2019年12月2025惠州太平岭2广东1202华龙一2020年10月2026防城港3&4广西2×1180华龙一2015年12月/2016年12月2022,2023昌江3&4海南2x1200华龙一2020年3月/2021年12月2026,2027昌江SMR1海南125ACP1002021年7月2026田湾7&8江苏2x1200VVER-1200/V-4912021年5月/2022年2月2026,2027徐大堡3&4辽宁2x1200VVER-1200/V-4912021年7月/2022年5月2027,2028海阳3山东1250CAP10002022年7月2027石岛湾1&2山东2x1500CAP14002019年6月/2020年4月2024,2025苍南三澳1&2浙江2×1150华龙一2020年12月/2021年12月2026,2027三门3浙江1250CAP10002022年7月2027•3.到2025年，核电发电量增量可能有限。其原因在于核电建设周期较长（中值为88个月左右），且我国核电审批曾在2016-18年暂停，2019年重启后刚刚开启新一轮建设周期，可能影响未来核电新增并网容量。用电需求与能源转型：核电增量平稳有限3.2中国核电在建容量及发电装机容量资料来源：世界核能协会，Wind，平安证券研究所注：2018年以来建设时间中值上升，除三代堆安全要求更高外，还存在前期停工后复工反应堆的干扰，不代表建设周期一定越来越长，但不影响核电建设周期相对较长的结论资料来源：世界核能协会，平安证券研究所注：石岛湾1&2号机组开工建设时间未获得官方确认预计年核电新增可并网容量958.4万kW（截至2022年8月）10152025010002000300040005000600015-1016-0316-0817-0117-0617-1118-0418-0919-0219-0719-1220-0520-1021-0321-0822-0122-06在建核电站数量（座,右）在建核电站容量（万Kw）发电装机容量（万kW）新一轮建设2020年7月，在建及装机合计6100万kW849281120587666745810311784880501001501981-19851986-19901991-19951996-20002001-20052006-20102011-2015201620172018201920202021反应堆建设时间中值（年）全球核反应堆建设时间中值30•4.到2025年，水电发电量有一定增幅。水电装机受地形影响较大，装机量增长存在一定限制，政策目标的参考性更强。1）装机量方面，根据政策目标，2025年常规水电装机量达3.8亿kW，力争抽水蓄能装机量6200万kW，二者合计约4.4亿kW。2）以3700h的利用小时数计算，到2025年水电发电量约可达到1.64万亿kWh，较2021年的1.34万亿kWh有一定增长。•总结来看，到2025年，水核风光四类可再生能源可发电量大约在4.3~4.4万亿kWh之间。需要说明的是，我们的测算相对激进：风电光伏发电量并未考虑机组退役、极端天气等因素的影响；核电并未考虑其常见的建设工程延期影响；水电同样未考虑极端天气及抽水蓄能装机量能否达到目标的影响；此外，利用小时数均由历史均值向上取整。用电需求与能源转型：水核风光仅能满足增量用电需求3.2水电发展限制多，装机量增速放缓资料来源：Wind，平安证券研究所资料来源：平安证券研究所注：核电的保守发电量采用预期装机量测算，乐观发电量采用政策目标测算2025年水核风光发电量预测1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.53.13.23.33.43.53.63.720-0620-0820-1020-1221-0221-0421-0621-0821-1021-1222-0222-0422-06常规水电发电装机容量（亿kWh）常规水电发电装机容量累计同比（%，右）常规水电装机量提升同样放缓种类装机量保守乐观水电(亿kW)4.42核电(亿kW)0.650.7风电(亿kW)6.39光伏(亿kW)6.377.02合计(亿kW)17.8318.53种类发电量保守乐观水电(万亿kWh)1.64核电(万亿kWh)0.490.53风电(万亿kWh)1.41光伏(万亿kWh)0.760.84合计(万亿kWh)4.294.412.52.83.03.23.33.43.53.63.73.94.012.18.84.94.02.73.31.53.45.65.30024681012142.02.53.03.54.04.520122013201420152016201720182019202020212022.1-7水电发电装机容量（亿kWh）水电发电装机容量累计同比（%，右）31•5.2025年前火电发电量至少应维持在当前水平。