1、“十四五”我国能源、煤炭需求展望 Table_Industry 煤炭开采 Table_ReportDate 2021 年 12 月 16 日 2 证券研究报告 行业研究 行业深度研究 煤炭开采煤炭开采 投资评级投资评级看好看好 上次评级上次评级看好看好 “十四五十四五”我国能源、煤炭需求展望我国能源、煤炭需求展望 Table_ReportDate 2021 年 12 月 16 日 本期内容提要本期内容提要: : Table_Summary 我国能源消费弹性呈周期性波动规律，当前处于改革开发以来第三轮我国能源消费弹性呈周期性波动规律，当前处于改革开发以来第三轮 周期的上行期周期的上行期。我国能源

2、消费弹性系数（能源消费量增速/实际 GDP 增速）周期性波动明显，改革开放以来大致可分为三轮周期。第一轮 是自 1981 年持续 17 年至 1998 年，其中 1981-1989 年 8 年上行；第 二轮是 1998 年-2015 年，同样持续时间达 17 年，其中 1998-2004 年 6 年上行。2016 至今为第三个周期的上行期。 能源需求弹性系数主要受经济结构调整、技术进步以及居民生活水平能源需求弹性系数主要受经济结构调整、技术进步以及居民生活水平 这三大因素影响，本轮能源消费弹性上行的驱动因素不同于前两轮。这三大因素影响，本轮能源消费弹性上行的驱动因素不同于前两轮。 能源消费弹性

3、系数在第一、二轮周期中与投资/二产保持高度正相关 性，说明前两轮能源消费弹性上行主要靠投资/二产拉动。而 2016 年 以来能源消费弹性系数上行是在投资/二产持续走弱，而三产和消费相 对稳健下开启的，说明本轮能源消费弹性上行的驱动力更多的来自于 技术进步和居民生活水平提高。 经济发展更加重视三产与消费，技术进步带动新兴高耗能产业与技术经济发展更加重视三产与消费，技术进步带动新兴高耗能产业与技术 的快速发展以及人均生活用电提升或将使得本轮能源消费弹性系数抬的快速发展以及人均生活用电提升或将使得本轮能源消费弹性系数抬 升后更加稳健升后更加稳健。 回溯 2003 年以来的二产、 三产电力消费弹性系数

4、变化 可以看出：三产电力消费弹性系数普遍高于二产且愈发明显；二、三 产电力消费弹性基本保持同步周期性波动，但三产波动性更小、韧性 更强；二产电力消费弹性系数波动向下，而三产波动向上。伴随经济 结构延续调整，电力消费弹性更大、 韧性更强的三产占 GDP 比重进一 步提高；与此同时二产中高技术装备制造业的快速发展以及人均生活 用能提高，全社会电力/能源消费弹性系数有望进一步强化，也就是经 济增长对能源需求愈发刚性。 “十四五十四五”期间煤炭消费保持增长确定性极高期间煤炭消费保持增长确定性极高。根据我们的测算结果， 在 GDP 增速 4.5%，能源消费弹性逐年下行的悲观情形下，煤炭消费 量最快在 2

5、023 年达峰（29.62 亿吨标煤） ，2024 年略微将至 29.54 亿 吨标煤。而在现实中 GDP 增速在 4.5%以上，能源消费弹性保持稳健 是大概率事件， 那么煤炭消费量在“十四五”时期依然处在增长阶段的确 定性极高，“十五五”方处在峰值平台期或逐步减少。 我们认为合理情形 为 2022-2025 年 GDP 保持 5%的增长，能源消费弹性稳定在 0.55 的 水平， 则 2022-2025 年煤炭消费量增速分别为 1.06%、 1.49%、 1.02%、 0.60%。 投资评级：投资评级：综合以上，结合我们前期煤炭供给侧的深度研究，我们认 为“十四五”时期供给难以响应稳健需求增长

6、，煤炭价格易涨难跌， 中枢逐步抬升。当前煤炭板块估值远未反映基本面景气程度，低估值、 高业绩确定性和可观的股息收益使得煤炭板块“攻守兼备” ，煤炭板块 系统性重估行情刚刚开始，维持行业维持行业“看好看好”评级评级。重点推荐三条主重点推荐三条主 线：线：一是在国内煤炭供需趋紧，库存低位，价格高企，政策鼓励增产 保供下，利好的动力煤上市公司：兖州煤业、陕西煤业、中国神华及 OZlVjW9UnVdYMBNA8OdNbRoMpPtRrQeRqRtRjMqRpQaQpPvMNZqNpQxNoMsM 3 中煤能源；二是建议关注内生外延空间巨大的西南炼焦煤龙头盘江股 份，和国企改革与转型升级急先锋平煤股份；

