碳中和大潮将至，煤炭消费面临何种挑战？

实际上，“碳中和”相关概念并非 2020 年才提出。早在 2009 年，我国就已在国际上做 出了“碳减排”承诺，并分别于 2016 年和 2020 年又首次在国际社会上做出了“2030 年碳达峰”和“2060 年碳中和”承诺。

从中国二氧化碳排放量看，自 2013 年来，我国二氧化碳排放总量进入平台期，能源和 工业二氧化碳排放量占据大头。

能源：受益于火电厂扩张受限和新能源产业快速发展影响，中国能源行业 2013 年 到 2019 年二氧化碳排放量保持稳定。未来看，由于新能源（光伏、风电、水电） 等行业快速发展，传统化石能源（煤炭、石油、天然气）发电政策逐步收紧，中国 能源行业将承担最主要二氧化碳减排任务。

工业：由于“三去一降一补”政策逐步落实，高耗能的钢铁、建材行业逐步整合， 行业内低效率企业正逐步退出市场，行业能耗逐步降低。未来，中国高耗能产业面 临长期的供给侧改革和优化的过程，低效率的企业将进一步退出市场，工业企业也 将承担一部分减排任务。

交运：由于中国汽车保有量稳步提升，汽车汽油消耗量逐步增加，拉动二氧化碳排 放量提升。受近几年新能源电动车的发展影响，中国交运行业直接产生二氧化碳量 有望逐步回落，对减排任务贡献一份力。

建筑：基建和房地产行业均处于稳步发展的过程，二氧化碳排放量处于稳步增长阶 段。未来看，随着基建投资增速逐步回落，房地产开发“三道红线”和装配式建筑 逐步推广，我国建筑行业二氧化碳排放量有望逐步降低。

多管齐下，能源结构转型是重头戏。从具体实施措施看，能源结构转型将构筑最主要的 减排任务，能源结构转型将贡献 52 亿吨二氧化碳减排任务，因此传统的火电行业将受 到更为明显影响。

据此，我们对 2030 年能源消费量进行了预测。结果发现，当 2030 年非化石能源占一 次能源消费比重为 25%时，我国原煤消费量为 27.3 亿吨标准煤，对应年均复合增速为 -0.26%（以 2019 年为基准）。这也说明，在“碳中和”下，我国原煤的能源消费量整体 会呈现下降趋势。 煤、石油和天然气是主要的二氧化碳来源，中国具备“富煤、贫油、少气”的资源特征， 对煤炭资源依赖程度较高。煤炭按照用途大致可以分为动力煤（火电），焦煤/焦炭（冶 金还原）和无烟煤（基础原料）。

动力煤和焦煤分别用于发电和冶金，二氧化碳排放较为明显，受到“碳中和”影响 较大。

部分无烟煤/烟煤由于终端产品主要是尿素、管材、衣服和家具等，反应过程天然 “固碳”，碳排放较少，受“碳中和”影响较小。 本文主要分析在碳中和视角下，动力煤、焦煤/焦炭和无烟煤行业受到政策的影响，以及 对下游钢铁有色、建材和化工行业的影响，并分析其中投资机会。

动力煤：需求刚性，供给减量

动力煤即指用作动力原料的煤炭。一般来说，动力煤煤种可选范围较广，长焰煤、气煤、 无烟煤、贫煤、褐煤均可用作动力煤。截至 2020 年，我国动力煤消费量为 34.37 亿吨， 其中用于火电行业的占比最大，为 61%；其次是高耗能制造业，依次是建材、供热、化 工、冶金，动力煤消费量占比分别为 9%、8%、6%和 5%。

需求：预计电力需求增长长期为正

未来电力需求增长或将长期为正，这主要是因为：1）近年来，我国经济增速总体仍保持 正增长，且电力弹性系数呈现提升态势，因此即使未来我国经济增速有所放缓，但在 GDP 增速总体为正的情况下，用电量预计仍保持增长。2）反观制造业外包程度较高的 美国，虽然其 GDP 增速仍为正，但其净发电量增速却常常为负值，这主要和美国工业 部门的净发电量占比较小有关。由于我国第二产业在 GDP 中占比较大，用电量也较大， 因此我国预计不会出现像美国一样净发电量常常为负值的情况。

供给：存量优化，效率为先

由于燃煤发电过程必然产生碳排放，因此为实现“碳减排”，我国火电供给在未来可能会 逐渐下行。近年来，我国主要通过以下方式实现“碳减排”：1）降低供电煤耗，提升发 电用煤效率从而降低碳排放总量；2）减少火电装机占比，增加风光新能源等装机比重， 从总量上减少碳排放总量。但由于供电煤耗的下降是有极限的，因此未来主要通过大力 发展风光等清洁能源、减少火电机组装机占比来实现“碳达峰”、“碳中和”目标。