2020及2021年，中国火电发电量分别为5.18、5.65万亿kWh。根据前述测算，若2025年发电总量9.73万亿kWh，则水核风光之外的电力供给缺口在5.32-5.44万亿kWh之间，考虑地热能、潮汐能等在2025年前难以大规模使用，这一缺口基本完全需要火电满足。即，直到2025年之前，火电发电量至少维持在当前水平。•考虑到我们对总发电量测算偏保守，而对于水核风光发电量的测算偏激进，火电发电量实际仍有提升空间。我们将所有测算步骤、假设及结果汇总如下表。用电需求与能源转型：火电发电量至少维持当前水平3.2十四五期间发电量及发电结构测算方法及结果汇总资料来源：自行测算，平安证券研究所测算为什么我们对火电发电量测算偏保守步骤一预测总发电量（万亿kWh）总发电量测算偏保守：我们对十四五期间GDP增速取值为5%，实际偏保守，如IMF在2022年4月的全球经济展望中预测，中国十四五期间年均GDP增速为5.2%。方法用电量增速=gdp增速假设GDP年均增速发电量年均增速5%5%结果2025发电量9.73万亿kWh步骤二预测水核风光发电量（万亿kWh）水核风光发电量测算偏激进：1）水、核、风、光新增装机量可能更低：水电中抽水蓄能按政策目标上限计算，实际可能低于该目标；核电在建项目无法满足政策目标，且很可能延期；风光新增装机量已远超政策目标，可能因补贴退坡等因素而不及预期。2）平均发电利用小时数可能更低：由于年内装机量实际为逐渐增长状态，因此按照全年发电量/年末装机量计算的平均发电利用小时数普遍低于官方口径。在测算水核风光发电量时，我们采用的是官方口径下的平均发电利用小时数近年均值并向上取整，可能导致平均发电利用小时数偏高。方法水核风光发电量=预测发电装机量发电利用小时数假设发电装机量（亿kW）平均发电利用小时数（小时/年）水核风光水核风光4.420.65-0.706.396.37-7.023700750022001200结果水核风光1.640.49-0.531.410.76-0.84合计4.29-4.41步骤三预测火电发电量（万亿kWh）随着风光并网容量增加，跨季保供、调峰等需求的进一步增加，火电需求量可能进一步上涨（支持二详述）。方法火电发电量=总发电量-水核风光发电量结果5.32-5.4432•可再生能源最大的特点是发电出力不稳定，且与用电需求存在明显错配。因此，随着可再生能源发电占比的不断提升，电网面临的跨季保供和日内调峰需求都将不断增大，这无疑需要相对稳定的传统能源充当“救火队员”。̵从年内维度看，用电需求为冬夏高、春秋低；而光伏发电通常是春秋高、冬夏低（夏季虽阳光充足，但气温高、湿度大、强降雨等均对光伏发电有负面影响；风力发电则是春秋冬三季较多，而夏季较少，且区域差异较大。这导致电网存在跨季保供需求。̵从日内维度看，用电需求为深夜低，早晨至入睡前高；而风电夜晚出力大，光伏正午出力大。这导致电网存在日内调峰需求。̵此外，可再生能源发电还具有不可预测的特性，偶发的气象条件变化会对电力供应形成巨大冲击。消纳需求与能源转型：新能源出力不稳，保供调峰需求增长3.2风电、光伏发电量季节性与需求不匹配（2017-2021净发电量均值，亿kWh）日内能源出力与用电峰谷错配（示意）123456789101112131415161718192021222324光伏出力示意风电出力示意负荷曲线示意资料来源：Wind，平安证券研究所400045005000550060006500700075000501001502002503003504004505001月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月风光总量(右)注：由于各地区用电峰谷、新能源出力水平存在差异，因此本图仅作为典型示意，不涉及单位问题，风电以2010年甘肃电网模拟风电时序出力曲线为例资料来源：张宁等《大规模风电场接入对电力系统调峰的影响》，平安证券研究所33•在跨季保供方面，火电、水电及核电均可作为应对风电、光伏出力错位的手段。