7、三是建议关注国有煤炭 集团提高资产证券化率带来的外延式扩张潜力较大的山西焦煤及晋控 煤业。 风险因素：风险因素：宏观经济大幅失速下滑；政策超预期限制煤价；相关公司 国企改革推进缓慢，资产注入进度与成效不及预期；相关煤炭公司发 生生产事故的风险。 4 目 录 当前处于改革开放以来第三轮能源消费弹性周期的上行期.5 1、我国能源消费量逐年抬升，煤炭消费占比趋势下行，但消费量仍在提升.5 2、我国能源消费弹性周期性波动，当前处于改革开发以来第三轮周期的上行期.5 3、本轮能源消费弹性上行的驱动因素不同于前两轮，韧性、持续性或更强.6 经济可开发水利资源接近尾声，能源内部对煤替代趋缓. 12 “十四五

8、”期间能源、煤炭消费量预测.14 1、能源需求总量预测.14 2、石油、天然气需求预测.15 3、非化石能源需求预测.16 4、煤炭消费量预测.17 行业评级与投资机会. 18 风险因素. 19 表 目 录 表 1：三产电力消费弹性系数韧性明显强于二产.8 表 2：历史上投资/二产对 GDP 增速拉动力下行对能源消费弹性的影响.12 表 3：国内研究机构对“十四五”时期油气消费量预测（亿吨标煤）.16 表 4：非化石能源新增装机预测（万千瓦）.16 表 5：非化石能源装机量预测（万千瓦）.16 表 6：非化石能源利用小时数预测（小时）.17 表 7：非化石能源发电量预测（亿千瓦时、亿吨标煤）.

9、17 表 8：油气及非化石能源消费量预测汇总（亿吨标煤）.18 表 9：重点上市公司盈利预测及估值对比.19 图 目 录 图 1：能源、煤炭消费量（亿吨标煤；%）.5 图 2：能源、煤炭消费量增速与 GDP 增速并非一一对应. 5 图 3：能源消费弹性系数及单位 GDP 能耗变化（右） （吨标煤/万元）.6 图 4：影响能源消费弹性的三大因素.6 图 5：工业、制造业在能源消费总量中占比.6 图 6：这次能源消费弹性上行是在投资/二产景气回落背景下发生的.8 图 7：GDP 增速的拉动力（支出法）. 7 图 8：GDP 增速的拉动力（分产业）. 7 图 9：二产、三产占 GDP 的比重：三产占

10、 GDP 比重逐年提升.8 图 10：电力消费弹性系数.8 图 11：分产业单位 GDP 电耗（度/元）. 9 图 12：2010 年以来四大高耗能产业用电量占比趋势下行.9 图 13：高技术装备制造业用电量逐年提升.9 图 14：四大高耗能产业与高技术装备制造业用电量增速.10 图 15：三产中新兴产业的用电量占比快速提升.10 图 16：三产中新兴产业的用电量持续高增长.10 图 17：2019 年全社会用电量细分子行业贡献率前二十强.10 图 18：2020 年全社会用电量细分子行业贡献率前二十强.10 图 19：2021 年前 9 月用电量增量贡献率前二十强行业.11 图 20：202

11、1 年 9 月用电量增量贡献率前二十强行业.11 图 21：2007 年以来城乡居民用电量占比逐年提升.11 图 22：2020 年我国城镇化率 64.8%，人均 GDP 约 7.2 万元. 11 图 23：城镇化率在 60-78%时，人均用能明显加速.12 图 24：人均 GDP 接近 10000 美元水平时，人均用能明显加速.12 图 25：2012 年以后煤炭消费弹性明显弱于能源（亿吨）.13 图 26：能源及内部各品种消费量增速（亿吨）.13 图 27：全国发电量增速（右轴）及各电源增量贡献度.13 图 28：2012 年以来风光水核电装机增长及预测（万千瓦）.14 图 29：各电源利

12、用小时数（小时）.14 图 30：2021-2030 年不同 GDP 增速下两种能源消费弹性情形假设的能源消费总量.15 图 31：2021-2030 年不同 GDP 增速下两种方案假设的能源消费增速（%）.15 图 32：2021-2030 不同 GDP 增速下两种方案假设的单位 GDP 能耗降幅（%）.15 图 33：2015-2030 不同 GDP 增速下两种方案假设的煤炭消费量（亿吨标煤）.18 图 34：2015-2030 不同 GDP 增速下两种方案假设的煤炭消费增速（%）.18 5 当前处于改革开放以来第三轮能源消费弹性周期的上行期 1、我国能源消费量逐年抬升，煤炭消费占比趋势下

