请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容证券研究报告2022年10月19日证券分析师：樊金璐010-88005330fanjinlu@guosen.com.cnS0980522070002行业研究·深度报告煤炭·煤炭投资评级：超配（维持）能源替代研究框架及今明年替代分析请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容报告摘要1.能源革命推动社会进步，人类发展中经历了三次能源革命及能源替代。安全性、经济性、清洁性是能源革命（替代）本质需求。能源的安全性确保能源需求能够得到稳定保障；能源的经济性驱动着能源选择的变化；能源清洁性要求促进能源变革。三者的核心在于技术进步。技术进步与资源禀赋特征共同促进能源替代。2.能源替代：能源价格变动与可再生能源不稳定下的优化选择。（1）能源经济性替代：当国际市场油气价格上涨时，煤炭体现出成本优势，成为短期替代油气能源的最优选择。煤与油之间主要通过电动车代替燃油车、煤制油以及煤化工替代石油化工实现替代；煤与气之间主要通过煤电替代气电、燃煤供暖替代燃气供暖和煤制气实现替代。（2）能源稳定性替代：可再生能源的发展还受制于技术、经济性和安全可靠性影响，而煤炭与可再生能源之间可通过电力替代来应对可再生能源的不稳定性，提供电力供应保障。（3）我国丰富的煤炭资源储备、煤与油气相似的终端消费场景、较高的可再生能源占比为实现煤炭能源替代提供了基础。3.供给方便：国际能源价格上升，能源进口同比大幅下滑。2022年1-8月，煤、石油、LNG进口累计量同比下降15%、4.7%和22.1%。基于该变化率，预计2022年全年煤炭进口相比2021年减少4858万吨，石油减少2401万吨，天然气进口减少185亿立方米，其中LNG减少246亿立方米，管道天然气增加62亿立方米。同时，基于我国增产保供策略，石油和天然气的供给全年将分别增加557万吨和115亿立方米，煤炭起到托底保障作用，缺口基本由煤炭增产来补充。4.需求方面：2022年，煤炭需求增加约1.9亿吨，以满足消费需求增加和其他能源替代。（1）在2021年能源供需基准上进行替代。①从全年来看，经济性替代方面，需要煤炭（替代油气）3180.8万吨，以实现对1606.2万吨石油和67.9亿立方米天然气的替代；增加煤炭需求4857.5万吨，补足进口短缺；②稳定性替代方面，增加煤炭需求2567.2万吨，实现与可再生能源的替代；（2）2022年能源消费增长部分的煤炭需求，还需额外增加煤炭8216.2万吨，满足2022年能源消费总量增量的煤炭需求。（3）仅看2022年四季度，我们测算需要额外煤炭需求7232.8万吨，以满足能源替代和能源消费增量的总需求。5.预测明年：2023年，能源替代的煤炭需求波动范围为-4964.6万吨到6331.2万吨。在未来油气价格回落且可再生能源电力增加的低煤炭需求情景下，出现其他能源替代煤炭的情况，进而相比2022年减少煤炭需求4964.6万吨；而在油气价格维持高位且可再生能源电力出力降低的高煤炭需求情景下，需进一步提供6331.2万吨煤炭来满足能源替代需求。我们预测2023年的煤炭替代需求量约为2081.8万吨，基于2022年上半年的高基数，上半年煤电替代水电的需求较多。6.投资建议：能源革命与能源替代推动了社会经济进步，在当前国际能源价格高位、新能源波动加大的情况下，国内煤炭能源发挥了经济性替代和稳定性替代的作用。2022年，我们预测经济性替代和稳定性替代需要增加煤炭5748.0万吨，仅四季度就会增加3793.9万吨，主要因为水电出力大幅下降。2023年能源替代的煤炭需求波动范围为-4964.6万吨到6331.2万吨，我们预计为2081.8万吨。在全球能源供需紧张格局下，国内相对低价的煤炭必然会替代高价能源，也必须要为新能源的不稳定性来兜底。受今年极端天气影响，四季度水电供应大幅下降，煤炭需求进一步提升。维持行业“超配”评级。建议关注中国神华、陕西煤业、发展煤制乙醇的淮北矿业、转型新能源的盘江股份、华阳股份以及煤矿智能化龙头天地科技。7.风险提示：疫情的反复；产能大量释放；新能源的替代；国际油气价格回落；安全事故影响。请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容目录Contents◆能源革命推动全球社会经济发展◆中国能源替代研究框架和技术路径◆我国今年及明年能源替代情况分析◆投资机会及风险提示请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容1.能源革命推动全球社会经济发展请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容需求升级与科技进步推动能源革命➢人类发展进程的三次能源革命及能源替代能源革命工业革命能源特征技术特征第一次（1860-1920）以人类大规模的煤炭使用为主要标志，为第一次工业革命提供源动力以煤炭推动了蒸汽机为主要标志，机器开始大规模替代人力、畜力、水力等自然力，人类社会进入蒸汽轮机时代煤炭为主蒸汽轮机第二次（1930-1960）在大规模使用石油、天然气和煤炭基础上，以内燃机和发电机的发明为标志，为第二次工业革命提供源动力以电力的广泛应用和一系列电气发明为标志，人类社会开始进入电气化时代煤炭、石油天然气蒸汽轮机、内燃机、燃气轮机、发电机第三次（1970-至今）实现太阳能、风能、生物质能、潮汐能等新能源的大量使用为基础，实现人类社会新能源使用的清洁化、低碳化为主要特征的能源时代通过互联网技术与可再生能源实现深度融合，构建遍布五大洲的全球电网，为人类提供充沛的清洁能源太阳能、风能等风力发电机、太阳电池板（组件）三次能源革命主要特征及核心技术煤炭推动蒸汽轮机时代油气推动电气化时代可再生能源推动清洁电力时代薪柴→煤炭煤炭→油气化石→可再生（资料来源：煤炭科学研究总院、国信证券经济研究所整理）蒸汽轮机内燃机、发电机风电机、太阳能电池板能源变换主要技术核心特征两类能源替代◆煤炭与石油天然气的替代◆化石能源与可再生能源的替代请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容安全、经济、清洁是能源替代本质需求，其核心在于技术进步各类能源占全球一次能源比例变化趋势（资料来源：BP、国信证券经济研究所整理）➢安全性：长期稳定供应与技术可靠性保障•从宏观供应层面，过度依赖进口会导致国家能源安全稳定供应存在不确定性，需从国家能源安全角度寻求替代能源；从微观技术层面，要考虑新的能源技术的安全可靠性，确保能够持续稳定供应能源，才能实现替代。