•其中，火电最为灵活可控；水电跟随汛期，可用于补充夏季用电；核电也可以通过规划换料周期少量弥补用电缺口。消纳需求与能源转型：跨季保供方面，水火为风光补偿主力3.2水电可补夏日需求(2017-2021净发电量均值，亿kWh)资料来源：Wind，平安证券研究所水电出力跟随汛期，夏季降水量大，河流水位高，水电发电量大，可补偿夏季用电需求。核电可提前规划换料周期补偿用电（亿kWh）010020030040010-0210-1011-0612-0212-1013-0614-0214-1015-0616-0216-1017-0618-0218-1019-0620-0220-1021-0622-02发电量:核电:当月值核电发电稳定但具有换料周期，通过提前规划可以减少电力缺口，甚至少量弥补用电。4000500060007000800060080010001200140016001月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月水总量(右)1,0001,2001,4001,6001,8002,0002,2003,0003,5004,0004,5005,0005,5006,0006,5007,0003月4月5月6月7月8月9月10月11月12月火电与总发电量差额(右)火总量资料来源：Wind，平安证券研究所火电发电量相对灵活可控，其他能源出力低时，火电可进一步增加发电量，强化电力供给。34消纳需求与能源转型：日内调峰方面，电源侧调峰强化火电需求3.3•在日内调峰方面，电源侧调峰主要有火电（煤炭/天然气）灵活出力和电源侧储能两大手段，而电网侧、用户侧调峰则刚刚起步。我们重点分析电源侧调峰，其中：•1）电源侧储能主要有抽水蓄能和电化学储能，但短期看均已形成有力支撑。一方面，抽水蓄能是优秀的调峰手段，调峰能力强、转换效率高。然而，其电站建设对地理环境要求高，产能扩大受限。“十四五”抽水蓄能新增装机量目标为力争达到6200万kW，而2021年底为3639万kW，据此测算2021-2025年抽水蓄能新增装机年复合增速仅为14.2%，增速相对有限。另一方面，电化学储能目前仍处于发展初期，装机规模与占比均较小，且受制于电池成本高昂，短期也难以成为主要调峰手段。我国抽水蓄能装机增速放缓（GW，%）抽水蓄能,31.79,89%电化学储能,3.27,9%其他（熔融盐&压缩空气&飞轮）,0.54,2%中国储能市场累计装机规模（2020年底，GW）储能市场以抽水蓄能和电化学储能为主资料来源：《储能产业研究白皮书2021》，平安证券研究所22.726.728.630.030.331.836.462.0120.05.60%17.4%7.2%4.9%0.9%5.0%14.5%14.2%14%0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%0.020.040.060.080.0100.0120.0140.020152016201720182019202020212025E2030E中国抽水蓄能装机量（GW）中国抽水蓄能装机量增速（%，右轴）资料来源：CNESA，平安证券研究所；注：2025与2030年为年复合增速。35消纳需求与能源转型：天然气调峰优势显著3.3•2）火电灵活机组调峰是新型调峰手段，其中燃气调峰灵活性优势显著，但量价制约仍然较大。•燃气机组具有灵活性优势。燃气机组启停快、运行灵活，单循环燃气轮机机组调峰能力可以达到100%，联合循环机组调峰能力可达70-100%，相较燃煤机组具有显著优势。然而，目前我国的燃气机组调峰在量、价方面均具有一定限制。总量方面，截至2022年7月，全国燃气机组共计1.1亿kW且无法全部用于调峰；同时气电天然气供应的优先级在居民及工业用气之后，调峰用气难以保障；这两点均导致天然气调峰缺乏可靠性。价格方面，由于我国天然气工业起步较晚、管网及储库建设仍不完善，天然气供应量不足、气价高昂，通过燃气机组调峰成本较高，典型地区燃气电厂发电成本约为0.56-0.58元/kWh，相较燃煤机组缺乏竞争力。