公用事业及环保产业行业研究：从供需两侧浅析日本和美国的能源转型

本周（8.12-8.16）上证综指上涨0.60%，创业板指下跌0.26%。碳中和板块下跌0.65%，环保板块上涨1.34%，公用事业板块上涨1.05%，煤炭板块上涨3.30%。 能源转型的关键在于能源结构的调整，其中尽可能降低供给侧化石能源占比和提高需求侧电气化占比是2大核心思路。日本和美国的转型之路呈现出不同的特点。 日本的能源自给率低，严重依赖海外进口的资源来保障供给，国内的能源供应对电力需求占比较高，所以日本终端电气化率2010年前一直处于全球领先地位。但是日本的能源转型在供给侧几经波折，2011年福岛核事故导致日本不得不调整其核能为主的转型路径，受此影响，日本的电气化率增速也开始下降；随后，日本开始加大对以风能和太阳能为中心的可再生能源的投资，但是当下可再生能源面临很多问题，短期内无法取代核能和化石燃料。 美国依托优越的资源禀赋，能源结构能够摆脱进口，并从政策法规、财政投资及经济市场等多方面缓步推进能源改革，将重要科技力量用于支撑可持续能源的发展，以多元化的方法缓慢推动国内能源清洁化转型，碳排放控制走在了世界前列。从需求侧看，美国电气化率一直维持在一个较为温和的增长水平，考虑到电力系统的安全、稳定性以及成本问题，美国普林斯顿团队预计未来美国终端电力消费占比维持在50%左右是一个较为理想的平衡点。 国家能源局制定《配电网高质量发展行动实施方案（2024—2027年）》。文件要求重点推进“四个一批”建设改造任务，分别为：一是加快推动一批供电薄弱区域配电网升级改造项目；二是针对性实施一批防灾抗灾能力提升项目；三是建设一批满足新型主体接入的项目；四是创新探索一批分布式智能电网项目。 8月6日，烟台市人民政府印发国家碳达峰试点（烟台）实施方案的通知。通知指出，要打造千万千瓦级光伏基地；充分利用海阳、莱州等区市盐碱滩涂地、坑塘水面等资源，布局渔光、盐光、农光等综合利用项目示范；积极推动福山、海阳、莱州等区市整县屋顶分布式光伏建设；探索“海上光伏+海上风电”制甲醇、氢气的新能源融合模式，打造海上能源综合试验场。到2025年，保证建成及在建光伏发电装机容量达到900万千瓦（其中海上410万千瓦）；到2030年，保证建成及在建光伏发电装机容量达到1800万千瓦。 8月13日，西藏山南乃东亚堆才朋100MW光伏发电项目正式开工，建设场址海拔在5046米至5228米区间，刷新了该项目一期工程场址最高海拔5100米的纪录，成为全球海拔最高的在建光储项目。。建成后，多年平均上网电量15557万千瓦·时，年平均等效满负荷小时数1517小时，每年可节约标煤4.68万吨，减少二氧化碳排放约12.94万吨，二氧化硫排放约24.89吨，烟尘排放4.98吨，为保障当地民生用电、推动能源转型、促进生态改善发挥重要作用。 火电板块：我们建议关注发电资产主要布局在电力供需偏紧、发电侧竞争格局较好地区的火电企业，如浙能电力、皖能电力。水电板块：建议关注水电运营商龙头长江电力。核电板块：建议关注核电龙头企业中国核电。新能源板块：建议关注综合能源运营商南网能源。 电力板块：新增装机容量不及预期；下游需求景气度不高、用电需求降低导致利用小时数不及预期；电力市场化进度不及预期；煤价维持高位影响火电企业盈利；补贴退坡影响新能源发电企业盈利等。 环保板块：环境治理政策释放不及预期等。 本周（8.12-8.16）上证综指上涨0.60%，创业板指下跌0.26%。碳中和板块下跌0.65%，环保板块上涨1.34%，公用事业板块上涨1.05%，煤炭板块上涨3.30%。从公用事业子板块涨跌幅情况来看，光伏涨幅最大、上涨2.31%，电能综合服务跌幅最大、下跌2.09%，核力发电上涨2.17%、燃气Ⅲ上涨1.45%、水利发电上涨1.28%、火力发电上涨0.98%、风力发电下跌0.09%、其他能源发电下跌0.70%、热力服务下跌1.07%。