13、行，但消费量仍在提升 改革开放以来改革开放以来，伴随中国经济的复苏伴随中国经济的复苏，能源消费也呈现逐年增长态势能源消费也呈现逐年增长态势。尤其是 2001 年底中 国加入 WTO，国内经济自此迈入高速发展阶段，带动能源消费量同步快速提升。从 2002 年的 16.96 亿吨标煤以年化 6.17%的增速提升至 2020 年的 49.8 亿吨标煤。与此同时煤炭 消费量的增长则表现出更高的波动性，在 2002 年 11.62 亿吨标煤的消费量基础上，以年化 7.66%的增速快速提升至 2014 年的 28.18 亿吨。2015-16 年宏观经济回落的同时，能源内 部结构调整加快，煤炭消费量出现连续

14、 2 年的下降，累计下降 0.72 亿吨标煤，降幅 2.57%； 2017 年以来，煤炭消费重回正增长，2017-2020 年年均煤炭消费增长 0.74%；2021 年前 9 个月煤炭消费量同比增长 7.96%。 从煤炭占能源消费总量的比重来看从煤炭占能源消费总量的比重来看， 从从 2007 年至今开始逐年下行年至今开始逐年下行， 但煤炭消费量但煤炭消费量在在 2007-13 年以及年以及 2017-2020 年依然保持绝对量的增长。年依然保持绝对量的增长。 图图 1：能源、煤炭消费量（亿吨标煤能源、煤炭消费量（亿吨标煤；%） 资料来源：Wind，信达证券研发中心 2、我国能源消费弹性周期性波

15、动，当前处于改革开发以来第三轮周期的上行期 对比能源消费增速和 GDP 增速可以看出，二者并非一一对应的关系，而是能源消费增速的 波动性明显强于 GDP 增速，也就是单位 GDP 增长所需要的能源并非一成不变的。 图图 2：能源、煤炭消费量增速与能源、煤炭消费量增速与 GDP 增速并增速并非非一一对应一一对应 资料来源：Wind，信达证券研发中心 1980s 以来，我国能源消费弹性系数（能源消费量增速以来，我国能源消费弹性系数（能源消费量增速/实际实际 GDP 增速）的波动大致分为增速）的波动大致分为 三轮周期。三轮周期。 第一轮是自第一轮是自 1981 年持续年持续 17 年至年至 1998

16、 年。年。本轮周期中能源消费弹性系数于 1981-1989 年 6 持续 8 年上行，从 1981 年的-0.27 上行至 1989 年的 1.01；随后开始了持续至 1998 年的 9 年下行，能源消费弹性系数下行至 1998 年的 0.03（期间 1992-1995 年在“二次南巡”的 政策刺激下弱复苏三年）。 第二轮是第二轮是 1998 年年-2015 年，同样持续时间达年，同样持续时间达 17 年。年。其中能源消费弹性系数于 1998-2004 年 6 年上行，从 1998 年的 0.03，上行至 2004 年的 1.67；于 2004 年至 2015 年持续 11 年 趋势下行，能源

17、消费弹性系数下行至 2015 年的 0.19（期间 2009-2011 年在“四万亿”的 刺激下弱复苏三年）。 2016 至今为第三个周期的上行期。至今为第三个周期的上行期。 图图 3：能源消费弹性系数及单位能源消费弹性系数及单位 GDP 能耗变化能耗变化（右（右） （吨标煤（吨标煤/万元）万元） 资料来源：Wind，信达证券研发中心 3、本轮能源消费弹性上行的驱动因素不同于前两轮，韧性、持续性或更强 总结能源需求弹性系数变化的原因，我们发现经济结构调整、技术进步以及居民生活水平总结能源需求弹性系数变化的原因，我们发现经济结构调整、技术进步以及居民生活水平 是影响能源需求弹性系数的三大因素是影

18、响能源需求弹性系数的三大因素。 考虑到电力数据的高频以及准确性， 下面以电力消费 弹性来代为分析。 图图 4：影响能源消费弹性的三大因素影响能源消费弹性的三大因素图图 5：工业、制造业在能源消费总量中占比工业、制造业在能源消费总量中占比 资料来源：Wind，信达证券研发中心资料来源：Wind，信达证券研发中心 3.1、经济结构经济结构方面方面 首先，由于三大产业耗能情况不同，所以产业结构调整会对我国能源/电力消费属性产生影 响。相对于第一产业和第三产业，第二产业的能源/电力消耗强度要大得多。我国工业能源 消费占比长期稳定在 65%左右，其中制造业用能占比则稳定在 55%的水平。可见在产业结 构