典型燃气燃机并网效率示意我国天然气管网建设分布情况资料来源：苏烨《燃机机组深度调峰影响因素分析及可行性研究》，平安证券研究所燃机类型启动到额定转速并网时间GE约30min西门子约7min（无吹扫）约18min（吹扫）三菱约30min煤炭（亿吨）石油（亿吨）天然气（亿立方米）剩余储量(自然资源部，2020)1622.8836.1962665.78储量占全球比重（EIA，2020）13.30%1.50%4.47%消费量（国家统计局，2019）40.196.453060.00储采比（剩余探明储量/年度消费量）40.385.6120.48对外依存度（净进口量/消费量，2019）7.31%77.34%42.69%资料来源：自然资源部，Wind，国家统计局，平安证券研究所我国天然气对外依存度高，需要加大勘探开采力度资料来源：Wind，平安证券研究所36消纳需求与能源转型：燃煤调峰符合我国禀赋与政策特征3.3近期燃煤调峰相关政策一览资料来源：自然资源部，Wind，国家统计局，平安证券研究所我国煤炭储量丰富，燃煤调峰具有发展前景资料来源：Wind，平安证券研究所40.385.6120.4801020304050煤炭石油天然气储采比(年)部门文件主要内容国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》统筹煤电发展和保供调峰，严控煤电装机规模，加快现役煤电机组节能升级和灵活性改造。国务院《2030年前碳达峰行动方案的通知》加快现役机组节能升级和灵活性改造，积极推进供热改造，推动煤电向基础保障性和系统调节性电源并重转型。国家发改委、国家能源局《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》统筹推进电力中长期、现货、辅助服务市场建设，加强市场间有序协调科技部等九部门《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》抓好煤炭清洁高效利用，增加新能源消纳能力，推动煤炭和新能源优化组合，保障国家能源安全并降低碳排放•3）燃煤机组同样是我国重要的调峰手段，且由于煤电总量空间较大、煤炭供应充足，其短期是最为稳妥的调峰选项。•国家能源局于2016年6月启动了火电灵活性改造项目试点，旨在提高系统调峰和新能源消纳能力，目标为“十三五”期间改造2.2亿kW。然而，由于灵活性改造抬升企业成本、不同省份电价存在差异、调峰门槛高且补偿政策存在不确定性等因素，火电企业主动改造动力不足。截至2020年底，仅有约8000万kW的燃煤机组完成了灵活性改造（仅为目标的1/3）。•近期，电力辅助市场在政策关注下不断加快改革步伐，燃煤机组通过调峰获取补贴及赚取服务收益的空间进一步提升，火电企业灵活性改造意愿有望不断强化。十四五期间，燃煤机组灵活性改造目标调整为“力争”超过2亿kW，对应增量约为1.1亿kw。值得一提的是，考虑到火电机组并非随时启停，保供及调峰需求的增长甚至可能进一步增加火电发电量；若水核风光因不可抗力导致发电不及预期，则火电发电量将进一步增长。37•电力用能实际占比不足我国能源消费量的一半。2020年，我国以发电耗煤法计算的能源消费总量约在49.83亿吨标准煤左右，同期电力消费量约为7.76万亿kWh（能源统计年鉴口径）；根据2020年版的折煤标准系数计算，电力消费约合22.26亿吨标准煤，占能源消费总量的45.60%。同期以电热当量法计算的电力消费占比约20.93%（二者间的差异实际表明了发电效率偏低）。无论以何种口径计算，三大化石能源在电力系统之外的消费量实际均大于电力系统之内。•三大化石能源在工业、交通、建筑领域的需求短期恐难替代。参考中国流能图，除发电外，煤炭、石油的主要需求分别在工业及交通领域，天然气在工业及建筑领域也有一定使用。三大化石能源除石油需求通过交通领域油改电可小幅下降外，其余需求短期内恐难替代，且随着经济发展可能进一步扩张。非电需求与能源转型：非供电传统能源消费难替代3.4中国流能图（2020）资料来源：中国能源发展报告2020，平安证券研究所资料来源：Wind，中国能源统计年鉴，市场监管总局，平安证券研究所注：发电耗煤法实际是按照相对低效的火电发电效率折算发电用能，实际没有剔除能源转换效率的影响，因此数额偏高。