➢经济性：能量密度的提升与单位能源成本的下降•纵观能源革命历程，其背后隐含着能量密度和能源经济性的变革作用。例如，按照1吨秸秆热值约为0.5吨标准煤测算，煤炭对秸秆的替代意味着单位能量成本下降50％；而按照2吨煤炭等于1吨石油的热值测算，同时考虑石油燃烧效率高于煤炭50％，石油相比煤炭是一种更为优越的能源。如果考虑运输、设备投资，石油能量效果更高。可见，柴薪煤炭石油的演变过程，体现了能源的经济性驱动能源选择。➢清洁性：未来能源发展的长期趋势•工业化进程中的大量化石能源开采和使用，使得生态环境不断恶化，而能源产生的碳排放也使得全球变暖日益严峻。随着人们越来越关注能源的环境影响，能源生产和消费过程中的清洁性逐步受到重视。太阳能、风能、生物质能、潮汐能等新能源开始进入全球视野。例如，近年来全球风电与光伏机组的大幅增长表明，风能、太阳能等清洁能源代将成为未来长期发展趋势。技术进步拓宽能源供应渠道加强新技术可靠性以更低成本获取同等能量密度能源清洁能源利用技术安全性经济性清洁性➢能源替代的本质需求能源安全保障能源需求能源经济驱动能源选择能源清洁推动能源变革（资料来源：BP、国信证券经济研究所整理）技术进步是能源替代的核心请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容技术水平与资源禀赋推动各国能源替代➢中东石油勘探推动全球石油消费增加•1908年，中东地区第一次开采出石油。而随着石油勘探技术进步，中东其他地区陆续发现一些易开采的大油田。中东地区不仅大油田多，而且油井产量高、质量好，地质条件简单，开采成本低，使得石油开始具备经济优势，逐步替代煤炭成为核心的能源。➢美国页岩气开采技术使得天然气成本下降•美国从上世纪70年代开始布局页岩油气技术攻关，并成功发展了旋转导向钻井、水平井分段压裂等系统化页岩油气开发技术。随着技术水平不断成熟，开采成本大幅下降，页岩气商业化具备可行性。2008年石油价格飙升，刺激了美国第一次页岩气开发热潮。由于天然气成本下降，其在美国能源结构中占比逐步增加，并在2020年超过石油。同时，美国页岩气的发展也极大改变了国际LNG的市场格局。➢技术水平与资源禀赋共同促进能源经济性•除了美国和中东地区，其他国家能源供给和消费也取决于其资源禀赋与相关技术水平。例如，俄罗斯丰富的天然气资源促进其天然气开采技术的进步，也使得能源消费超过一半都来自天然气。而中国也因为煤炭资源的丰富和先进的煤开采和加工技术，使得煤在中国的消费占比最高。本质上，技术水平与资源禀赋共同提升能源经济优势，最终影响消费选择。（资料来源：IEA、国信证券经济研究所整理）（资料来源：BP、国信证券经济研究所整理）2021年主要地区一次能源消费结构24.0%22.9%23.5%24.1%22.7%17.2%11.1%39.5%38.1%38.4%40.1%36.4%36.2%34.6%22.9%24.6%24.1%21.9%25.1%29.6%35.0%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%90.0%100.0%1990199520002005201020152020煤石油天然气其他1990年以来美国能源供给结构变化石油天然气煤其他美国38.00%32.01%11.37%18.62%俄罗斯21.43%54.59%10.90%13.08%中国19.41%8.65%54.66%17.28%欧盟35.46%23.75%11.21%29.58%中东43.07%54.74%0.90%1.29%请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容国际市场变动及极端气候下的能源短期“逆替代”➢欧洲能源危机使得全球能源价格快速上涨•北溪1号泄露，欧盟面临天然气短缺：北溪1号是俄罗斯对欧洲的主要输气管道。2021全年，欧盟从俄罗斯进口天然气1550亿立方米，其中1400亿立方米为管道气，由北溪输送的约为550亿立方米，占比接近40%。今年6月以来，俄罗斯减少了“北溪1号”供气，将日输气量降至约40%，每日运输不超过6700万立方米，而在7月又进一步降至20%，即3300万立方米/日，并在9月2日正式宣布停止供应。•美国自由港对欧洲断供，欧洲需从其他途径补充库存：美国自由港推迟恢复供应时间，从原先计划90天后逐步恢复供应推迟至2022年11月中上旬逐步恢复，并在2023年3月恢复至满负荷运营。美国自由港“爆炸”后持续对欧洲断供，欧洲需从其他途径补充库存。各类能源价格变化趋势（元/GJ）（资料来源：wind、国信证券经济研究所整理）➢国际油气价格飙升，煤炭短期经济优势显现•煤与油气替代：当国际市场油气价格飙升时，煤炭体现出成本优势，成为短期替代油气能源的最优选择。待油气价格回落时，油气再重新替换煤炭。例如，近期欧盟受天然气断供影响，重新转向煤炭消费以缓解能源危机，推动全球煤炭需求提升。•煤与可再生能源替代：今年夏季，高温导致河流蒸发加剧，水库水位下降，欧洲水电同比大幅减少。今年上半年挪威水电发电量同比下滑超10%，意大利、西班牙同比萎缩40%、45%。而欧洲长期推崇清洁能源，造成能源供应稳定性下降，脆弱性上升。新能源波动增加，天然气供给受限，煤炭成为欧盟应对能源危机的重要选择。0501001502002503003504004505002020/112020/122021/12021/22021/32021/42021/52021/62021/72021/82021/92021/102021/112021/122022/12022/22022/32022/42022/52022/62022/72022/82022/9期货收盘价(活跃合约):动力煤期货收盘价(活跃合约):NYMEX轻质原油期货收盘价(连续):NYMEX天然气期货收盘价(活跃合约):IPE英国天然气请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容2.