电力专题：全球电力消费欣欣向荣，结构改革之路道阻且长

期货研究报告|电力专题2024-07-05 全球电力消费欣欣向荣结构改革之路道阻且长 研究院黑色建材组 研究员 王英武 010-64405663 wangyingwu@htfc.com 从业资格号：F3054463投资咨询号：Z0017855 王海涛 wanghaitao@htfc.com从业资格号：F3057899投资咨询号：Z0016256 邝志鹏 kuangzhipeng@htfc.com 从业资格号：F3056360投资咨询号：Z0016171 余彩云 yucaiyun@htfc.com从业资格号：F03096767投资咨询号：Z0020310 联系人 刘国梁 liuguolaing@htfc.com 从业资格号：F03108558 投资咨询业务资格： 证监许可【2011】1289号 策略摘要 2023年全球电力供需维持低速增长，以中国和印度为代表的新兴国家为电力消费做�增量贡献，发达国家却拖累了电力消费增长，电力供给改革仍在持续推进，但是化石能源依然占据主导地位，可再生能源受制于消纳问题，增长进度不及既定目标。长期来看，得益于全球经济增长预期，电力消费向好趋势不改，化石能源短期无法退�电力市场，可再生能源发电大幅增长仍然面临诸多困难，因此短期不易过分看空煤炭需求，同时长期关注可再生能源发展对于有色金属，贵金属和非建筑钢材的需求。 核心观点 ■市场分析 2023年全球电力消费保持增长，但实际增速低于长期趋势，全年电力消费仅增长2.2%，明显低于过去十年2.5%的平均增长率，中国的电力消费增长远超市场预期，全年增长6.9%，印度电力消费增长紧随其后，全年增长5.4%，而美国电力消费全年下滑1.4%， 欧盟电力消费全年下滑3.4%，日本电力消费全年下滑1.9%。 经过多年的努力发展，中国的电力消费总量遥遥领先，2023年占全球电力消费的比例达32%左右，但是人均电力消费仍然低于主要发达国家。中国电力消费增长动力来自 于以�口为代表的制造业高速增长，新能源汽车普及带来的充电需求爆发，数字化发展增加算力设备用电消耗，以及全社会电气化水平不断提高等方面。 美国经济保持较强韧性，但是制造业整体增速有所放缓，影响美国电力消费，同时由于2023年全年天气相对温和，对于电力消费的强度也相应下降；欧盟电力消费连续两年负增长，一方面受制于全球通胀压力和自身债务压力，另一方面受制于俄乌冲突之后能源紧张局面尚未完全缓解；印度近年来经济增长势头迅猛，带动印度电力消费快速增长，2023年印度电力消费总量超过日本和韩国的总和；日本同样受到全球经济下行和制造业放缓的压力，加之日本推进节能减排措施，2023年日本电力消费首次�现年度负增长。 过去十年伴随全球气候变化目标逐步成为各国共识，节能减排率先在电力行业垂范，其有望成为最早实现脱碳的行业。根据彭博数据显示，2023年全球发电量28841TWh，同比增速2.7%，化石能源依然占据全球电力市场的主导地位，水力发电和核能发电整体增幅较慢，风能发电和太阳能发电得到大力发展，可再生能源发电占比达到30%以上。 中国正在加快能源结构转型，基本符合全球能源结构变化，然而以燃煤为主的化石能 源发电依然承担着国内的发电主力作用，而快速增长的可再生能源发电则提供重要的边际增量，同时为电力行业节能减排做�突�贡献。根据国际能源署数据显示，2023年中国发电量9093TWh，同比增速6.7%，2023年中国太阳能发电新增装机容量达216GW，同比增速147.1%，占全球太阳能发电新增装机容量的比例达62.4%，太阳能发电量占全球太阳能发电量的比例达58%；风能发电新增装机容量达75.7GW，同比增速96%，占全球风能发电新增装机容量的比例达65.6%，风能发电量占全球风能发电量的比例达22.6%。 美国作为全球最大的经济体，其发电量仅次于中国，稳居全球第二。