电热当量法将度电热功当量转换为标准煤，不包括加工转换损失，因此数额偏低。发电耗煤法电热当量法能源消费总量(亿tce)48.82能源消费总量(亿tce)45.57电力消费总量（万亿kWh）7.76电力消费总量（万亿kWh）7.76发电耗煤率（gce/kWh）286.80电折标煤系数（kgce/kWh）0.1229电力折标准煤消费量（亿tce）22.26电力折标准煤消费量（亿tce）9.54电力消费占比45.60%电力消费占比20.93%发电耗煤法及电热当量法计算的电力消费占比CONTENT目录极端天气：升温现状、气候争议与未来趋势能源危机：新旧之争、经验教训与解决路径转型之思：新能源空间巨大，旧能源不可或缺投资机遇：三重目标下的传统能源发展逻辑39•实现碳中和、保障能源安全与满足能源总需求的三重目标，决定了我国既不能短时间内完全退出传统能源，又不能大幅放缓能源转型的推进速度。因此，对于传统能源利用效率及方式的提升，将成为我国能源转型的重中之重。̵能源效率方面，2020年，以电热当量法计算的中国能源效率约为78.54%，这意味着约有四分之一的能源因各种因素而损耗掉；而其中，火力发电是造成加工转换损失的主要因素，未来提升效率的空间巨大。̵能源利用方式方面，由于我国“富煤贫油少气”的资源禀赋特征，在强化油气勘探开采力度的同时，发展煤替油、煤替气技术也是可行方向。三重目标下的传统能源：煤炭清洁高效利用4.1中国能源消费总量构成情况（2020）终端能源消费量79%加工转换损失20%损失量1%终端能源消费量加工转换损失损失量火力发电是加工转换损失的主要因素(万吨标准煤)资料来源：中国能源统计年鉴，平安证券研究所注：采用电热当量法计算。火力发电加工转换损失总量大于加工转换损失量，原因是计算加工转换损失过程中还包括回收能等。资料来源：中国能源统计年鉴，平安证券研究所注：采用电热当量法计算。加工转换损失指发电、炼焦、炼油、制气等一次能源转换为二次能源过程中的损耗；损失量主要为运输过程导致的损耗；终端能源消费量为各类用能设备最终使用的能源总量；三者加总为当期全部能源消费总量。能源利用效率终端能源消费量能源消费总量终端能源消费量损失量加工转换损失40•火力发电导致的加工转换损失占比最高，因此提升能源效率的首要因素，即是提升火力发电效率。其对应的最典型方式是通过超临界、超超临界机组等替换亚临界及以下机组。̵所谓超临界及超超临界机组，即是提升蒸汽压力、温度等参数至临界状态以上（22.12MPa374.3℃）进行发电的机组。由于超临界及超超临界机组热效率高，其煤耗更低且更易于碳排放捕捉，对于保障能源安全及减少碳排放具有双向支撑作用。根据科技部部长王志刚介绍，当前我国超超临界机组占煤电总装机容量的26%，市场容量仍大。̵2021年10月末，国家发改委及国家能源局发布《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》提出，按特定要求新建的煤电机组，除特定需求外，原则上采用超超临界、且供电煤耗低于270克标准煤/千瓦时的机组。设计工况下供电煤耗高于285克标准煤/千瓦时的湿冷煤电机组和高于300克标准煤/千瓦时的空冷煤电机组不允许新建。到2025年，全国火电平均供电煤耗降至300克标准煤/千瓦时以下（2021年为302.5gce/kWh）。这一要求将进一步推动超超临界机组的使用。煤电提效：超超临界改造4.1煤电机组供电耗煤量示意资料来源：中电联，平安证券研究所注：该表为《全国火电燃煤机组竞赛技术方案（2020）》中所采用的300-1350MW级机组供电煤耗基准值，不代表所有相关机组的真实水平，仅用作示意。超临界及超超临界机组技术方式示意资料来源：Wind，平安证券研究所注：超超临界是商业名词，没有明确定义，主要指比超临界机组更近一步的技术水平。排名机组容量参数等级供电煤耗基准值（gce/kWh）备注排名机组容量参数等级供电煤耗基准值（gce/kWh）备注11000～1350超超临界湿冷2878600～700超超临界空冷3172600～700超超临界湿冷2939500～900超临界湿冷320俄制、东欧3600～900超临界湿冷303进口、国产10300～350亚临界湿冷323国产41000～1350超超临界空冷30711600～700超临界空冷3255300～350超临界湿冷30912600～700亚临界空冷3356600～700亚临界湿冷31513330～350超临界空冷3357300～400亚临界315进口14300～350亚临界空冷340国产41资料来源：杨潇潇等《两条煤制油与石油路线的技术环境和经济分析》，平安证券研究所注：图中数字，1-煤炭开采和加工，2-煤炭运输，3-直接液化，4-间接液化，5-石油开采，6-石油运输，7-炼油•除提升能源效率外，我国还需要进一步降低能源对外依存度。