一、動(dòng)力煤需求結(jié)構(gòu)

煤炭在我國具有舉足輕重的作用，電力、鋼鐵為最重要的下游。2020年國內(nèi)一次性能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占比58%，雖然比重下降，但煤炭仍然是主要的一次性消費(fèi)能源。2020年電力耗煤消費(fèi)占比約60%，疊加鋼鐵耗煤，其消費(fèi)占比超過80%，故把握電力和鋼鐵行業(yè)未來趨勢，是推演煤炭消費(fèi)的主邏輯。根據(jù)煤炭功能性分類，電力行業(yè)主要消耗動(dòng)力煤，鋼鐵行業(yè)主要消耗煉焦煤。

我國動(dòng)力煤消費(fèi)集中在電力、冶金、建材和化工行業(yè)。我國發(fā)電能源構(gòu)成一直是以動(dòng)力煤為主，煤化工行業(yè)動(dòng)力煤主要用來作原料生產(chǎn)化工品，建材和冶金行業(yè)動(dòng)力煤主要做供熱燃料，電煤消費(fèi)占比保持較穩(wěn)定，長期在60%以上。我國動(dòng)力煤需求在較大程度上受宏觀經(jīng)濟(jì)狀況和相關(guān)下游行業(yè)發(fā)展的影響，屬于典型的需求拉動(dòng)市場。

當(dāng)前市場普遍采用的動(dòng)力煤需求數(shù)據(jù)口徑主要分為電力用煤和建材、化工、冶金行業(yè)直接用煤，故我們可以通過預(yù)估電力需求的趨勢，對(duì)電力用煤需求進(jìn)行預(yù)估，通過預(yù)估建材、化工、黑色、有色行業(yè)的產(chǎn)量（核心是判斷需求，產(chǎn)量跟隨需求）對(duì)直接用煤需求進(jìn)行預(yù)估，進(jìn)而得到動(dòng)力煤總需求量的預(yù)估量。下文我們將分別對(duì)電力用煤量和相關(guān)行業(yè)的直接用煤量的方法論做出說明。

二、以第二產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)，預(yù)估電力用煤需求

（一）電力需求與經(jīng)濟(jì)發(fā)展高度相關(guān)，第二產(chǎn)業(yè)仍是需求基石

用電量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展高度相關(guān)，但受到經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化的影響?？傮w來看，電力消費(fèi)水平與全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r高度相關(guān)，電力消費(fèi)水平可以反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，同時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平直接影響電力的消費(fèi)情況。但用電量增速與經(jīng)濟(jì)發(fā)展增速存在差異，主要源于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)用電量及經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)不同，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改變意味著用電結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化，不同產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所占比重的變化會(huì)對(duì)社會(huì)的電力需求和經(jīng)濟(jì)總量產(chǎn)生不同影響。

從“工業(yè)化→工業(yè)化后期”近20年的三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化主要表現(xiàn)為以第二產(chǎn)業(yè)為經(jīng)濟(jì)核心逐漸調(diào)整到以第三產(chǎn)業(yè)為支柱的趨勢，第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重逐步上升，而第二產(chǎn)業(yè)比重逐步下降。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，工業(yè)化時(shí)期總用電量增速與二產(chǎn)增速相近，隨著三產(chǎn)GDP比重逐漸增加至50%以上，用電量增速受二產(chǎn)和三產(chǎn)發(fā)展的綜合影響。

第二產(chǎn)業(yè)仍然是用電需求的基石。盡管第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重快速提高，但高耗能的第二產(chǎn)業(yè)仍然是用電需求的基石。2020年一、二、三產(chǎn)用電占比分別為1%、68%、16%，單位生產(chǎn)總值耗電強(qiáng)度分別為110萬千瓦時(shí)/億元、1300萬千瓦時(shí)/億元、220萬千瓦時(shí)/億元，第二產(chǎn)業(yè)單位生產(chǎn)總值用電量最大，仍然是全社會(huì)用電的主要貢獻(xiàn)力，可以把二產(chǎn)用電量趨勢作為分析全社會(huì)用電需求的基礎(chǔ)。

