碳中和大潮將至，煤炭消費面臨何種挑戰？
實際上，“碳中和”相關概念并非 2020 年才提出。早在 2009 年，我國就已在國際上做 出了“碳減排”承諾，并分別于 2016 年和 2020 年又首次在國際社會上做出了“2030 年碳達峰”和“2060 年碳中和”承諾。
從中國二氧化碳排放量看，自 2013 年來，我國二氧化碳排放總量進入平臺期，能源和 工業二氧化碳排放量占據大頭。
能源：受益于火電廠擴張受限和新能源產業快速發展影響，中國能源行業 2013 年 到 2019 年二氧化碳排放量保持穩定。未來看，由于新能源（光伏、風電、水電） 等行業快速發展，傳統化石能源（煤炭、石油、天然氣）發電政策逐步收緊，中國 能源行業將承擔最主要二氧化碳減排任務。
工業：由于“三去一降一補”政策逐步落實，高耗能的鋼鐵、建材行業逐步整合， 行業內低效率企業正逐步退出市場，行業能耗逐步降低。未來，中國高耗能產業面 臨長期的供給側改革和優化的過程，低效率的企業將進一步退出市場，工業企業也 將承擔一部分減排任務。
交運：由于中國汽車保有量穩步提升，汽車汽油消耗量逐步增加，拉動二氧化碳排 放量提升。受近幾年新能源電動車的發展影響，中國交運行業直接產生二氧化碳量 有望逐步回落，對減排任務貢獻一份力。
建筑：基建和房地產行業均處于穩步發展的過程，二氧化碳排放量處于穩步增長階 段。未來看，隨著基建投資增速逐步回落，房地產開發“三道紅線”和裝配式建筑 逐步推廣，我國建筑行業二氧化碳排放量有望逐步降低。
多管齊下，能源結構轉型是重頭戲。從具體實施措施看，能源結構轉型將構筑最主要的 減排任務，能源結構轉型將貢獻 52 億噸二氧化碳減排任務，因此傳統的火電行業將受 到更為明顯影響。
據此，我們對 2030 年能源消費量進行了預測。結果發現，當 2030 年非化石能源占一 次能源消費比重為 25%時，我國原煤消費量為 27.3 億噸標準煤，對應年均復合增速為 -0.26%（以 2019 年為基準）。這也說明，在“碳中和”下，我國原煤的能源消費量整體 會呈現下降趨勢。 煤、石油和天然氣是主要的二氧化碳來源，中國具備“富煤、貧油、少氣”的資源特征， 對煤炭資源依賴程度較高。煤炭按照用途大致可以分為動力煤（火電），焦煤/焦炭（冶 金還原）和無煙煤（基礎原料）。
動力煤和焦煤分別用于發電和冶金，二氧化碳排放較為明顯，受到“碳中和”影響 較大。
部分無煙煤/煙煤由于終端產品主要是尿素、管材、衣服和家具等，反應過程天然 “固碳”，碳排放較少，受“碳中和”影響較小。 本文主要分析在碳中和視角下，動力煤、焦煤/焦炭和無煙煤行業受到政策的影響，以及 對下游鋼鐵有色、建材和化工行業的影響，并分析其中投資機會。
動力煤：需求剛性，供給減量
動力煤即指用作動力原料的煤炭。一般來說，動力煤煤種可選范圍較廣，長焰煤、氣煤、 無煙煤、貧煤、褐煤均可用作動力煤。截至 2020 年，我國動力煤消費量為 34.37 億噸， 其中用于火電行業的占比最大，為 61%；其次是高耗能制造業，依次是建材、供熱、化 工、冶金，動力煤消費量占比分別為 9%、8%、6%和 5%。
需求：預計電力需求增長長期為正
未來電力需求增長或將長期為正，這主要是因為：1）近年來，我國經濟增速總體仍保持 正增長，且電力彈性系數呈現提升態勢，因此即使未來我國經濟增速有所放緩，但在 GDP 增速總體為正的情況下，用電量預計仍保持增長。2）反觀制造業外包程度較高的 美國，雖然其 GDP 增速仍為正，但其凈發電量增速卻常常為負值，這主要和美國工業 部門的凈發電量占比較小有關。由于我國第二產業在 GDP 中占比較大，用電量也較大， 因此我國預計不會出現像美國一樣凈發電量常常為負值的情況。
供給：存量優化，效率為先
由于燃煤發電過程必然產生碳排放，因此為實現“碳減排”，我國火電供給在未來可能會 逐漸下行。近年來，我國主要通過以下方式實現“碳減排”：1）降低供電煤耗，提升發 電用煤效率從而降低碳排放總量；2）減少火電裝機占比，增加風光新能源等裝機比重， 從總量上減少碳排放總量。但由于供電煤耗的下降是有極限的，因此未來主要通過大力 發展風光等清潔能源、減少火電機組裝機占比來實現“碳達峰”、“碳中和”目標。