19、平稳调整的过程中，我国第二产业用能依然对整体能源/电力消费量的变化起着至关重要 的作用。 7 另外，投资能通过扩大生产规模来带动能源消费量变化。如果单位 GDP 能耗较高的第二产 业（特别是重工业）吸引的投资比重过大，那么将会引起相关产业以及建筑建材等工业部门 产值的大幅增长， 从而引起能源消费量增长； 反之如果具有技术优势和较低能耗密度的产业 和部门吸引了较多的投资，那么总体能源消费强度就会相应下降。 从改革开放以来的 GDP 结构可以看出，能源消费弹性系数在能源消费弹性系数在 1981-1998 年第一轮周期年第一轮周期与与 1998-2015 年第二轮周期中与投资年第二轮周期中与投资/二

20、产保持高度正相关性二产保持高度正相关性，说明在 1981-1989 第一轮上行 期以及 1998-2004 的第二轮上行期主要靠投资/二产来拉动。而 2016 年以来能源消费弹性 系数上行是在传统驱动力投资/二产趋势走弱下，而三产和消费相对稳健下开启的，显 而易见， 说明经济结构调整使得这一轮能源消费弹性系数上行的主要驱动力已发生明显变化。 图图 6：历史上能源消费弹性系数与投资历史上能源消费弹性系数与投资/二产景气程度高度正相关，而这次能源消费弹性上行是在投资二产景气程度高度正相关，而这次能源消费弹性上行是在投资/二产景气回落背景下发生的二产景气回落背景下发生的 资料来源：Wind，信达证券

21、研发中心 图图 7：GDP 增速的拉动力（支出法增速的拉动力（支出法） ：2010 年以来投资拉动力回落，但消费保持稳健年以来投资拉动力回落，但消费保持稳健 资料来源：Wind，信达证券研发中心 图图 8：GDP 增速的拉动力（分产业增速的拉动力（分产业） ：2010 年以来二产对年以来二产对 GDP 拉动回落，但三产边际改善拉动回落，但三产边际改善 资料来源：Wind，信达证券研发中心 8 本轮本轮整体能源整体能源/电力消费弹性上升电力消费弹性上升是能源是能源/电力消费弹性系数更大的三产占比明显提升电力消费弹性系数更大的三产占比明显提升所致所致。 2000 年以来三产占 GDP 的比重持续提

22、高，在“十三五”期间三产占 GDP 的比重提高 1.71 个 pct，相较“十五” 、 “十一五” 、 “十二五”期间提高的 0.67、0.69、1.39 个 pct，延续加 速抬升的态势。 与此同时，回溯 2003 年以来的二产、三产电力消费弹性系数变化可以看出： （1）三产电力消费弹性系数普遍高于二产，近年来更为明显； （2）二产、三产电力消费弹性均呈周期性波动，且基本同步，但三产波动性更小； （3）二产电力消费弹性系数波动向下，而三产波动向上； （4）总体电力消费弹性系数走势与二产更为接近，但近年来伴随三产和城乡居民用电占比 的提升，偏离度在变大。 图图 9：二产、三产占二产、三产占 G

23、DP 的比重的比重：三产占：三产占 GDP 比重逐年提升比重逐年提升 资料来源：Wind，信达证券研发中心 图图 10：电力消费弹性系数电力消费弹性系数 资料来源：Wind，信达证券研发中心 表表 1：三产电力消费弹性系数韧性明显强于二产：三产电力消费弹性系数韧性明显强于二产 高点低点高点低点高点最新值 二产二产 年份2004200820021Q3 弹性系数1.470.391.25-0.241.241.07 变化幅度-73.5%220.5%-119.2%616.7% 三产三产 年份2003200720021Q3 弹性系数1.580.81.470.77

24、1.62.11 变化幅度-49.4%83.8%-47.6%107.8% 资料来源：Wind，信达证券研发中心 9 图图 11：分产业单位分产业单位 GDP 电耗（度电耗（度/元）元） 资料来源：Wind，信达证券研发中心 二产的电力消费弹性系数为何波动向下， 而三产的电力消费弹性系数又为何高于二产、 韧性 较强且波动向上？我们认为主要原因是技术进步。 3.2、技术水平方面技术水平方面 我们认为技术进步对能源/电力消费弹性的影响主要在两个方面： 一是技术进步对能源利用效率的提高有显著影响一是技术进步对能源利用效率的提高有显著影响 先进的能源开发和利用技术能以相对较少的能源消耗来创造较多的价值；