（二）通過四大高耗能行業(yè)預(yù)估第二產(chǎn)業(yè)用電需求

四大高耗能制造業(yè)用電基數(shù)較高，且與二產(chǎn)用電存在高度相關(guān)性。四大高耗能行業(yè)主要包括：黑色冶煉、有色冶煉、非金屬礦物制造、化學(xué)原料及化學(xué)制品行業(yè)。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，四大高耗能行業(yè)雖近五年已經(jīng)進(jìn)入增速放緩期，但其用電占第二產(chǎn)業(yè)用電量穩(wěn)定在44%左右（2010年-2019年），仍為我國主要用電行業(yè)，且與第二產(chǎn)業(yè)用電量存在較強(qiáng)的協(xié)整關(guān)系。 

四大高耗能制造業(yè)用電與第二產(chǎn)業(yè)其他非高耗能行業(yè)用電量存在高度相關(guān)性。理論上四大高耗能行業(yè)主要屬于中游原材料行業(yè)，其在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中反應(yīng)供給端發(fā)展現(xiàn)狀，第二產(chǎn)業(yè)的其他非高耗行業(yè)，大部分在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中反應(yīng)需求端發(fā)展現(xiàn)狀，從中長期來看，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的供給與需求基本處于動(dòng)態(tài)均衡，同時(shí)用電力需求作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的顯性信號(hào)，故四大高耗能制造業(yè)用電與其他非高耗行業(yè)用電應(yīng)存在高度相關(guān)性。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，四大高耗能制造業(yè)用電增速與其他非高耗行業(yè)用電增速基本一致，存在個(gè)別年份非高耗行業(yè)增速略高于四大高耗能制造業(yè)，但復(fù)合年均增長率差值基本穩(wěn)定，故從年度序列來分析，可以通過四大高耗能制造業(yè)的電力需求趨勢估算第二產(chǎn)業(yè)用電趨勢。

（三）通過四大高耗能行業(yè)主要品種產(chǎn)量趨勢預(yù)估其用電量趨勢

四大高耗行業(yè)主要品種產(chǎn)量與各行業(yè)用電量高度相關(guān)。作為中游原材料行業(yè)，產(chǎn)量是其行業(yè)產(chǎn)出的主要指標(biāo)，電力作為生產(chǎn)設(shè)備動(dòng)能的支柱，理論上產(chǎn)量和用電量高度相關(guān)。但鑒于各行業(yè)品種繁雜，我們采用代表性工業(yè)品（單耗用電量較大，且產(chǎn)量較高）產(chǎn)量來追蹤電力需求趨勢。最終選擇粗鋼、十種有色金屬合計(jì)產(chǎn)量、主要十一種化學(xué)與化工品種（農(nóng)用氮磷鉀化肥、碳酸鈉、氫氧化鈉、硫酸、化學(xué)農(nóng)藥原藥、合成洗滌劑、乙烯、初級(jí)形態(tài)的塑料、化學(xué)纖維、塑料制品、電石）合計(jì)產(chǎn)量以及水泥來作為各行業(yè)代表品種。通過將四大高耗能各行業(yè)代表品種年度產(chǎn)量與對(duì)應(yīng)行業(yè)用電量做定量分析（1998-2019），最小二乘法下線性回歸擬合優(yōu)度均大于0.95，可見行業(yè)產(chǎn)量對(duì)其行業(yè)用電量的解釋程度很高，行業(yè)產(chǎn)量的變動(dòng)對(duì)用電量變動(dòng)貢獻(xiàn)率也很高，因此可以通過四大高耗能行業(yè)主要品種產(chǎn)量趨勢預(yù)估其用電量趨勢。

（四）第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)用電需求概述

上文主要是對(duì)第二產(chǎn)業(yè)用電量的重要性及對(duì)其用電結(jié)構(gòu)的分解，逐漸推導(dǎo)至從四大高耗能行業(yè)入手，由下至上一步步預(yù)估全社會(huì)用電需求。為了結(jié)構(gòu)完整，本小節(jié)將簡要概述第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)用電量現(xiàn)狀及影響機(jī)制。