中国能源替代研究框架和技术路径请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容能源替代动因国际价格波动下的中国进口短缺➢油气对外依存度高，国际价格波动影响进口量•煤炭：2021年，我国进口煤炭约3.23亿吨，对外依存度为7.3%。其中，主要的煤炭进口国为澳大利亚、印度尼西亚、俄罗斯和蒙古国等，占进口总量的94%。•石油：2021年，我国进口原油约5.13亿吨，对外依存度高达72%。其中17.1%来自沙特阿拉伯，15.5%来自俄罗斯，10.5%来自伊拉克。•天然气：2021年，我国进口天然气1680亿立方米，对外依存度达45%。澳大利亚、土库曼斯坦、俄罗斯、美国、卡塔尔及马来西亚六个国家的进口量合计1290亿立方米，占比77%。其中，澳大利亚是中国最大的LNG进口来源国，进口占比39.4%；美国超越卡塔尔成为中国第二大LNG进口国，占比11.4%。➢能源高价导致我国能源进口量降低•2022年，受国际形势影响，国际能源价格有明显上升，我国能源进口量也受到影响。据统计，2022年1-8月，我累计煤炭、石油、天然气进口量分别为16797.8万吨、33017.7万吨以及7127万吨，同比下降14.9%、4.7%和10.9%。2021（1-8月）2022（1-8月）同比变化率煤炭(万吨)19,768.816,797.8-14.9%石油(万吨)34,635.633,017.7-4.7%天然气(万吨)LNG5,248.04,086.0-22.1%管道2,751.03,041.010.5%合计7,999.07,127.0-10.9%2022年1-8月能源进口量及同比下降率（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理）（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理）0%20%40%60%80%20162017201820192020煤石油天然气我国煤/石油/天然气消费对外依存度请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容能源替代动因技术限制及气候影响下的可再生能源不稳定性11➢可再生能源存在波动性•可再生能源以发电为主要应用场景。一方面，可再生能源电力相比于煤电具有更为明显的季节性波动。例如，水电通常在夏季达到最高负荷，而在冬季有所下降；风电机组则相反，在夏季的出力最低，而在秋冬季逐渐提升。•另一方面，由于近年极端天气频发，不同年份同比出现显著差异。例如，今年八月长江来水较少，水电机组平均发电小时数为353h，同比下降17.3%，相比2020年下降19%；同时，8月风电机组平均发电小时数为156h，同比上升20.9%。可再生能源的发展还受制于技术、经济性和安全可靠性影响，较大的不确定性使得短期需要煤炭提供稳定的电力供应。1001502002503003504004505001-2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月202220212020201950751001251501752002252501-2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月2022202120202019607080901001101201301401-2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月2022202120202019（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理）（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理）（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理）水电月平均发电小时数/h风电月平均发电小时数/h太阳能电力月平均发电小时数/h请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容能源替代基础丰富煤炭储备及可观的可再生能源消费占比➢我国呈现“富煤、贫油、少气”的能源禀赋特征•据《中国矿产资源报告2022》统计，截止2021年底，我国煤炭资源储量为2078.85亿吨，石油储量为36.89亿吨，天然气为63392.67亿立方米，煤层气为5440.62亿立方米，页岩气为3659.68亿立方米。丰富的煤炭资源储备为煤炭能源替代提供充足保障。➢煤炭仍在我国一次能源供应中占据主导地位•2021年我国一次能源生产总量为43.3亿吨标准煤，比上年增长6.2%。能源生产结构中煤炭占67.0%，石油占6.6%，天然气占6.1%，水电、核电、风电、光电等非化石能源占20.3%。尽管煤炭供应占比有所降低，但在短期仍将成为我国能源供应最主要的来源。➢非化石能源在我国能源消费结构中逐渐兴起•2021年我国煤炭消费占一次能源消费总量的比重为56.0%，石油占比为18.5%，天然气占8.9%，水电、核电、风电等非化石能源占16.6%。逐渐上升的非化石能源消费也为煤炭与可再生能源之间的相互替代提供了空间。煤炭,67.0%石油,6.6%天然气,6.1%非化石能源,20.3%煤炭石油天然气非化石能源2021年我国一次能源供应结构（资料来源：自然资源部、国信证券经济研究所整理）煤炭,56.0%石油,18.5%天然气,8.9%非化石能源,16.6%煤炭石油天然气非化石能源2021年我国一次能源消费结构（资料来源：自然资源部、国信证券经济研究所整理）请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容能源替代途径煤炭VS油气煤炭VS可再生能源13各类能源电热生产及终端消费结构（资料来源：中国能源统计年鉴、国信证券经济研究所整理）煤炭替代油气可行领域及具体方案➢煤与油气消费用途接近，具备替代基础•从消费来看，煤与油气的消费用途基本接近，尽管比例有所不同。