降低供電煤耗：存量改造，控制新增
截至 2020 年末，我國火電廠供電煤耗為 305.5 克標準煤/千瓦時，與全國供電煤耗最低 機組（276 克標準煤/千瓦時）相比仍有提升空間。由于單機容量越高、壓力值越大機組 供電煤耗越低，因此我國近年來不斷通過提升新增火電機組準入門檻、對現役機組升級 改造、淘汰煤電小機組等方式降低供電煤耗率。
提升新增火電機組準入門檻：2014 年《關于印發能源發展戰略行動計劃（2014- 2020 年）的通知》規定新建燃煤機組的供電煤耗需低于每千瓦時 300 克標準煤， 2016 年《電力發展“十三五”規劃》又進一步對其做出了安排，此后我國新增煤 電機組準入門檻有所提升。
對現役機組進行升級改造：2014 年，《煤電節能減排升級與改造行動計劃》提出 “重點對 30 萬千瓦和 60 萬千瓦等級亞臨界、超臨界機組實施綜合性、系統性節 能改造，改造后供電煤耗力爭達到同類型機組先進水平”。2016 年《電力發展“十 三五”規劃（2016-2020 年）》又明確提出“現役燃煤發電機組經改造平均供電煤 耗低于 310 克標煤每千瓦時，燃煤機組二氧化碳排放強度下降到 865 克/千瓦時左 右”。可見我國改造升級力度不斷加大。
淘汰煤電小機組：2014 年，我國《煤電節能減排升級與改造行動計劃》提出“淘 汰單機容量 5 萬千瓦及以下的常規小火電機組、單機容量 10 萬千瓦級及以下的常 規燃煤火電機組、單機容量 20 萬千瓦級及以下設計壽命期滿和不實施供熱改造的 常規燃煤火電機組”。2019 年 12 月，我國又進一步出臺了《產業結構調整指導目 錄（征求意見稿）》，明確規定“淘汰單機容量在 10 萬千瓦以下常規火電、限制 30 萬千瓦以下常規燃煤機組、限制發電煤耗在 300 克標準煤/千瓦時的濕冷發電機組 和發電煤耗在 305 克標準煤/千瓦時的空冷發電機組”。可見我國落后產能淘汰標準逐漸提高。
受益于一系列旨在降低供電煤耗的政策，我國近年來火電機組供電煤耗率不斷下降，與 之對應的二氧化碳排放量也不斷降低。
優化發電結構：提升清潔能源裝機占比
由于火力發電水可以通過水、核、風、光等清潔能源發電替代，因此為從根上減少碳排 放總量，實現“碳中和”目標，我國明確提出了“到 2030 年，非化石能源占一次能源 消費比重將達到 25%左右”的要求。截至 2020 年，我國火電裝機容量為 12.45 億千瓦， 占所有電源裝機總容量的 57%。未來來看，我國火電裝機容量占比仍會不斷下降，“碳 減排”空間巨大。
煉焦煤：需求承壓，供給受限
煉焦煤即指用于煉制焦炭的煤炭。與動力煤相比，其粘結性更強，對煤質要求更高，煤 種上則以煙煤為主。截至 2020 年，我國煉焦煤消費量為 5.58 億噸。由于焦炭主要用途 為煉鋼，而鋼材主要提供給地產、基建、機械、汽車、家電、軍工等行業，因此煉焦煤的消費量主要和鋼廠下游行業的發展增速有關。
需求：長期承壓，短期改善
受制于土地面積有限，從長期來看，我國地產、基建、汽車等投資增速將不斷下行，鋼 鐵用量也將有所承壓。但從短期來看，受益于出口需求旺盛及我國機械制造投資增速較 高，我國粗鋼產量累計同比不斷上行。
供給：短期偏緊，產能受限
焦煤供給主要和我國“去產能”和“進口煤”政策有關。由于煉鋼過程中二氧化碳排放 同樣不可避免，因此為實現“碳減排”，近年來我國主要通過以下方式減少碳排放：1） 降低噸鋼煤耗；2）淘汰落后產能；3）加大環保設備投入，從而對二氧化碳進行吸收。 當前，我國噸鋼耗煤量約為 0.32 噸，已達世界先進水平。因此未來來看，我國噸鋼煤耗 下行空間不大。此外，由于我國已于 2018 年提前完成“去產能”目標，因此當前鋼企設備整體生產能 力較高，未來繼續壓減產能的空間不大。2018 年，我國鋼鐵行業完成化解過剩產能 1 億 至 1.5 億噸的上限目標，提前完成“十三五”去產能目標。 在這種情況下，降低鋼廠二氧化碳排放率主要通過加大環保設備投入或者發展突破性煉 鋼技術來降低二氧化碳排放量。
加大環保設備投入：鋼廠減排主要方式
隨著近年來鋼廠不斷增加資本支出、環保設備投入不斷提升，近年來我國噸鋼二氧化碳 排放量不斷下降。