25、技术进步通过使最 大可能生产曲线向外移动来促进能源利用效率的改进， 从而减少单位产值能源消费量， 这是 二产电力消费弹性系数波动向下的原因。 二是新兴的产业与技术多以高耗能的角色出现。二是新兴的产业与技术多以高耗能的角色出现。 近两年在传统高耗能产业（黑色、有色、建材、化工）保持稳健的同时，二产中的高技术装 备与制造业（汽车制造业、计算机/通讯和其他电子设备制造业、医药制造业、金属制品业、 通用设备制造业、专用设备制造业、电气机械和器材制造业、仪器仪表制造业、铁路/船舶/ 航空航天和其他运输设备制造业 9 个行业）异军突起。 图图 12：2010 年以来四大高耗能产业用电量占比趋势下行年以来四

26、大高耗能产业用电量占比趋势下行图图 13：高技术装备制造业用电量逐年提升高技术装备制造业用电量逐年提升 资料来源：Wind，信达证券研发中心资料来源：Wind，信达证券研发中心 10 图图 14：四大高耗能产业与高技术装备制造业用电量增速四大高耗能产业与高技术装备制造业用电量增速 资料来源：Wind，信达证券研发中心 但更值得关注的是，新兴技术如智能化、互联网、大数据、云计算、5G 等又以高耗能的角 色出现，伴随普及率的提高，形成的新兴产业从而拉动能源消费，这是三产电力消费弹性波 动向上且韧性更强的原因。 图图 15：三产中新兴产业的用电量占比快速提升三产中新兴产业的用电量占比快速提升图图 1

27、6：三产中新兴产业的用电量持续高增长三产中新兴产业的用电量持续高增长 资料来源：Wind，信达证券研发中心资料来源：Wind，信达证券研发中心 图图 17：2019 年全社会用电量细分子行业贡献率前二十强年全社会用电量细分子行业贡献率前二十强图图 18：2020 年全社会用电量细分子行业贡献率前二十强年全社会用电量细分子行业贡献率前二十强 资料来源：Wind，信达证券研发中心资料来源：Wind，信达证券研发中心 11 图图 19：2021 年年前前 9 月用电量增量月用电量增量贡献率前二十强行业贡献率前二十强行业图图 20：2021 年年 9 月用电量增量月用电量增量贡献率前二十强行业贡献率前

28、二十强行业 资料来源：Wind，信达证券研发中心资料来源：Wind，信达证券研发中心 注：红色柱体：新兴高科技领域；橙色柱体：制造业；红色边框：城乡居民生活用电；星形标记：传统重化工业 3.3、居民用电方面：居民用电方面：居民生活水平提高居民生活水平提高带来城乡居民用电量保持高增长带来城乡居民用电量保持高增长 2007 年以来伴随投资走弱拉动全社会用电用能下行，但城乡居民用电表现出更强的韧性年以来伴随投资走弱拉动全社会用电用能下行，但城乡居民用电表现出更强的韧性： 增速高于全社会用电量增速，并带来城乡居民用电占全社会用电总量的比重逐年提升， 尤其 是 2015 年以来表现更为明显。我们认为主要

29、有两方面原因： 一是在三产占 GDP 比重及用电量逐步提升的背景下，服务业外溢效应也会拉动城乡居民用 电上涨，如互联网经济的发展带动家庭作坊式经营活动提升（直播、外卖、共享经济等） ； 二是根据日韩美等国外发达经济体的经验，当城镇化率在 60-78%以及人均 GDP 达到 1 万 美元水平时，人均用能用电明显加速。此外，2019 年中国的人均生活用电量为 732 度，美 国在 2018 年人均生活用电量是 4980 度，约是中国的 6.8 倍。2020 年我国人均 GDP 达到 7.2 万元人民币，城镇化率达到 63.8%；伴随城镇化率的提高以及人均伴随城镇化率的提高以及人均 GDP 的提升，