而三大化石能源中技术可采储量相对较高的煤炭，实际在部分领域对石油及天然气的具有一定替代作用。其中，煤制燃料液体及煤加氢气化是最为可行的发展路径。•煤制燃料液体包括直接液化（DCL）和间接液化（ICL）两条路径。由于煤基油品具有大比重、高热值、高热容、高热安定性、低凝点、富含高张力笼状烃类物质等特点,相比于石油基油品更适于制备航空煤油等高能特种燃料，在高油价下存在一定的经济型。但同时，气也存在着能耗高、碳排放高、水资源消耗大等争议。截至2020年底，中国已建成1个煤直接液化项目、6个煤间接液化项目，产能共700万吨，随着技术进步，煤制液体燃料具有一定发展前景。以煤替油：煤制燃料液体4.1煤制燃料液体及炼油全生命周期能耗对比煤制燃料液体经济性分析资料来源：杨潇潇等《两条煤制油与石油路线的技术环境和经济分析》，平安证券研究所注：a-直接液化，b-间接液化图中虚线为成本比例=1的分界线。当油价低于45美元/桶时,无论是DCL还是ICL均难以与OR路线竞争;当油价在35美元/桶～65美元/桶,煤价在低于400元/t时,ICL有较好的竞争力;而当油价高于75美元/桶时,即使煤价高达700元/t,DCL仍具较好的竞争力。42•煤制替代天然气是通过煤制气对天然气进行替代的潜在方向，当前已有两步法（水蒸气－氧气气化－甲烷化）和一步法（包括催化气化和加氢气化），其中两步法已实现商业规模的示范，而煤催化气化和加氢气化仍处于研发阶段。在上述技术路线中，煤加氢气化具有投资小、热效率高、成本较低的优势，且与绿氢路线具有契合度，可将低热值褐煤、高硫煤或偏远地区运输成本高的煤炭就地转化成天然气加以利用，未来或有较大的发展空间。•总体看，立足我国富煤贫油少气的资源禀赋，通过超超临界机组降低发供电耗煤率、通过煤制油及煤制气对油气需求进行替代，实际可进一步满足我国能源安全需求，且与双碳目标具有一定契合性，是未来相对可行的发展方向。以煤替气：煤制替代天然气4.1以煤为基础的能源利用方式转型潜在方向汇总资料来源：袁申富《煤加氢气化制备可替代天然气的研究进展》，平安证券研究所工艺方法两步法一步法催化气化加氢气化特点吸热反应（1100-1600℃）吸热反应（650-750℃）放热反应（600-1000℃）需要空分（制氧设备）无空分（制氧设备）不需添加氧气或水蒸气需要甲烷化反应，需要催化剂无甲烷化反应无甲烷化反应，无催化剂热效率低（61.9%）热效率（72.7%）热效率高（79.6%）投资较大投资相对较小投资小成本（元/立方米）1.371.151.15煤炭煤炭气化CCS、CCUS煤炭高效燃烧煤制燃料液体及化工品降低石油对外依存度降低天然气对外依存度降低煤炭损耗减少排放煤制替代天然气技术路线对比资料来源：平安证券研究所43投资建议4.2•第一，发展新能源是提升能源多样性，进而满足能源安全与双碳目标双重约束的必由之路。在水电产能扩张受限、核电远水难解近渴的背景下，风、光的发展前景明朗，风电、光伏设备制造企业及上游原材料生产供应商具有长期景气度。•第二，随着经济发展，我国的电力消费水平将进一步增加，即使新能源发电量提升迅速，也难以在十四五期间对火电需求形成挤压。同时，随着风、光等新能源占比逐渐提升，跨季保供、日内调峰需求也将不断提升，进而导致火电需求受到提振。因此，至少在2025年之前，火电需求仍将（至少）维持稳定，而火电发电企业的盈利模式也将随着电力市场改革而愈发多样，这将对火电企业、火电灵活性改造上游设备生产商带来一波新的机遇。同时，天然气在调峰领域具有灵活性优势，如勘探、开采、储存水平有所提振，则其全产业链均将迎来较大发展。•第三，火电需求稳定且面临能源安全及双碳目标约束，因此高效清洁改造是必由之路。通过超临界、超超临界机组替换亚临界及以下机组，可提升燃煤效率并减少碳排放，是同时满足两重约束的改造模式，受到政策的大力支持。