经过前期的能源 结构调整后，美国化石能源发电中燃煤发电量急剧下降，天然气发电成为其最主要的发电来源。根据国际能源署数据显示，2023年美国发电量达4242TWh，同比增速-2%。 欧洲最早提�节能减排目标，虽然化石能源依然是单一发电主力，但是占比相对合理，其他清洁能源在发电结构中的比重也相对均衡，可再生能源发电在发电总量中占比高达45%左右。根据国际能源署数据显示，2023年欧洲发电量3340TWh，同比增速-3.1%。 印度发电量随经济发展呈现高速增长，近年来基本维持8%左右的增幅，但是印度对于化石能源的依赖程度依然较高，其发电占比明显高于全球平均水平。目前印度的太阳能发电规模基本和日本不相上下，仅次于中国和美国。根据国际能源署数据显示， 2023年印度发电量1802TWh，同比增速8%。 日本在全球主要经济体当中化石能源发电占比整体偏高，甚至高于中国，福岛核事故之后，日本核能发电受到较大影响，然而在绿色转型的政策背景下，最近核能发电重 新开始发力。根据国际能源署数据显示，2023年日本发电量967TWh，同比增速-3.7%。 展望未来，全球电力消费将继续跟随经济发展保持增长，今后拉动全球电力消费增长的关键仍在于数字化经济的蓬勃发展、新能源汽车的大力普及和电气化程度的不断加深，同时新兴市场国家的经济规模持续扩大和发达国家的经济体量维持正常增速则是 电力消费增长的重要基础。根据国际能源署预测，至2030年全球电力消费将保持每年 3.5%的增长率，2050年全球电力消费较当前增长80%至150%，新兴经济体和发展中国家的电力消费将占到全球电力消费的3/4左右。至2050年中国的电力消费年均增长率将达到2%，印度的电力消费年均增长率将达到5%，发达国家的电力消费年均增长率整 体较低。 数字化经济已经成为未来全球经济增长的新业态和新引擎，数据中心作为数字化经济 的重要基础设施，算力的快速提升将成为带动数据中心电力消费的主要动力。根据国际能源署预测，2026年全球数据中心、AI和加密货币耗电量可能增加至620TWh-1050TWh，基准预测增加至800TWh。新能源汽车正在颠覆整个汽车行业，其对于能 源、气候和产业的巨大影响不言而喻，而其中直接受益的必然是电力消费。根据国际能源署预测，至2030年全球新能源汽车销量将接近4500万辆，2035年接近6500万 辆，2030年销售份额将增长到接近40%，并在2035年超过50%，至2035年新能源汽 车的电力消费可能达到近2200TWh，占全球电力消费6%-8%。随着各国经济向高质量发展，电气化进程也将逐步深入，而电气化的提高将有效减少单位GDP的能耗，因此全球都在不遗余力的发展电气化。根据国际能源署预测，按照目前各国的既定目标， 2050年电能占终端能源消费的比重将提升至41%，如果按照净零排放标准，2030年该 比重将提升至27%，2050年将提升至50%。 伴随全球净零排放目标期限愈发临近，各国都在加快进行电力行业的改革，在保障经济发展不受影响的前提下，以提高可再生能源发电量占比作为切实有效的减排手段， 同时不断加强电网建设和储能投资。根据国际能源署预测，按照净零排放方案的要求，至2030年太阳能发电量将达到8300TWh以上，每年增量需要达到1000TWh以上，年均增速保持在26%左右，太阳能发电量占比将达到22%，至2050年占比将达到43%。2030年风能发电量将增至7070TWh，年均增速保持在16%左右，风能发电量占比将达到18.5%，至2050年占比将达到31%。2030年水力发电量将达到5507TWh，年均增速保持在2.9%左右，至2050年水力发电量将增至8200TWh以上，水力发电量占比可能降至11%。2030年核能发电量将达到3936TWh，年均增速保持在4.9%左右，核能发电量占比将达到10.3%，2050年核能发电量将增至6000TWh以上，发电量占比将降至7.8%。