30、在生的提升，在生 活设施电能替代和消费升级的趋势下，我国城乡居民用电有望继续保持高于全社会平均用活设施电能替代和消费升级的趋势下，我国城乡居民用电有望继续保持高于全社会平均用 电量增速的增长，对能源电量增速的增长，对能源/电力消费弹性产生更强的向上拉动力。电力消费弹性产生更强的向上拉动力。 图图 21：2007 年以来城乡居民用电量占比逐年提升年以来城乡居民用电量占比逐年提升图图 22：2020 年年我国我国城镇化率城镇化率 64.8%，人均，人均 GDP 约约 7.2 万元万元 资料来源：Wind，信达证券研发中心资料来源：Wind，信达证券研发中心 12 图图 23：城镇化率在城镇化率在

31、60-78%时，人均用能明显加速时，人均用能明显加速图图 24：人均人均 GDP 接近接近 10000 美元水平时，人均用能明显加速美元水平时，人均用能明显加速 资料来源：世界银行，信达证券研发中心资料来源：世界银行，信达证券研发中心 3.4、能源消费弹性趋势展望能源消费弹性趋势展望 这一轮能源消费弹性后续的演化，我们认为可分两方面考虑： （1）投资或二产新增产值总体保持稳健，伴随整体经济结构三产占比提高、二产中高技术 装备制造业占比提升以及人均生活用能的快速增长，会带来整体能源/电力消费弹性系数提 升。 （2）尽管产业结构调整、技术进步和人民生活水平提高会带来全社会用能用电韧性和弹性 的提升

32、，但第二产业用能对全社会能源/电力消费量变化的重要性毋容置疑，若经济增速因 投资失速或制造业快速空心化而出现回落，则有可能拖累整体能源/电力消费弹性。 在 1988-1998 年第一轮周期下行期中， 投资对 GDP 增速的拉动从 6.2 个 pct 降至 2.2 个 pct； 二产对 GDP 增速的拉动从 6.9 个 pct 降至 4.7 个 pct； 能源消费弹性系数从 0.65 降至 0.03。 在 2010-2015 年第二轮周期下行期的后半段， 投资对 GDP 增速的拉动从 6.7 个 pct 降至 1.6 个 pct；二产对 GDP 增速的拉动从 6.1 个 pct 降至 2.8 个

33、 pct；能源消费弹性系数从 0.69 降 至 0.19。 而 2019 年投资对 GDP 增速的拉动仅为 1.73 个 pct，二产对 GDP 的拉动仅为 1.96 个 pct （未考虑 2020-2021 年的非正常年份） ，即便房地产投资承压以及制造业面临转移海外的风 险，但在政策强调“逆周期调节”下，投资和二产大概率不会对 GDP 产生负的拖动，因此， 投资和二产大幅失速下行的空间和可能性都极小， 能源消费弹性系数也难以出现前两轮周期 下行时的降幅。 表表 2：历史上投资：历史上投资/二产对二产对 GDP 增速拉动力下行对能源消费弹性的影响增速拉动力下行对能源消费弹性的影响 19811

34、9888201020152019 能源消费弹性能源消费弹性-0.270.650.031.620.310.690.190.55 投资拉动 GDP 增速（%）-0.16.22.26.95.16.71.61.73 二产拉动 GDP 增速（%）0.96.94.75.84.76.12.81.96 资料来源：Wind，信达证券研发中心 经济可开发水利资源接近尾声，能源内部对煤替代趋缓 在在 2012 年以前年以前，煤炭消费弹性系数与能源消费弹性系数走势和数值基本一致煤炭消费弹性系数与能源消费弹性系数走势和数值基本一致，但煤炭消费但煤炭消费 弹性系数波动性更大弹性系数波动性更大：在周期

35、上行阶段，尤其是接近周期顶点时，煤炭消费弹性会大于能源 消费弹性；而在周期下行阶段，尤其是接近周期底部时，煤炭消费弹性系数会低于能源消费 弹性系数。 13 而在而在 2012 年以来年以来，煤炭的消费弹性系数明显弱于能源煤炭的消费弹性系数明显弱于能源。究其原因，是能源内部结构调整所 致：2012-2015 年能源消费增速回落背景下，水电大量新增装机，对火电/煤炭产生极强的 替代作用。 图图 25：2012 年以前能源、煤炭消费弹性走势高度一致，而年以前能源、煤炭消费弹性走势高度一致，而 2012 年以后煤炭消费弹性明显弱于能源（亿吨）年以后煤炭消费弹性明显弱于能源（亿吨） 资料来源：Wind，