十四五期间超超临界机组的部署将会进一步加快，对相关设备生产商及上游原材料供应商形成景气度支持。•第四，电力系统之外，我国非电力能源消费占比仍高且基本以化石能源满足。因此，三大化石能源仍将是主要的能量来源。我国三大化石能源中的油、气对外依存度高，在全球地缘政治逐渐升温的背景下，我国能源安全将面临更大的不确定性。因此，煤制油、煤制气可能在政策支持下迎来快速发展，以尽可能降低能源整体对外依存度水平。44风险提示4.31）全球滞胀可能导致能源领域投资力度缩减，能源转型进度不及预期，制约风、光发展。2）极端天气频发、疫情反复，企业开工受限，能源转型进度受到拖累。3）NIPCC观点验真，能源转型仅靠能源安全推动，受支持力度削弱，进度不及预期。4）宏观经济超预期下行，能源需求量缩减导致产能下降。5）地缘政治冲突加剧，全球能源价格高企，发电企业利润承压。6）政策超预期变化，新、旧能源目标调整，政策制约能源转型进程。7）核能发展超预期，替代火电成为基荷，影响火电需求前景。平安证券研究所绿色能源与前瞻性产业研究团队陈骁前瞻性产业研究证券投资咨询资格：S1060516070001CHENXIAO397@PINGAN.COM.CN郝博韬前瞻性产业研究证券投资咨询资格：S1060521110001HAOBOTAO973@PINGAN.COM.CN皮秀新能源证券投资咨询资格：S1060517070004PIXIU809@PINGAN.COM.CN张之尧新能源一般证券业务资格S1060122070042ZHANGZHIYAO757@PINGAN.COM.CN陈潇榕有色与新材料一般证券业务资格S1060122080021CHENXIAORONG186@PINGAN.COM.CN马书蕾有色与新材料一般证券业务资格S1060122070024MASHULEI362@PINGAN.COM.CN平安证券综合研究所投资评级：股票投资评级:强烈推荐（预计6个月内，股价表现强于市场表现20%以上）推荐（预计6个月内，股价表现强于市场表现10%至20%之间）中性（预计6个月内，股价表现相对市场表现在±10%之间）回避（预计6个月内，股价表现弱于市场表现10%以上）行业投资评级:强于大市（预计6个月内，行业指数表现强于市场表现5%以上）中性（预计6个月内，行业指数表现相对市场表现在±5%之间）弱于大市（预计6个月内，行业指数表现弱于市场表现5%以上）公司声明及风险提示：负责撰写此报告的分析师（一人或多人）就本研究报告确认：本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格。平安证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格。本公司研究报告是针对与公司签署服务协议的签约客户的专属研究产品，为该类客户进行投资决策时提供辅助和参考，双方对权利与义务均有严格约定。本公司研究报告仅提供给上述特定客户，并不面向公众发布。未经书面授权刊载或者转发的，本公司将采取维权措施追究其侵权责任。证券市场是一个风险无时不在的市场。您在进行证券交易时存在赢利的可能，也存在亏损的风险。请您务必对此有清醒的认识，认真考虑是否进行证券交易。市场有风险，投资需谨慎。免责条款：此报告旨为发给平安证券股份有限公司（以下简称“平安证券”）的特定客户及其他专业人士。未经平安证券事先书面明文批准，不得更改或以任何方式传送、复印或派发此报告的材料、内容及其复印本予任何其他人。此报告所载资料的来源及观点的出处皆被平安证券认为可靠，但平安证券不能担保其准确性或完整性，报告中的信息或所表达观点不构成所述证券买卖的出价或询价，报告内容仅供参考。平安证券不对因使用此报告的材料而引致的损失而负上任何责任，除非法律法规有明确规定。客户并不能仅依靠此报告而取代行使独立判断。平安证券可发出其它与本报告所载资料不一致及有不同结论的报告。本报告及该等报告反映编写分析员的不同设想、见解及分析方法。报告所载资料、意见及推测仅反映分析员于发出此报告日期当日的判断，可随时更改。此报告所指的证券价格、价值及收入可跌可升。为免生疑问，此报告所载观点并不代表平安证券的立场。平安证券在法律许可的情况下可能参与此报告所提及的发行商的投资银行业务或投资其发行的证券。平安证券股份有限公司2022版权所有。保留一切权利。