2030年燃煤发电量减半，年均降幅需保持在8.5%左右，发电量占比将降至14%左右，2040全面淘汰燃煤发电，部分发达国家将在2035年前全面淘汰燃煤发电，中国将在2025年实现燃煤发电量达峰，印度将在2030年实现燃煤发电量达峰。2030 年前天然气发电量将达到峰值，发电量微降至6000TWh，年均降幅保持在1%左右， 发电量占比降至16%，2040年发电量占比进一步降至2.4%。 各国电力改革的另一个重点领域则是电网建设，一方面在于目前电网整体建设需求依 旧较大，另一方面随着可再生能源发电规模的不断扩大，可再生能源电力消纳问题已经成为掣肘当前可再生能源继续发展的关键。根据国际能源署预测，至2030年电网每年的投资水平将达到5000亿美元，2030年将超过6000亿美元，2031-2040十年期间将达到每年7750亿美元，2041-2050十年期间将达到每年8700亿美元。在2050年净零 排放情景下，电网投资将进一步攀升，大约在2035年以后每年投资将超过1万亿美元。 综上所述，未来全球电力消费依然将持续增长，为电力行业的长足发展提供了坚实的基础，其所带来的新增装机设备和输配电网的建设也为相关的大宗商品提供了新增需求，其中既包括了煤炭和天然气等传统化石能源，也包含了铜、锌、白银和板材型材等建设所需的原料。虽然全球都在大刀阔斧的进行电力结构改革，然而目前的效果与既定的目标仍然具有较大偏差，一方面源于新投产的可再生能源消纳问题始终无法得到有效解决，从而制约可再生能源的进一步发展，另一方面源于前期的能源危机导致 部分国家重启化石能源，同时有些国家�于自身禀赋考虑，希望利用天然气进行发电结构的过度。总而言之，在以太阳能和风能为代表的可再生能源消纳问题无法彻底解决之前，化石能源短期依然无法退�电力市场，甚至部分国家短期无法实现达峰，而可再生能源的投资建设也会受到拖累，因此短期来看不宜对于煤炭需求过分悲观，长期来看有色金属、贵金属和非建筑钢材仍受益于可再生能源发电建设的发展。 ■策略 短期煤炭不宜过分悲观，长期看好有色金属、贵金属和非建筑钢材 ■风险 全球经济发展停滞，气候目标发生变化，电力改革发展倒退，电力行业投资建设迟滞 目录 策略摘要1 核心观点1 一、2023年全球电力消费讨论9 1.1全球电力消费增速放缓，地区间结构性差异凸显9 1.2中国电力消费高速增长，需求爆发热点持续发力9 1.3发达国家电力消费受阻，新兴国家引领需求增长13 二、2023年全球电力供给讨论15 2.1全球电力供给维持增长，发电结构正在逐步转变15 2.2燃煤发电依然主导中国市场，可再生能源发电爆发式增长16 2.3美国天然气发电比例较高，可再生能源挤占燃煤发电19 2.4欧洲发电结构相对合理，清洁能源占据主导地位21 2.5印度化石能源处于绝对主导，可再生能源发展整体较慢22 2.6日本依旧以燃煤发电为主，核能发电重新大幅增长24 三、全球电力消费远期展望26 3.1全球电力消费向好趋势不改，新兴经济体依然是增长主力26 3.2数字化、电气化和新能源汽车有望撑起未来电力消费的增长27 四、全球电力供给远期展望30 4.1可再生能源争夺发电主导地位，化石能源后期有望逐步退出30 4.2电网投资建设刻不容缓，助力可再生能源电力消纳33 五、结论34 图表 图1:全球电力需求年度变化丨单位：%9 图2:2023年全球电力消费变化量丨单位：TWH9 图3:中国单位GDP用电量丨单位：KWH/元10 图4:中国GDP与用电量同比丨单位：%10 图5:2023年全球电力需求比重丨单位：%10 图6:2023年主要国家人均电力消费丨单位：MWH10 图7:中国全社会用电量丨单位：TWH11 图8:中国制造业用电量丨单位：TWH11 图9:中国�口金额同比丨单位：%11 图10:中国制造业用电量占比丨单位：%11 图11:中国新能源汽车销量丨单位：万辆12 图12:中国充电桩数量及同比丨单位：万台%12 图13:中国新能源汽车电力需求及同比丨单位：GWH%12 图14:中国新能源汽车