36、信达证券研发中心 图图 26：能源及内部各品种消费量增速（亿吨）能源及内部各品种消费量增速（亿吨） 资料来源：Wind，信达证券研发中心 图图 27：全国发电量增速全国发电量增速（右轴）（右轴）及各电源增量贡献度及各电源增量贡献度 资料来源：Wind，信达证券研发中心 我们回溯历史，水电和火电存在明显的替代关系，尤其是在发电量增速回落时期，水电对火 电的替代作用更为明显。与此同时，2012 年以来水电装机进入投产高峰期，进一步提高能 源/电力消费增速下行趋势下水电对火电的替代作用。 而我国累计水力资源约 6 亿千瓦，技术可开发装机约 5 亿千瓦，经济可开发装机约 4 亿千 瓦。截至 2020

37、年，我国已经投产水电装机 3.38 亿千瓦（不含抽水蓄能） ，经济可开发的水 电装机已近峰值。 14 水电一般建设周期 8 年左右，根据水电项目统计信息， “十四五”常规水电投产规模可大致 确定，预计为 4108 万千瓦；水利水电规划总院预计“十四五”新开工水电规模 2000-3000 万千瓦，延续“十三五”以来明显下台阶的态势（ “十二五” 、 “十三五”期间水电分别新增 装机 8192、4215 万千瓦） 。因此， “十四五”乃至“十五五”期间水电对火电的替代作用降 显著减弱。 后续大量装机的风电、 光伏受制于利用小时数以及消纳能力等问题， 对火电的替代作用较为 缓慢。 图图 28：201

38、2 年以来风光水核电装机增长及预测（万千瓦）年以来风光水核电装机增长及预测（万千瓦） 资料来源：Wind，信达证券研发中心 图图 29：各电源利用小时数（小时）各电源利用小时数（小时） 资料来源：Wind，信达证券研发中心 “十四五”期间能源、煤炭消费量预测 1、能源需求总量预测 2021 年我们预计 GDP 增速 8%，根据2021 年能源工作指导意见要求：单位 GDP 能耗 降低 3%左右，全年降能耗的任务完成，则今年能源消费总量增速约为 4.8%，能源消费弹 性系数为 0.6。 关于 2022-2023 年能源消费弹性系数，我们考虑 2 种情形。 情形一情形一：正常情形正常情形。根据前文

39、对当前能源消费弹性的驱动因素及属性变化分析，当前二产中 传统高耗能产业保持稳健， 高新技术装备制造业等新兴高耗能产业迅猛发展， 同时伴随韧性 更强、弹性更高的三产和城乡居民用电用能占比提升， 全社会总体能源消费的韧性和弹性在 增强。我们假设 2022-2025 年能源消费弹性系数与 2019 年持平，约为 0.55； “十五五”期 间伴随节能技术的进步与普及，年均能源消费弹性系数下降至 0.4。 （正常情形中的保守假 15 设） 情形二情形二：压力测试情形压力测试情形。考虑到投资对 GDP 的拉动继续下降，同时伴随海外疫情好转，出 口增速回落、制造业逐步外流等风险兑现，假设 2016 年以来的

40、本轮能源上行期就此结束， 2022 年能源消费弹性系数开始在 2021 年 0.6 的基础上线性下行至 2030 年的 0.19（参考 2015 年低点值） ；如此假设下，能源消费弹性系数在“十四五”时期的均值为 0.505， “十 五五”时期的均值为 0.28。 图图 30：2021-2030 年不同年不同 GDP 增速下两种能源消费弹性情形假设的能源消费总量（亿吨标煤）增速下两种能源消费弹性情形假设的能源消费总量（亿吨标煤） 资料来源：Wind，信达证券研发中心 图图 31：2021-2030 年不同年不同 GDP 增速下两种能源消费弹性情形假设的能源消费增速（增速下两种能源消费弹性情形假

41、设的能源消费增速（%） 资料来源：Wind，信达证券研发中心 图图 32：2021-2030 不同不同 GDP 增速下两种能源消费弹性情形假设的单位增速下两种能源消费弹性情形假设的单位 GDP 能耗降幅能耗降幅（%） 资料来源：Wind，信达证券研发中心 2、石油、天然气需求预测 我们对比清华气候院、中石油经研院、国网能源研究院对“十四五”期间石油、天然气消费 16 量的预测后，选取中性偏乐观的中石油经研院预测数据，预计到“十四五末，石油消费量为 10.4 亿吨标煤，天然气需求为 5.5 亿吨标煤； ” “十四五”期间石油消费年均增速为 1.72%， 天然气消费年均增速为 5.79%。 表表