第一產(chǎn)業(yè)用電量下降，第三產(chǎn)業(yè)用電隨著國民經(jīng)濟(jì)不斷向好增速逐漸加快。一般來說，第一產(chǎn)業(yè)主要為農(nóng)、林、牧、漁業(yè)；第三產(chǎn)業(yè)主要為交運(yùn)、教育、信息傳輸?shù)确?wù)業(yè)。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，第一產(chǎn)業(yè)用電量逐漸放緩，CAGR=-1.27%（2010-2020年），目前占全社會(huì)用電量僅為1%左右，基本可以忽略其對(duì)總電力需求的影響；第三產(chǎn)業(yè)用電量增速逐漸增加，CAGR=10.44%（2010-2020年），同時(shí)全社會(huì)用電量CAGR=5.99%（2010-2020年），可見近幾年第三產(chǎn)業(yè)用電量已高于全社會(huì)用電量的增速增長。理論上講，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，服務(wù)業(yè)需求和發(fā)展將越快速，進(jìn)而第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值占比國民生產(chǎn)總值的比重將越來越大，未來第三產(chǎn)業(yè)用電量比重也將不斷提高，應(yīng)更加關(guān)注第三產(chǎn)業(yè)用電量的發(fā)展趨勢。

對(duì)于第一產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的用電量預(yù)測需要對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)有較強(qiáng)的敏感性，通過一些宏觀指標(biāo)的觀察和預(yù)期來反應(yīng)一、三產(chǎn)業(yè)的用電需求。例如人均可支配收入、三產(chǎn)就業(yè)率以及各產(chǎn)業(yè)的固定資產(chǎn)投資完成額等指標(biāo)與第一產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)用電量均有一定的正相關(guān)性，因?yàn)殡S著居民收入水平的提高，居民需求從必選品逐漸加大對(duì)旅游、教育培養(yǎng)等支出，帶來第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值的增加。同時(shí)，通過對(duì)各產(chǎn)業(yè)主要細(xì)分行業(yè)的用電量復(fù)合增長率分析，我們發(fā)現(xiàn)第三產(chǎn)業(yè)中軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)用電增速最大，CAGR=49.6%（2018-2020年)，這與近些年國家在信息行業(yè)、信息化建設(shè)的扶持密不可分，近些年大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)、人才投入發(fā)力，帶動(dòng)行業(yè)高速發(fā)展，同時(shí)也推進(jìn)了商業(yè)服務(wù)、文化教育等行業(yè)線上規(guī)模的新增長點(diǎn)，共同構(gòu)成第三產(chǎn)業(yè)用電高增速的主力。

但通過各產(chǎn)業(yè)及其細(xì)分行業(yè)的用電量占比發(fā)現(xiàn)，第二產(chǎn)業(yè)仍然是全社會(huì)用電量基石，仍需要以第二產(chǎn)業(yè)為核心預(yù)估電力需求。

（五）以二產(chǎn)為核心，預(yù)估電力用煤需求

通過對(duì)三次產(chǎn)業(yè)用電量趨勢和用電結(jié)構(gòu)的分析，我們發(fā)現(xiàn)第二產(chǎn)業(yè)用電量仍為預(yù)估全社會(huì)電力需求的核心。因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國立國之本、強(qiáng)國之基，盡管第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速，且用電量占比逐漸增加，但其用電基數(shù)不及第二產(chǎn)業(yè)，且高耗能的第二產(chǎn)業(yè)單位生產(chǎn)總值用電量最大。

同時(shí)，在第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，四大高耗能行業(yè)代表經(jīng)濟(jì)社會(huì)中供給端，其他非高耗行業(yè)代表需求端，中長期社會(huì)發(fā)展中，供給與需求基本處于動(dòng)態(tài)均衡，疊加用電量作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的顯性信號(hào)，我們可以通過預(yù)估四大高耗能制造業(yè)電力需求進(jìn)而得到第二產(chǎn)業(yè)和全社會(huì)用電量需求預(yù)測。