从环保子板块涨跌幅情况来看，环保设备Ⅲ涨幅最大、上涨3.62%，综合环境治理上涨3.41%、水务及水治理上涨1.41%、固废治理下跌0.06%、大气治理下跌1.11%。 图表1：本周板块涨跌幅 图表2：本周环保行业细分板块涨跌幅 图表3：本周公用行业细分板块涨跌幅 公用事业涨跌幅前五个股：涨幅前五个股——露笑科技、兆新股份、新天然气、文山电力、新奥股份；跌幅前五个股——东旭蓝天、聆达股份、涪陵电力、ST热电、中闽能源。 环保涨跌幅前五个股：涨幅前五个股——清研环境、天源环保、盛剑环境、国中水务、永清环保；跌幅前五个股——钱江水利、惠城环保、太和水、仕净科技、中创环保。 煤炭涨跌幅前五个股：涨幅前五个股——中煤能源、陕西煤业、云维股份、昊华能源、中国神华；跌幅前五个股——永泰能源、陕西黑猫、盘江股份、安源煤业、美锦能源。 图表4：本周公用行业涨幅前五个股 图表5：本周公用行业跌幅前五个股 图表6：本周环保行业涨幅前五个股 图表7：本周环保行业跌幅前五个股 图表8：本周煤炭行业涨幅前四个股 图表9：本周煤炭行业跌幅前五个股 碳中和上、中、下游板块PE估值情况：截至2024年8月16日，沪深300估值为10.33倍（ TTM 整体法，剔除负值），中游-光伏设备、中游-风电设备、中游-电池设备、中游-电网设备、中游-储能设备板块PE估值分别为15.71、25.61、17.24、21.44、16.99，上游能源金属板块PE估值为15.09，下游光伏运营板块、风电运营板块PE估值分别为19.18、16.88；对应沪深300的估值溢价率分别为0.52、1.48、0.67、1.08、0.64、0.46、0.86、0.63。 图表10：碳中和上、中、下游板块PE估值情况 图表11：碳中和上、中、下游板块风险溢价情况（风险溢价=板块PE估值/沪深300指数-1） 能源转型的关键在于能源结构的调整，降低供给侧化石能源占比和提高需求侧电气化占比是2大核心思路。由于电力是唯一可以与其他一次能源直接大规模转换的能源，因此各国很早就开始重视需求侧电气化程度。 在2020年之前，日本是世界上电气化率最高的国家。日本的一次能源自给率低，严重依赖海外进口的资源来保障供给，因而国内的能源供应对电力需求占比较高，使得日本终端电气化率和增长速度在2010年前一直处于全球领先地位。 尽管需求端改革快速推进，但日本的能源转型在供给侧几经波折。 日本的能源供应严重依赖外国促使日本国内很早就开始进行能源供给侧改革，其能源转型之路主要分为两个阶段。20世纪70年代两次石油危机后日本开始进入能源转型时期，将确保能源安全作为重要国策，颁布了多项能源政策，开始大力发展以核电为主的各类新能源。到2010年，石油占日本国内一次能源供给的比例下降到39.8%，与1973年的75.5%相比有大幅改善。2011年福岛核事故是日本能源转型的重要转折点，日本公众对核能的接受程度不断降低，这次事件从根本上动摇了日本公众对核能的信赖，来自各界的压力迫使日本政府重新思考能源转型路径。同时，核电站的关停使得日本国内电价上升，与2010年相比，2019年日本的家庭电费增长约22%，工业电费增长约25%，日本的电力供应也开始不稳定。这也解释了为什么日本近10年电气化率增速开始放缓。 福岛核电站事故之后，日本开始加快布局以风能和太阳能为中心的可再生能源，但是当下可再生能源面临很多问题，短期内无法取代核能和化石燃料。另一方面，日本大力发展在特定条件下的地热能、水能和生物能等。同时，氢氨能源被作为重点写入了日本的最新能源计划中。长期来看，相关措施和规划的具体规划和实施能否达到预期效果还需要进一步观察。 图表12：日本电气化率世界领先，美国电气化率增长缓慢但稳定 作为世界上重要的能源大国，美国的电气化率一直维持在一个较为温和的增长水平，但是美国的供给侧能源转型却走在了世界前列，其温室气体排放总量在2007年达到峰值并出现拐点，实现温室气体排放总量达峰，当前已下降至2000年以前水平，电力行业和交通行业碳排放也在震荡下降。 