此外，煤炭相比油气价格更低，这为能源替代提供了经济性基础。煤与油气有如下替代渠道：•电力与热力：电力与热力能够同时被煤、石油、天然气生产。三者可通过电力热力供应调整实现替代。•交通运输业：随着新能源电池技术的发展，交通领域呈现由电动车替代燃油车趋势，而电动车电力供应很大部分来自煤电。因此，通过对燃油车的替换（除民用私家车部分），可实现煤与石油间的替代。•民用：在出行方面，通过电动车替换燃油车实现煤与石油间的替代；通过家庭烹饪方式变化，如电磁炉替代燃气，以及取暖方式变化，实现煤与天然气的替代。•化工：通过煤制油和煤制气技术实现煤与油气的替代。同时，还可通过煤制化工产品，来替代由石油和天然气制备的相同化工产品，来间接实现煤与石油、天然气的替代。➢煤炭通过生产电力实现与可再生能源的替代•可再生能源大部分用于电力供应。因此，可通过煤电与清洁电力的替代实现煤炭与可再生能源的替代。用途煤石油天然气管道天然气LNG火力发电64.9%0.4%19.1%4.4%供热10.6%1.0%7.9%0.6%终端-交通0.1%32.9%12.7%6.9%终端-民用2.2%12.4%26.0%0.0%终端-工业19.5%37.7%28.6%88.1%终端-其他2.7%15.6%5.7%0.0%合计100.0%100.0%100.0%100.0%替换能源用途石油替代方案天然气替代方案煤炭火力发电×√减少气电出力，用煤电替代供热×√燃煤锅炉替代燃气锅炉终端-交通√电动车替代燃油车×终端-民用√√1）燃气替代燃煤2）电磁炉与燃气灶替代终端-工业√1）煤制油替代高价进口；2）煤化工替代相同油化工产品√1）直接：煤制油煤制气2）煤化工替代石油化工产品（资料来源：中国能源统计年鉴、国信证券经济研究所整理）请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容能源替代技术路径实现能源替代的现有可行技术➢煤油气各项消费用途的主要技术与装备用途煤石油天然气可行性评估发电超临界和超超临界技术循环流化床技术等（核心：锅炉+蒸汽轮机+发电机）燃油机+发电机（国内较少，不考虑此项替代）燃气轮机+发电机气代煤：对燃煤锅炉改造成燃气锅炉，或直接投资新建燃气电站；煤代气：由于设备无法直接替换使用，需新建燃煤电站来替代；供热燃煤锅炉燃油锅炉（国内较少，不考虑此项替代）天然气锅炉气代煤：进行锅炉改造或新建燃气锅炉；煤代气：新建燃煤锅炉；终端-交通直接利用少，间接为电动车供电（核心：蓄电池、电动机）内燃机内燃机煤油变换：电动车替代燃油车；煤气变换：电动车替换天然气汽车；终端-民用1.家用供暖（燃煤炉具）2.私家车（煤电）内燃机灶具，燃气壁挂炉煤气变换：家用取暖设备更换；煤油变换：煤电供应电动车替代燃油车；终端-工业工业加热、传统煤化工（炼焦、电石、合成氨等）、新型煤化工（煤制气、油、醇醚、烯烃、芳烃等）工业加热、制烯烃、芳烃、制合成气、高分子合成材料等直接替换：煤直接制人造石油和合成气替代天然石油和天然气；间接替换：煤制烯烃、芳烃、醇醚来替代石油化工，已有相关产能建设项目➢煤与可再生能源的电力替代技术用途煤风能太阳能水电可行性评估发电超临界和超超临界技术循环流化床技术等（核心设备：锅炉+蒸汽轮机+发电机）风力发电（核心设备：叶片+发电机）光伏发电（核心设备：太阳能电池方阵+蓄电池组）水力发电（核心设备：水轮机+发电机）清洁能源替煤：通过新增可再生能源电力机组逐步替代煤电，中国已具备全球领先的水电、风电和光伏发电技术；煤替清洁能源：通过新增燃煤机组，或者对已有机组进行灵活性改造，以加强燃煤机组的调节功能（资料来源：北极星电力网、国信证券经济研究所整理）请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容能源替代技术路径实现能源替代的现有可行技术150.002,000.004,000.006,000.008,000.0010,000.0012,000.0020172018201920202021燃气发电量（亿千瓦时）燃气装机（万千瓦）（资料来源：中电联、国信证券经济研究所整理）2017-2021年燃气发电及装机量清洁供暖类别面积（亿平方米）清洁燃煤集中供暖110地热供暖10生物质能清洁供暖21天然气供暖40电供暖（含热泵）15工业余热供暖2太阳能取暖0.5小计188.5散煤供暖87.5合计2762021年规划实现各类供暖面积（资料来源：《北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021）》，国信证券经济研究所整理）➢电力与热力行业的替代•煤电供应电动车替代燃油车：随着电动车销量逐渐提升，在总体车辆需求不变的假设下，电动车替代燃油车可实现煤炭替代石油。根据工信部数据，2021年中国汽车销量为2600万辆，其中新能源汽车为350万辆，年消耗电量140亿千瓦时，其中71%的电力为火电，且绝大部分来自煤电，估计可替代燃油消费471万吨，所需煤炭424.4万吨。•煤电替代气电：通过减少燃气机组利用小时数，增加煤电机组利用小时数实现煤炭和天然气的替代。例如，2017-2021年，燃气机组年平均小时数分别为2532、2576、2573、2681、2510小时，存在一定波动空间。在保障燃气机组基本运行需求的前提下，可对燃气机组的发电小时数在合理范围进行调整，以实现能源替代。•燃煤替代燃气供暖潜力：热力替代主要通过燃煤锅炉替代燃气锅炉供暖。据《北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021年）》，2021年天然气供暖将达到40亿平方米，估计用于供暖的天然气使用量将达到480亿立方米。若由于天然气价格影响，天然气供应减少，则可以在仍可采用燃煤供暖的区域继续使用燃煤供暖，减少天然气供暖面积。