最終，通過對(duì)四大高耗能制造業(yè)工業(yè)產(chǎn)量的梳理，可用其生產(chǎn)產(chǎn)量來預(yù)估第二產(chǎn)業(yè)的用電量，進(jìn)而完成全社會(huì)用電量與電煤的消費(fèi)預(yù)測。

三、以四大高耗能行業(yè)為基礎(chǔ)，預(yù)估直接用煤需求

（一）通過粗鋼/水泥產(chǎn)量預(yù)測冶金/建材耗煤需求

上文通過四大高耗能制造業(yè)對(duì)電力用煤的需求進(jìn)行預(yù)測，但是很多行業(yè)還存在直接用煤，本部分將仍從相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)量，對(duì)建材、冶金及化工行業(yè)的用煤量進(jìn)行估算。

粗鋼產(chǎn)量與冶金行業(yè)耗煤高度相關(guān)，水泥產(chǎn)量與建材耗煤高度相關(guān)。冶金和建材行業(yè)動(dòng)力煤消費(fèi)主要是生產(chǎn)過程中作燃料用的噴吹煤，通過“工業(yè)品種單噸耗煤*生產(chǎn)總量”的邏輯，即可推算出這兩個(gè)行業(yè)耗煤需求量。經(jīng)過定量分析（2014-2021年月度數(shù)據(jù)），我們發(fā)現(xiàn)雖單噸耗煤差異較大，但還是產(chǎn)量基數(shù)大的工業(yè)品種與用煤需求的相關(guān)性較強(qiáng)，即選擇粗鋼和水泥產(chǎn)量作為建材和冶金行業(yè)耗煤需求預(yù)測的兩個(gè)指標(biāo)。

（二）通過甲醇/PE預(yù)測化工耗煤需求

動(dòng)力煤是煤化工行業(yè)生產(chǎn)主要原料，可通過其產(chǎn)量推算動(dòng)力煤需求量。與冶金、建材行業(yè)通過生產(chǎn)耗電間接耗煤不同，煤化工品種生產(chǎn)中動(dòng)力煤是主要原料，一般工藝生產(chǎn)條件下，煤制甲醇平均成本包括“2*動(dòng)力煤/噸”，并且PE/PP生成均以甲醇為主要原料，故通過甲醇/PE/PP等產(chǎn)量可對(duì)化工用煤需求進(jìn)行預(yù)測，同時(shí)對(duì)于煤化工等成本可轉(zhuǎn)移行業(yè)，其對(duì)市場高煤價(jià)忍受強(qiáng)度較高，是近一年動(dòng)力煤基本面不平衡時(shí)，市場煤價(jià)推動(dòng)的主力。

四、動(dòng)力煤需求分析框架總結(jié)

上文主要以“四大高耗能行業(yè)主要品種產(chǎn)量“為錨，通過對(duì)用電結(jié)構(gòu)的分解以及下游行業(yè)發(fā)展分析完成電力間接用煤和冶金、化工、建材行業(yè)的直接用煤量預(yù)測。且通過逐漸遞推和總結(jié)，我們可以看到電力需求趨勢，以及四大高耗能行業(yè)生產(chǎn)趨勢，均與宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展高度相關(guān)。

綜上分析與總結(jié)，“自下而上”的方式預(yù)估動(dòng)力煤總需求邏輯已經(jīng)形成，但仍要注意此邏輯分析的宏觀條件：1）電力行業(yè)結(jié)構(gòu)變化彈性小，中短期結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定；2）目前火力發(fā)電依舊占主要地位；3）相關(guān)生產(chǎn)品種技術(shù)進(jìn)步較緩慢。