美国当前的资源禀赋给美国的能源供给侧改革留下了充裕的空间，天然气和致密油为代表的非常规油气革命推使美国能源结构摆脱进口。在保证能源安全的前提下，美国不断优化能源结构，虽然到2021年以石油、天然气、煤炭为主的化石能源仍是美国能源结构的主体，但是美国从政策法规、财政投资及经济市场等多方面缓步推进改革，将重要科技力量用于支撑可持续能源的发展，包括海上风电、抽水蓄能、太阳能发电、电池储能及氢能等领域，并推出相关领域税收减免等配套措施加速科技研发。 美国在把能源安全始终放在第一位的前提下，以多元化的方法成功地控制了碳排放，并继续推进能源转型。 美国可持续能源发电成本较世界其他国家偏低，但是美国的电气化率增长速度却并非处在第一梯队。一方面因为化石能源仍是美国能源结构主体；另一方面，美国的普林斯顿团队根据模型预测了不同能源转型路径下各类能源的供应情况，发现更高的终端电气化率可能会意味着更高的投资成本，现阶段尽管太阳能和风能的发展迅速，但在电力系统中的高比例应用仍面临技术瓶颈；考虑到电力系统的安全、稳定性以及成本问题，该团队认为，未来美国终端电力消费占比在维持在50%左右是一个较为理想的平衡点。这从另一个角度解释了为什么美国电气化率增长缓慢。 图表13：普林斯顿团队认为保持电气化率稳定增长收益最高 纵观日本和美国的能源转型之路，能源安全始终处在改革的核心位置，只有在需求侧和供给侧共同进行改革，才能成功推进能源转型。随着电能替代技术推广和市场机制的完善，中国未来终端电气化水平将显著提升，电能在终端能源消费中的主体地位会持续巩固。电气化率仅仅反映了需求侧改革的成果，要追求电气化率合理增长，更要保证供给侧的安全转型，保证能源转型合理推进。 3.1煤炭价格跟踪 欧洲ARA港动力本周FOB离岸价（8.16）最新报价为122.0美元/吨，环比上涨2.52%； 纽卡斯尔NEWC动力煤FOB离岸价（8.16）最新报价为142.0美元/吨，环比上涨3.56%。 广州港印尼煤（Q5500）本周库提价（8.16）最新报价为921.26元/吨，环比下跌0.33%。 山东滕州动力煤（Q5500）本周坑口价（8.16）最新报价为765.0元/吨，环比持平； 秦皇岛动力煤平仓价（8.16）最新报价为837.0元/吨，环比下跌1.06%。 北方港煤炭合计库存本周（8.9）最新库存2483.0万吨，环比下降0.64%。 图表14：欧洲ARA港、纽卡斯尔NEWC动力煤现货价 图表15：广州港印尼煤库提价：Q5500 图表16：山东滕州动力煤坑口价、秦皇岛动力煤坑口价：Q5500 图表17：北方港煤炭合计库存（万吨） 3.2天然气价格跟踪 ICE英国天然气价格上涨，ICE英国天然气价8月16日报价为94.83便士/色姆，周环比下跌2.52便士/色姆，跌幅2.59%。 美国Henry Hub天然气现货价8月16日报价为2.02美元/百万英热，周环比上涨0.13便士/色姆，涨幅6.71%。 欧洲TTF天然气价格8月16日报价为12.55美元/百万英热，周环比上涨0.03美元/百万英热，涨幅0.20%。 全国LNG到岸价格8月16日报价为14.35美元/百万英热，周环比上涨0.76美元/百万英热，涨幅5.58%。 图表18：ICE英国天然气价 图表19：美国Henry Hub天然气价 图表20：欧洲TTF天然气价 图表21：国内LNG到岸价 3.3碳市场跟踪 本周，全国碳市场碳排放配额（CEA）8月9日最新报价91.29元/吨，环比上升0.72元/吨，涨幅0.79%。 本周深圳碳排放权交易市场成交量最高，为11.91万吨。碳排放平均成交价方面，成交均价最高的为北京市场的101.41元/吨。 图表22：全国碳交易市场交易情况（元/吨） 图表23：分地区碳交易市场交易情况 国家能源局印发《配电网高质量发展行动实施方案（2024—2027年）》 国家