降低供电煤耗：存量改造，控制新增

截至 2020 年末，我国火电厂供电煤耗为 305.5 克标准煤/千瓦时，与全国供电煤耗最低 机组（276 克标准煤/千瓦时）相比仍有提升空间。由于单机容量越高、压力值越大机组 供电煤耗越低，因此我国近年来不断通过提升新增火电机组准入门槛、对现役机组升级 改造、淘汰煤电小机组等方式降低供电煤耗率。

提升新增火电机组准入门槛：2014 年《关于印发能源发展战略行动计划（2014- 2020 年）的通知》规定新建燃煤机组的供电煤耗需低于每千瓦时 300 克标准煤， 2016 年《电力发展“十三五”规划》又进一步对其做出了安排，此后我国新增煤 电机组准入门槛有所提升。

对现役机组进行升级改造：2014 年，《煤电节能减排升级与改造行动计划》提出 “重点对 30 万千瓦和 60 万千瓦等级亚临界、超临界机组实施综合性、系统性节 能改造，改造后供电煤耗力争达到同类型机组先进水平”。2016 年《电力发展“十 三五”规划（2016-2020 年）》又明确提出“现役燃煤发电机组经改造平均供电煤 耗低于 310 克标煤每千瓦时，燃煤机组二氧化碳排放强度下降到 865 克/千瓦时左 右”。可见我国改造升级力度不断加大。

淘汰煤电小机组：2014 年，我国《煤电节能减排升级与改造行动计划》提出“淘 汰单机容量 5 万千瓦及以下的常规小火电机组、单机容量 10 万千瓦级及以下的常 规燃煤火电机组、单机容量 20 万千瓦级及以下设计寿命期满和不实施供热改造的 常规燃煤火电机组”。2019 年 12 月，我国又进一步出台了《产业结构调整指导目 录（征求意见稿）》，明确规定“淘汰单机容量在 10 万千瓦以下常规火电、限制 30 万千瓦以下常规燃煤机组、限制发电煤耗在 300 克标准煤/千瓦时的湿冷发电机组 和发电煤耗在 305 克标准煤/千瓦时的空冷发电机组”。可见我国落后产能淘汰标准逐渐提高。

受益于一系列旨在降低供电煤耗的政策，我国近年来火电机组供电煤耗率不断下降，与 之对应的二氧化碳排放量也不断降低。

优化发电结构：提升清洁能源装机占比

由于火力发电水可以通过水、核、风、光等清洁能源发电替代，因此为从根上减少碳排 放总量，实现“碳中和”目标，我国明确提出了“到 2030 年，非化石能源占一次能源 消费比重将达到 25%左右”的要求。截至 2020 年，我国火电装机容量为 12.45 亿千瓦， 占所有电源装机总容量的 57%。未来来看，我国火电装机容量占比仍会不断下降，“碳 减排”空间巨大。

炼焦煤：需求承压，供给受限

炼焦煤即指用于炼制焦炭的煤炭。与动力煤相比，其粘结性更强，对煤质要求更高，煤 种上则以烟煤为主。截至 2020 年，我国炼焦煤消费量为 5.58 亿吨。由于焦炭主要用途 为炼钢，而钢材主要提供给地产、基建、机械、汽车、家电、军工等行业，因此炼焦煤的消费量主要和钢厂下游行业的发展增速有关。

需求：长期承压，短期改善

受制于土地面积有限，从长期来看，我国地产、基建、汽车等投资增速将不断下行，钢 铁用量也将有所承压。但从短期来看，受益于出口需求旺盛及我国机械制造投资增速较 高，我国粗钢产量累计同比不断上行。

供给：短期偏紧，产能受限

焦煤供给主要和我国“去产能”和“进口煤”政策有关。由于炼钢过程中二氧化碳排放 同样不可避免，因此为实现“碳减排”，近年来我国主要通过以下方式减少碳排放：1） 降低吨钢煤耗；2）淘汰落后产能；3）加大环保设备投入，从而对二氧化碳进行吸收。 当前，我国吨钢耗煤量约为 0.32 吨，已达世界先进水平。因此未来来看，我国吨钢煤耗 下行空间不大。此外，由于我国已于 2018 年提前完成“去产能”目标，因此当前钢企设备整体生产能 力较高，未来继续压减产能的空间不大。2018 年，我国钢铁行业完成化解过剩产能 1 亿 至 1.5 亿吨的上限目标，提前完成“十三五”去产能目标。 在这种情况下，降低钢厂二氧化碳排放率主要通过加大环保设备投入或者发展突破性炼 钢技术来降低二氧化碳排放量。