五、動(dòng)力煤需求未來展望

（一）“自下而上”預(yù)測2022年動(dòng)力煤需求量

2020-2021年整體經(jīng)濟(jì)處于“疫情后消費(fèi)恢復(fù)+出口高企”和“碳中和元年”博弈過程中，制造業(yè)在經(jīng)濟(jì)刺激下的繁榮帶動(dòng)高耗能行業(yè)生產(chǎn)歷史高位，并在“碳中和”政策下2021年下半年生產(chǎn)節(jié)奏下滑。綜上預(yù)計(jì)2021年粗鋼產(chǎn)量同比-5%，十種有色金屬產(chǎn)量同比+5%，化學(xué)原料與化學(xué)制品產(chǎn)量同比+5%，水泥產(chǎn)量同比+1%。

2021-2022年疫情后經(jīng)濟(jì)刺激帶來的制造業(yè)紅利將逐漸退卻，通過產(chǎn)量跟隨需求運(yùn)行的步伐節(jié)奏為主線，我們預(yù)計(jì)2022年四大行業(yè)品種產(chǎn)量將出現(xiàn)增幅有限甚至個(gè)別品種產(chǎn)量下降的趨勢，預(yù)計(jì)2022年粗鋼產(chǎn)量同比-5%，十種有色金屬產(chǎn)量同比+3%，化學(xué)原料與化學(xué)制品產(chǎn)量同比+5%，水泥產(chǎn)量同比-3%。

綜上根據(jù)“終端需求自下而上”邏輯推算，預(yù)計(jì)2021年動(dòng)力煤總需求為36.3億噸，同比+4.9%；2022年動(dòng)力煤總需求為37.2億噸，同比+2.5%。

（二）“自上而下”方法預(yù)測電煤需求

從“終端需求自下而上”研究，可對(duì)動(dòng)力煤需求平衡表一年左右的需求量作修正和預(yù)測，通常也可用自上而下的邏輯對(duì)動(dòng)力煤需求量估算。由于其他行業(yè)耗煤“自上而下”方法也是從“終端行業(yè)”入手，同時(shí)過程較簡單且耗煤量較少，故選擇與“自下而上”角度較不同的預(yù)測電煤需求邏輯，來印證“終端需求自下而上”方法的有效性。

“自上而下”邏輯預(yù)測電煤需求在“能源改革周期”主要關(guān)注清潔能源發(fā)電對(duì)火電的替代。近年較有影響力的研究方法主要通過電力彈性系數(shù)法入手，與國內(nèi)生產(chǎn)總值增速相乘即得到全社會(huì)電力消費(fèi)增速，進(jìn)而求出全社會(huì)用電量。第二步，則是剔除風(fēng)電、光電等非化石能源（以電力形式出力）以及天然氣發(fā)電量，進(jìn)而得到煤電的消費(fèi)量及煤電所需動(dòng)力煤的消費(fèi)需求。

隨著中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議的重心重回穩(wěn)增長，我們預(yù)計(jì)2022年中國GDP增速5.5%左右，同時(shí)結(jié)合國網(wǎng)能源研究院“十四五”期間全國電力彈性系數(shù)均值為0.83的預(yù)測，得出2022年用電量同比增速約4%左右。根據(jù)能源局規(guī)劃，2025 年全國風(fēng)電、光電發(fā)電量占全社會(huì)發(fā)電量的比重達(dá)到16.5%左右的預(yù)期，疊加目前的發(fā)電機(jī)組建設(shè)規(guī)劃，我們預(yù)計(jì)2022年風(fēng)、光電全年發(fā)電量達(dá)1.2萬億千瓦時(shí)，加上其他清潔能源和天然氣發(fā)電對(duì)煤電的替代，預(yù)計(jì)2022年煤電需求約為5.1萬億千瓦時(shí)，對(duì)應(yīng)電煤需求量為23.2億噸。同時(shí)建材、冶金受到能耗雙控和地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的影響，耗煤同比分別-2%、-3%，化工則在碳中和背景下，產(chǎn)能繼續(xù)增長有限，預(yù)計(jì)耗煤同比+4%，故我們預(yù)測2021年動(dòng)力煤消費(fèi)需求為36.8億噸，同比+6.2%；2022年動(dòng)力煤消費(fèi)需求為37.4億噸，同比+1.7%。

綜上“自上而下”邏輯與前述“自下而上”方法預(yù)測動(dòng)力煤需求量較一致。