42、3：国内研究机构对：国内研究机构对“十四五十四五”时期油气消费量预测（亿吨标煤）时期油气消费量预测（亿吨标煤） 2020 年年清华气候院清华气候院中石油经研院中石油经研院国网能源院国网能源院十四五年均增速十四五年均增速 石油4.29.910.369.211.72% 天然气7.86.055.545.395.79% 资料来源：清华气候院、中石油经研院、国网能源院、信达证券研发中心 3、非化石能源需求预测 3.1、装机预测、装机预测 水电一般的建设周期在 8 年，根据目前水电开工及建设进度，可以确定“十四五”期间拟投 产规模，我们预计到 2025 年装机量累计新增 4108 万千瓦达到 37975

43、万千瓦； “十五五” 期间水电装机预计新增 3000 万千瓦。 核电建设周期在五年，我们预计“十四五”期间新增装机约 1605 万千瓦达到 6594 万千瓦； “十五五”新增装机约 3603 万千瓦。 假设风力和光伏发电年均新增装机 1.2 亿千瓦，并按风、光 1:2 的比例进行分配，新增装机 呈逐年上升趋势，到“十四五”末风、光装机分别达到 49153、64343 万千瓦。 “十五五” 做同样的增量假设。 表表 4：非化石能源新增装机预测（万千瓦）：非化石能源新增装机预测（万千瓦） 发电装机容量发电装机容量2001920202021E2022E2023E2024E202

44、5E 常规水电887952776960175557740 核电648247534860241481 风电225787400045005000 太阳能发电340354875600070008000900010000 生物质发电262305473698 590531407448493 资料来源： 信达证券研发中心 表表 5：非化石能源装机量预测（万千瓦）：非化石能源装机量预测（万千瓦） 发电装机容量发电装机容量2001920202021E2022E2023E2024E

45、2025E 常规水电30538361133867 3554336503366783723437975 核电33643582446648744989 546458594 风电84272100528153 32534415349153 太阳能发电7632046825343 3034337343453435434364343 生物质发电122542952 35424074448149295422 资料来源： 信达证券研发中心 3.2、利用小时数预测、利用小时数预测 对非

46、化石能源的利用小时数，水电我们取近三年均值，预计年均为 3838 小时；核电我们取 近三年中高值，预计年均为 7300 小时；风电和光伏我们在近三年均值基础上，考虑技术进 步，适度调高利用小时数；生物质发电取近三年均值，预计为 4856 小时。 17 表表 6：非化石能源利用小时数预测（小时）：非化石能源利用小时数预测（小时） 发电装机容量发电装机容量2001920202021E2022E2023E2024E2025E 预测依据预测依据 常规水电37463685371738953903 38383838383838383838取 18-20 年均值 核电633769286

47、60571547341 73007300730073007300取 18-20 年中高值 风电519321657 20002020204020602080在 18-20 年均值的基础上， 考虑技术进 步，适度调高利用小时数 太阳能发电8729030 010651070在 18-20 年均值的基础上， 考虑技术进 步，适度调高利用小时数 生物质发电53295382508749294492 48364836483648364836取 18-20 年均值 资料来源： 信达证券研发中心 3.3、发电量预测、发电量预测 由此可以测算出水、

48、核、风、光、生物质发电的合计发电量在 2021-2025 年分别为 28961、 31365、33427、36021、39120 亿千瓦时，年均增速 8.95%。 我们通过供电煤耗把发电量折算成以标煤记的能源消费量，这里假设 2021-2025 年度电煤 耗较 2020 年逐年下降，分别为 304、303、302、301 和 300 g/kWh。 非化石能源 2021-2025 可解决 8.80、9.50、10.10、10.84、11.74 亿吨标煤的能源消费量。 表表 7：非化石能源发电量预测：非化石能源发电量预测（亿千瓦时、亿吨标煤）（亿千瓦时、亿吨标煤） 20019

49、20202021E2022E2023E2024E2025E五年复合增速五年复合增速 常规水电2145761.98% 核电234873662398942434287446348145.62% 风电24093034365840574665643961022416.99% 太阳能发电6658268065788688521.40% 生物质发电64779590634262214.61%

50、非化石能源发电量非化石能源发电量483342736021391208.95% 供电煤耗（g/kWh）312309.06308308.3305.5304303302301300 非化石能源发电量非化石能源发电量 折合一次能源消费量折合一次能源消费量 5.405.906.557.277.788.809.5010.1010.8411.74 资料来源： 信达证券研发中心 4、煤炭消费量预测 以上测算中， 在能源消费总量中扣除石油、 天然气、 非化石能源的出力， 便是对煤炭的需求。 可以看出即便是在最悲观的情形下（GDP 增速 4.5%，