加大环保设备投入：钢厂减排主要方式

随着近年来钢厂不断增加资本支出、环保设备投入不断提升，近年来我国吨钢二氧化碳 排放量不断下降。

氢气还原炼铁技术：成本较高，尚不成熟

从技术上看，目前钢铁行业中突破性“碳减排”技术主要是氢气还原炼铁技术。该技术 通过在炼铁工序中将氢气替代传统的碳还原剂，除去铁矿石中的杂质和氧。由于氢气在 还原反应过程中只会产生水，从而显著降低二氧化碳排放。当前该技术在国内尚未商用 化，但已在国外进入试验或建设阶段，其中日本的 COURSE50 项目基本达到 CO 减排 10%目标。不过目前该项目成本仍然较高，技术比较复杂，较难替代当前的主要冶炼工 艺。因此总结来看，钢铁厂未来发展亦将受到一定程度限制。

烟煤/无烟煤：天然固碳，未来可期

煤化工产业可以分为传统煤化工和新型煤化工，传统煤化工涉及煤制电石、煤合成氨等 领域，新型煤化工主要包含煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇等。无论是传统煤化工还是 新型煤化工，煤制技术均是固碳反应，不涉及二氧化碳排放。未来看，如果能源制备技 术脱离煤炭，煤化工行业受到碳中和影响较小。

传统煤化工：空间压缩，龙头争霸

无烟煤化学过程二氧化碳排放量较少，受碳中和影响较为有限。排除能源用碳外，煤焦 化、气化能制备电石、尿素和甲醇等多种传统基础化工原料，终端消费主要应用于管材、 塑料、农作物、纺服原料等衣食住行多个领域，关系国计民生，具备较强刚性。

尿素和电石产能止步不前，煤炭指标存量优化。传统煤化工下游电石和尿素产能过剩， 近些年受到供给侧改革和安全环保生产影响，传统煤化工发展受到指标限制，尿素和电 石产能止步不前，行业内存量优化，对烟煤/无烟煤需求降低。未来看，行业对装置规模 小、产品结构单一的企业进行淘汰，多元一体化的高效率生产龙头有望稳步向前。

新型煤化工：替代石油，前景广阔

中国石油进口依存度高，煤制技术实现战略保障。石化产品是国民经济发展的重要基础 原料，市场需求巨大，但受油气资源约束，对外依存度较高。从 2001 年 1 月到 2019 年 12 月，中国原油进口依赖度从 18.4%提升至 72.6%。我国煤炭资源较为丰富，成本较 为低廉，新型煤制乙烯、煤制乙二醇技术能缓解对原油依存度。

需求侧：煤制产品替代进口，下游需求稳步增长

煤制烯烃：石油依赖度较高，发展潜力十足。乙烯是重要的基础化工原料，下游主要用 于制备聚乙烯（PE），广泛用于汽车、电子、家电、建材和食品包装等多个细分领域。 未来看，随着下游终端消费市场稳步增长，中国 PE 市场将稳步增长，拉动乙烯需求增 加。但目前乙烯主要制备方式为蒸汽裂解（石油制），占比达到 77.2%，其次为煤制乙 烯（CTO，13.2%）和甲醇制烯烃（MTO，9.6%）。未来看，在国家政策扶植下，煤制 乙烯技术有望进一步扩展，缓解对石油的高进口依赖，并且缓解油价上涨对国内化工企 业生产成本的打击。

聚乙烯稳步扩产，煤制烯烃需求增长动力十足。未来看，国内聚乙烯产能稳步增加有望 拉动乙烯需求增长。宁夏宝丰能源、中煤陕西榆林、山焦飞虹、山西同煤集团和山西潞 宝合计将投放 180 万吨煤制和甲醇制烯烃-聚合装置，乙烯市场需求增长动力十足，煤 化工 CMO 和 CTO 制备乙烯仍具备发展前景。

煤制乙二醇：进口依存度高，需求稳步增长。乙二醇下游主要用于生产聚酯瓶片和聚酯 纤维，和人们生活息息相关。中国乙二醇进口依存度常年高于 50%，依赖于海外进口产 品满足聚酯瓶片和涤纶长丝生产。未来看，随着中国服装和包装饮料需求稳步增长，中 国聚酯瓶片和涤纶长丝需求稳步增长，拉动乙二醇需求稳步增加。

供给侧：多点开花，煤制化工迎来绽放

煤制乙烯：多点同开花，产能稳步释放。截至 2020 年，中国乙烯产能为 3430.5 万吨/ 年，以蒸汽裂解技术为主。未来看，国内新增烯烃制备技术中，蒸汽裂解技术仍作为主 要技术，但 MTO 和 CTO 技术仍为不可替代的发展技术，具备较高战略意义，未来仍有 较大发展潜力。

煤制乙二醇：多点同开花，产能稳步释放。截至 2020 年，中国乙二醇总产能为 1570.2 万吨/年，以乙烯氧化法为主。未来看，国内新增乙二醇制备技术中，乙烯氧化法和煤基 合成气法技术仍作为主要技术，煤炭对中国乙二醇国产化制备具备举足轻重的作用。