请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容16➢化工行业的替代•煤制油和煤制气替代进口油气：本技术旨在通过提高煤制油和煤制气产量，提升国内自主油气供给，减少油气对外依存度，降低国际油气价格上升的风险。截止2021年底，我国建成煤制油产能931万吨、煤制气产能61.25亿立方米。2021年全年，煤制油和煤制气的负荷率为82.6%和72.7%。随着负荷率将上升，从而实现煤炭与油气的替代。同时，产能的扩张也将进一步提高能源替代的潜力。•煤化工产品替代石油和天然气化工产品：部分石油及天然气进口用于生产化工产品，如烯烃、甲醇、乙二醇等。若能通过煤化工技术生产同样的化工产品，则可同样减少对石油和天然气的能源需求。截止2021年底，我国建成煤制烯烃产能1672万吨，煤制乙二醇产能675万吨。2021年全年，煤制烯烃和煤制乙二醇的负荷率分别为94.2%和55.0%。未来随着技术进步，负荷率将有所上涨，从而实现煤炭与油气的替代。同时，产能的扩张也将进一步提高能源替代的潜力。02004006008001,0001,2001,4001,6001,800201520162017201820192020煤（甲醇）制烯烃/万吨煤制气/亿立方米煤制乙二醇/万吨煤制油/万吨我国2015-2020年新型煤化工产能统计0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201520162017201820192020煤（甲醇）制烯烃煤制气煤制乙二醇煤制油2015-2020年新型煤化工项目产能利用率（资料来源：智研咨询、国信证券经济研究所整理）（资料来源：智研咨询、国信证券经济研究所整理）能源替代技术路径实现能源替代的现有可行技术请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容17➢煤电与可再生能源电力的替代•从历史的变化趋势来看，可再生能源机组全年累计平均发电小时数具有显著的波动性。水电在过去6年，累计发电小时数范围为3597-3825h，风电发电小时数范围为1745-2232h；光伏发电的电力小时数为1129-1291h。基于历史数据对水电、风电、光伏发电三种可再生能源电力的发电小时数的波动范围作出假设，可以推算出三种电力波动范围部分对应所需煤炭供给变化。•从新增装机来看，由于每年可再生能源新增装机较高，在未来将会有更多煤电可以被可再生能源电力所替代。截止2021年底，我国水电总装机已达3.91亿千瓦，风电总装机达3.28亿千瓦，光伏总装机达3.06亿千瓦。而2022年1-8月，三种可再生能源装机累计新增为1306万千瓦、1614万千瓦以及4447万千瓦。（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理）历年可再生能源累计发电小时数05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,500201620172018201920202021水电风电光电能源替代技术路径实现能源替代的现有可行技术01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,0002018201920202021水电风电光伏历年可再生能源新增装机量（万千瓦）（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理）请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容能源替代综合框架通过煤与其他能源替代实现供需平衡18燃料替代原料替代煤电风电水电光伏电力热力化工产品石油天然气◆煤电替代气电◆燃煤替代燃油◆燃煤替代燃气煤制油气◆电车替代油车◆煤制油技术◆煤制气技术◆煤化工替代石油化工产品◆煤化工替代天然气化工产品煤稳定性替代季节性&突发性波动及煤电保供经济性替代能源供需平衡国际能源市场变动煤炭价格上升油气价格上升煤炭进口减少油气进口减少供给侧需求侧国内增加煤炭供给减少油气供给油气煤可再生煤炭供给增加油气供给减少煤炭需求增加油气需求减少（注：当国际能源价格下降、可再生能源供应稳定，能源的反向替代逻辑依然成立）（资料来源：国家能源局官网、国信证券经济研究所整理）请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容19全年煤炭可实现能源替代量范围替换途径关键变量最低取值最高取值最高替代煤量（万吨）经济性替代燃料替代煤电替代石油电动车年新增销量（万辆）0350424.4煤电替代气电燃气机组发电小时数波动（小时）0200927.3燃煤替代供暖减少供暖面积（亿平方米）0183830.3原料替代煤制油生产负荷率提升（%）019598.2煤制气生产负荷率提升（%）015241.3煤制烯烃生产负荷率提升（%）05292.9煤制乙二醇生产负荷率提升（%）0589.6稳定性替代煤替可再生能源替代水电水电机组发电小时数波动（小时）02504173.8替代风电风电机组发电小时数波动（小时）05007002.7替代光伏光伏机组发电小时数波动（小时）01501959.9合计19540.4➢煤炭可实现能源替代的途径及理论范围•由前文框架可知，煤炭与石油、天然气可通过燃料和原料的替代实现经济性替代，通过电力的替换实现煤炭与可再生能源的稳定性替代。基于2021年实际生产运行情况，下表列出了短期内煤炭替代的各种途径对应的可实现替代量变化范围。其中，发电小时数的波动范围基于2016-2021年运行情况而得；天然气减少供暖面积是以2021年规划值与规划前2016年底天然气供暖面积之差为准；原料替代生产负荷提升是以2021年实际负荷为基准。总体而言，燃煤替代燃气供暖具有最高的理论可替代量。稳定性替代方面，由于风电的波动范围最大，因此煤电与风电之间具有更高的替换潜力。（资料来源：同花顺、国家统计局、国信证券经济研究所整理）能源替代综合框架各项技术途径的短期替代潜力评估请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容3.