氫氣還原煉鐵技術：成本較高，尚不成熟
從技術上看，目前鋼鐵行業中突破性“碳減排”技術主要是氫氣還原煉鐵技術。該技術 通過在煉鐵工序中將氫氣替代傳統的碳還原劑，除去鐵礦石中的雜質和氧。由于氫氣在 還原反應過程中只會產生水，從而顯著降低二氧化碳排放。當前該技術在國內尚未商用 化，但已在國外進入試驗或建設階段，其中日本的 COURSE50 項目基本達到 CO 減排 10%目標。不過目前該項目成本仍然較高，技術比較復雜，較難替代當前的主要冶煉工 藝。因此總結來看，鋼鐵廠未來發展亦將受到一定程度限制。
煙煤/無煙煤：天然固碳，未來可期
煤化工產業可以分為傳統煤化工和新型煤化工，傳統煤化工涉及煤制電石、煤合成氨等 領域，新型煤化工主要包含煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇等。無論是傳統煤化工還是 新型煤化工，煤制技術均是固碳反應，不涉及二氧化碳排放。未來看，如果能源制備技 術脫離煤炭，煤化工行業受到碳中和影響較小。
傳統煤化工：空間壓縮，龍頭爭霸
無煙煤化學過程二氧化碳排放量較少，受碳中和影響較為有限。排除能源用碳外，煤焦 化、氣化能制備電石、尿素和甲醇等多種傳統基礎化工原料，終端消費主要應用于管材、 塑料、農作物、紡服原料等衣食住行多個領域，關系國計民生，具備較強剛性。
尿素和電石產能止步不前，煤炭指標存量優化。傳統煤化工下游電石和尿素產能過剩， 近些年受到供給側改革和安全環保生產影響，傳統煤化工發展受到指標限制，尿素和電 石產能止步不前，行業內存量優化，對煙煤/無煙煤需求降低。未來看，行業對裝置規模 小、產品結構單一的企業進行淘汰，多元一體化的高效率生產龍頭有望穩步向前。
新型煤化工：替代石油，前景廣闊
中國石油進口依存度高，煤制技術實現戰略保障。石化產品是國民經濟發展的重要基礎 原料，市場需求巨大，但受油氣資源約束，對外依存度較高。從 2001 年 1 月到 2019 年 12 月，中國原油進口依賴度從 18.4%提升至 72.6%。我國煤炭資源較為豐富，成本較 為低廉，新型煤制乙烯、煤制乙二醇技術能緩解對原油依存度。
需求側：煤制產品替代進口，下游需求穩步增長
煤制烯烴：石油依賴度較高，發展潛力十足。乙烯是重要的基礎化工原料，下游主要用 于制備聚乙烯（PE），廣泛用于汽車、電子、家電、建材和食品包裝等多個細分領域。 未來看，隨著下游終端消費市場穩步增長，中國 PE 市場將穩步增長，拉動乙烯需求增 加。但目前乙烯主要制備方式為蒸汽裂解（石油制），占比達到 77.2%，其次為煤制乙 烯（CTO，13.2%）和甲醇制烯烴（MTO，9.6%）。未來看，在國家政策扶植下，煤制 乙烯技術有望進一步擴展，緩解對石油的高進口依賴，并且緩解油價上漲對國內化工企 業生產成本的打擊。
聚乙烯穩步擴產，煤制烯烴需求增長動力十足。未來看，國內聚乙烯產能穩步增加有望 拉動乙烯需求增長。寧夏寶豐能源、中煤陜西榆林、山焦飛虹、山西同煤集團和山西潞 寶合計將投放 180 萬噸煤制和甲醇制烯烴-聚合裝置，乙烯市場需求增長動力十足，煤 化工 CMO 和 CTO 制備乙烯仍具備發展前景。
煤制乙二醇：進口依存度高，需求穩步增長。乙二醇下游主要用于生產聚酯瓶片和聚酯 纖維，和人們生活息息相關。中國乙二醇進口依存度常年高于 50%，依賴于海外進口產 品滿足聚酯瓶片和滌綸長絲生產。未來看，隨著中國服裝和包裝飲料需求穩步增長，中 國聚酯瓶片和滌綸長絲需求穩步增長，拉動乙二醇需求穩步增加。
供給側：多點開花，煤制化工迎來綻放
煤制乙烯：多點同開花，產能穩步釋放。截至 2020 年，中國乙烯產能為 3430.5 萬噸/ 年，以蒸汽裂解技術為主。未來看，國內新增烯烴制備技術中，蒸汽裂解技術仍作為主 要技術，但 MTO 和 CTO 技術仍為不可替代的發展技術，具備較高戰略意義，未來仍有 較大發展潛力。
煤制乙二醇：多點同開花，產能穩步釋放。截至 2020 年，中國乙二醇總產能為 1570.2 萬噸/年，以乙烯氧化法為主。未來看，國內新增乙二醇制備技術中，乙烯氧化法和煤基 合成氣法技術仍作為主要技術，煤炭對中國乙二醇國產化制備具備舉足輕重的作用。