我国今年及明年能源替代情况分析请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容供需影响我国2022年能源替代分析➢进口：国际能源价格上升对我国能源进口影响•根据2022年1-8月三种能源进口累计量同比变化率和2021年9-12月能源进口量，预测2022年进口将出现进一步下降。全年来看，预计煤炭进口同比减少4857.5万吨，石油减少2401.0万吨，天然气进口减少185.4亿立方米，其中LNG减少246亿立方米，而管道天然气由于运输方式确定和中长期合同的签订而基本不受影响，增加62.2亿立方米。我国2019-2021年能源进口量及2022年预测2019202020212022E1-8月同比下降率进口变化量煤炭(万吨)29967.430361.032321.627464.1-15.0%-4857.5石油(万吨)50571.554239.051297.848896.8-4.7%-2401.0天然气(亿立方米)LNG843.3935.31111.0865.0-22.1%-246.0管道天然气504.6480.2589.9652.110.5%62.2合计1347.91415.61700.91515.5-10.9%-185.4（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理）➢生产：国际能源价格上升对我国能源供给影响•由于国际能源价格上升，我国实施增产保供，因此石油和天然气的生产也有一定提升。根据2022年1-8月石油和天然气产量同比变化率和2021年9-12月产量，结合我国发展规划预测，推算2022年我国石油和天然气的产量分别增加557.1万吨和114.9亿立方米。煤炭的生产是根据国内需求情况变动。2019202020212022E平均同比增长率新增供给石油（万吨）19101.419492.019897.620453.72.8%557.1天然气（亿立方米）1736.21888.52052.62168.25.6%114.9我国2019-2021年油气生产量及2022年预测（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理）请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容22➢关键假设：2022年能源供需影响分析的关键参数•电动车：据中汽协预测，2022年全年新能源汽车销量有望达到550-600万辆。•燃气机组发电小时数：由于2021年燃气发电小时数是过去6年的最低值，因此在2022年假设发电小时数小幅降低至2400小时。•燃气供暖面积：由于天然气价格上升，假设2022年燃气供暖面积在2021年规划的40亿平方米基础上减少2亿平方米。•煤制油气负荷：在2020年各项煤化工技术负荷基础上，2021年煤化工用煤增长3.6%，负荷平均上升约4个百分点。假设2022年将煤制油、煤制气、煤制烯烃、煤制乙二醇负荷率分别提升至100%、80%、97%和65%。•可再生能源发电小时数：根据2021年的各类可再生能源机组发电小时数以及2022年1-8月发电小时数的同比变化率，预测出2022年全年各类可再生能源机组的发电小时数。2022年能源替代关键参数假设替换途径关键变量20212022E经济性替代燃料替代煤电替代石油新增新能源汽车销量（万辆）350600煤电替代气电燃气机组发电小时数（小时）25102400燃煤替代供暖燃气供暖面积（亿平方米）4038原料替代煤制油煤制油负荷率82.6%100%煤制气煤制气负荷率72.7%80%煤制烯烃煤制烯烃负荷率94.2%97%煤制乙二醇煤制乙二醇负荷率55.0%65%稳定性替代煤替可再生能源替代水电水电机组发电小时数（小时）36223463替代风电风电机组发电小时数（小时）22322172替代光伏光伏机组发电小时数（小时）12811352（资料来源：同花顺、国家统计局、国信证券经济研究所整理）供需影响我国2022年能源供需分析请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容23➢煤炭与其他能源替代量•供给侧：三种能源进口量同比均有所下降。其中，石油和天然气分别有1843.9万吨和68.9亿立方米的供给缺口。•需求侧：通过各类替换渠道，可实现需求侧1606.2万吨石油和67.9亿立方米天然气的消费替代。煤炭替代油气总共需要额外3180.8万吨。对于可再生能源，根据煤电与可再生能源电力的替代，需要额外煤炭需求2567.2万吨。同时，煤炭还需额外增加供应4857.5万吨弥补进口缺口。最终，仅用于国内能源替代的额外煤炭需求为10605.5万吨。➢煤炭需求的增量•假设2022年全年能源消费总量相比于2021年增加2%，则根据2021年煤炭消费占比(56%)，计算出2022年能源消费增量中，煤炭消费为8216.2万吨。➢2022年煤炭总需求量•将用于替代的煤炭量和用于满足增量需求的煤炭量加总，最终预计2022年全年新增煤炭需求约18821.7万吨。考虑库存变化，全年煤炭生产增长预计达到2.9亿吨。2022年能源供给变化煤石油天然气变化来源变化量（万吨）变化来源变化量（万吨）变化来源变化量（亿立方米）供给侧变化进口-4857.5国外进口-2401.0国外进口-LNG-246.0国外进口-管道62.2国内生产10605.5国内生产557.1国内生产114.9供给侧变化合计5748.0（用于替代）-1843.9-68.92022年能源需求变化（资料来源：同花顺、国家统计局、国信证券经济研究所整理）（资料来源：同花顺、国家统计局、国信证券经济研究所整理）供需影响我国2022年能源供需分析煤石油天然气变化来源变化量（万吨）变化来源变化量（万吨）变化来源变化量（亿立方米）经济性替代煤与石油煤电替代石油696.9电车替代油车-807.5—煤制油805.1煤制油-162.0煤制烯烃353.9煤制烯烃-468.2煤制乙二醇226.6煤制乙二醇-168.6经济性替代煤与天然气煤电与气电替代510.0—煤电与气电替代-39.4燃煤与燃气供暖替代425.6燃煤与燃气供暖替代-24.0煤制气162.8煤制气-4.5稳定性替代煤电替代水电2654.6——煤电替代风电840.3煤电替代光电-927.7需求侧变化合计5748.0（用于替代）-1606.2-67.9供需差值0.0-237.7-1.0请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容24➢2022年四季度煤炭需求同比增加约7317.4万吨•供给侧：石油和天然气将出现452万吨和20.7亿立方米供应缺口。•需求侧：煤炭可实现401.6万吨石油和30.1亿立方米天然气的替换。加上对煤炭进口短缺的弥补，共需要额外煤炭供给约5178.7万吨。•能耗需求增量：假设2022年四季度能源消费总量相比于2021年增加2%，根据2021年煤炭消费占比(56%)，计算额外需求2054.0万吨煤炭消费。最终，预计2022年四季度新增煤炭需求约7232.8万吨。供需影响2022年四季度能源供需分析2021年四季度2022年四季度新增新能源汽车销量（万）107150燃气机组发电小时数（小时）628580燃气供暖面积（亿平方米）4038煤制油负荷率83%100%煤制气负荷率73%80%煤制烯烃负荷率94%97%煤制乙二醇负荷率55%65%水电机组发电小时数（小时）828662风电机组发电小时数（小时）592576光伏机组发电小时数（小时）2752902022年四季度关键参数假设（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理）2022年四季度能源供给变化煤石油天然气变化来源变化量（万吨）变化来源变化量（万吨）变化来源变化量（亿立方米）供给侧变化进口-1384.9国外进口-590.9国外进口-LNG-63.7国外进口-管道13.1国内生产5178.7国内生产138.9国内生产29.9供给侧变化合计3793.9（用于替代）-452.0-20.72022年四季度能源需求变化（资料来源：同花顺、国家统计局、国信证券经济研究所整理）（资料来源：同花顺、国家统计局、国信证券经济研究所整理）煤石油天然气变化来源变化量（万吨）变化来源变化量（万吨）变化来源变化量（亿立方米）经济性替代煤与石油煤电替代石油174.2电车替代油车-201.9—煤制油201.3煤制油-40.5煤制烯烃88.5煤制烯烃-117.0煤制乙二醇56.6煤制乙二醇-42.1经济性替代煤与天然气煤电与气电替代220.2—煤电与气电替代-17.0燃煤与燃气供暖替代212.8燃煤与燃气供暖替代-12.0煤制气40.7煤制气-1.1稳定性替代煤电替代水电2771.4——煤电替代风电224.1煤电替代光电-196.0需求侧变化合计3793.9（用于替代）-401.6-30.1供需差值0.0-50.59.5请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容25供需影响2023年的能源供需分析（资料来源：同花顺、国信证券经济研究所整理。注：该部分未考虑供给侧变化，以及2023年能源消费总量增量对煤炭的需求）➢2023年煤炭需求替代变化范围➢需求范围：能源替代所需煤炭量波动在-4964.6万吨到6331.2万吨。根据未来油气价格变动及可再生能源电力变化情况，设计低煤炭和高煤炭两种需求情景。经济性替代方面，新能源汽车增量影响较为显著；稳定性替代方面，水电出力情况将对未来煤炭需求有较大影响。➢本研究预测：预计2023年的煤炭替代需求量约为2081.8万吨。关键假设：新能源汽车销量参考中汽协预测数据；预计燃气发电和供暖无较大变动，且各项煤化工负荷的不会有显著变化。稳定性替代方面，水电发电小时数在2022年基础上小幅降低；风电、光伏小时数取变化中值。关键参数2022年2023年（低煤炭需求情景）新增煤炭需求（万吨）2023年（高煤炭需求情景）新增煤炭需求（万吨）关键假设本研究假设新增煤炭需求（万吨）新增新能源汽车销量（万辆）7289901099.111281581.1根据中汽协预测，2023年增速为36%。假设乐观情况下增速同2022年的55%。最终增速范围36%-55%9901099.1燃气机组发电小时数（小时）24002500-463.72350231.8油气价格回落，燃气发电小时数恢复至2021年水平；油气价格持续高升，燃气出力继续降低24000.0燃气供暖面积（亿平方米）3840-425.636425,6油气价格回落，天然气供暖面积上升；油气价格持续高升，天然气供暖继续下降380.0煤制油负荷率100%90%-462.7100%0.0油气价格回落，煤化工生产动力降低；油气价格持续高升，煤化工负荷继续提升100%0.0煤制气负荷率80%75%-111.585%111.585%111.5煤制烯烃负荷率97%95%-252.898%126.497%0.0煤制乙二醇负荷率65%55%-226.865%0.060%-113.4水电机组发电小时数（小时）34633600-2287.333102554.4可再生能源电力发电小时数同比不再下滑，2023年恢复至2021年水平；高煤炭需求下，可再生能源电力发电小时数按照同比变化进一步下滑34001051.8风电机组发电小时数（小时）21722232-840.32115798.32174-28.0光伏机组发电小时数（小时）13521428-993.01281927.71355-39.2煤与油气替代需求合计（万吨）-844.02050.81097.2煤与新能源替代合计（万吨）-4120.64280.4984.6总煤炭替代需求合计（万吨）-4964.66331.22081.82023年煤炭替代需求预测请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容4.投资建议及风险提示请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容投资建议及风险提示27➢投资建议：•能源革命与能源替代推动了社会经济进步，在当前国际能源价格高位、新能源波动加大的情况下，国内煤炭能源发挥了经济性替代和稳定性替代的作用。2022年，我们预测经济性替代和稳定性替代需要增加煤炭5748.0万吨，仅四季度就会增加3793.9万吨，主要因为水电出力大幅下降。2023年能源替代的煤炭需求波动范围为-4964.6万吨到6331.2万吨，我们预计为2081.8万吨。在全球能源供需紧张格局下，国内相对低价的煤炭必然会替代高价能源，也必须要为新能源的不稳定性来兜底。受今年极端天气影响，四季度水电供应大幅下降，煤炭需求进一步提升。维持行业“超配”评级。建议关注中国神华、陕西煤业、发展煤制乙醇的淮北矿业、转型新能源的盘江股份、华阳股份以及煤矿智能化龙头天地科技。➢风险提示：•海内外疫情的反复。疫情可能会反复，国内可能出现煤炭消费需求下降，海外煤炭需求和煤价低迷也会传导到国内。•煤炭产能大量释放。随着煤炭行业产能优化推进，可能出现煤炭产能释放超过预期，导致供应大于需求，造成煤价较大幅度下跌。•新能源对煤炭替代。碳中和政策下，可再生能源装机快速增长，其他低成本、低排放新能源技术出现替代煤炭部分需求，导致煤炭需求下降，煤炭开发利用不及预期。•国际油气价格回落。国际能源供需变化，油气价格回落，部分煤炭需求重新被油气替代，导致煤炭需求降低。•煤矿安全事故影响。煤矿安全事故发生，导致相关公司停业整顿，对生产经营造成影响。请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容公司公司投资收盘价总市值EPSPE代码名称评级（元）（亿元）20212022E2023E20212022E2023E600395.SH盘江股份未评级8.06173.020.551.051.1614.767.686.95600348.SH华阳股份未评级19.73474.511.472.342.5513.428.437.74600985.SH淮北矿业未评级15.72390.021.932.732.958.155.765.33601225.SH陕西煤业未评级21.502,084.432.183.092.799.866.967.71600582.sh天地科技未评级4.96205.270.390.520.6312.729.547.87601088.SH中国神华未评级30.996157.252.533.393.5712.259.148.68重点公司估值表资料来源：Wind，国信证券经济研究所整理；未评级公司盈利预测来自wind一致性预期；取10月18日收盘价请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容免责声明分析师承诺作者保证报告所采用的数据均来自合规渠道；分析逻辑基于作者的职业理解，通过合理判断并得出结论，力求独立、客观、公正，结论不受任何第三方的授意或影响；作者在过去、现在或未来未就其研究报告所提供的具体建议或所表述的意见直接或间接收取任何报酬，特此声明。重要声明本报告由国信证券股份有限公司（已具备中国证监会许可的证券投资咨询业务资格）制作；报告版权归国信证券股份有限公司（以下简称“我公司”）所有。本报告仅供我公司客户使用，本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式使用、复制或传播。任何有关本报告的摘要或节选都不代表本报告正式完整的观点，一切须以我公司向客户发布的本报告完整版本为准。本报告基于已公开的资料或信息撰写，但我公司不保证该资料及信息的完整性、准确性。本报告所载的信息、资料、建议及推测仅反映我公司于本报告公开发布当日的判断，在不同时期，我公司可能撰写并发布与本报告所载资料、建议及推测不一致的报告。我公司不保证本报告所含信息及资料处于最新状态；我公司可能随时补充、更新和修订有关信息及资料，投资者应当自行关注相关更新和修订内容。我公司或关联机构可能会持有本报告中所提到的公司所发行的证券并进行交易，还可能为这些公司提供或争取提供投资银行、财务顾问或金融产品等相关服务。本公司的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中意见或建议不一致的投资决策。本报告仅供参考之用，不构成出售或购买证券或其他投资标的要约或邀请。在任何情况下，本报告中的信息和意见均不构成对任何个人的投资建议。任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。投资者应结合自己的投资目标和财务状况自行判断是否采用本报告所载内容和信息并自行承担风险，我公司及雇员对投资者使用本报告及其内容而造成的一切后果不承担任何法律责任。证券投资咨询业务的说明本公司具备中国证监会核准的证券投资咨询业务资格。证券投资咨询，是指从事证券投资咨询业务的机构及其投资咨询人员以下列形式为证券投资人或者客户提供证券投资分析、预测或者建议等直接或者间接有偿咨询服务的活动：接受投资人或者客户委托，提供证券投资咨询服务；举办有关证券投资咨询的讲座、报告会、分析会等；在报刊上发表证券投资咨询的文章、评论、报告，以及通过电台、电视台等公众传播媒体提供证券投资咨询服务；通过电话、传真、电脑网络等电信设备系统，提供证券投资咨询服务；中国证监会认定的其他形式。发布证券研究报告是证券投资咨询业务的一种基本形式，指证券公司、证券投资咨询机构对证券及证券相关产品的价值、市场走势或者相关影响因素进行分析，形成证券估值、投资评级等投资分析意见，制作证券研究报告，并向客户发布的行为。国信证券投资评级类别级别定义股票投资评级买入预计6个月内，股价表现优于市场指数20%以上增持预计6个月内，股价表现优于市场指数10%-20%之间中性预计6个月内，股价表现介于市场指数±10%之间卖出预计6个月内，股价表现弱于市场指数10%以上行业投资评级超配预计6个月内，行业指数表现优于市场指数10%以上中性预计6个月内，行业指数表现介于市场指数±10%之间低配预计6个月内，行业指数表现弱于市场指数10%以上请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容国信证券经济研究所深圳深圳市福田区福华一路125号国信金融大厦36层邮编：518046总机：0755-82130833上海上海浦东民生路1199弄证大五道口广场1号楼12楼邮编：200135北京北京西城区金融大街兴盛街6号国信证券9层邮编：100032