石油石化行业深度研究：美国数据中心需求电量增长，如何展望气价？

1.美国数据中心对天然气影响 根据美国电力研究所（EPRI），2020~至今，对云服务、大数据分析和人工智能技术的需求不断扩大，需要大量的计算资源，而效率的提高却在放缓，导致电力需求进入新的增速阶段。 而天然气发电又是美国主要的发电方式。本文将讨论，美国数据中心对电力需求影响如何？会对天然气的需求有怎么样的影响？ 2.美国数据中心会怎样拉动电力需求？ EPRI为数据中心的扩张假设了四种情景，在超乐观/乐观/中性/悲观的情景之下，美国数据中心2030年的电力需求分别为403.9/296.4/214.0/196.3TWH，年复合增速为15%/10%/5%/3.7%。 在超乐观/乐观/中性/悲观的情景之下，美国2030年的发电需求分别为4323/4224/4149/4133TWH，年复合增速为1.1%/0.8%/0.5%/0.5%。对美国天然气发电需求拉动的预测，年复合增速为1.1%/0.8%/0.5%/0.5%。 3.天然气未来供需预测如何展望？ 结论：在超乐观的情景下，美国天然气未来会处于一个小幅去库的阶段；在乐观/中性/悲观的情况下，美国天然气或将继续累库，但是幅度会小于23/24年的水准。 4.投资建议 卫星化学：卫星化学跟传统的石油化工不同，该公司的原材料为乙烷（跟HH价格挂钩）。截至2024年9月27日，石脑油路线、乙烷裂解跟煤制乙烯的年均利润分别为-272元/吨、2762元/吨与1026元/吨。 新奥股份：（与公用事业团队联合覆盖）公司天然气业务包括直销、零售与批发。天然气直销业务以采购国际天然气资源为主，根据公司2024年Q1业绩会材料指引，公司已经与道达尔、雪佛龙、切尼尔等签署1016万吨长协，锁定了较为便宜的天然气资源。 风险提示：1）美国页岩气公司坚持减产，带来气价抬升的风险；2）页岩油产量下降，导致伴生气产量同步下降的风险；3）美国天然气需求增速高于预期的风险；4）本文测算具有一定主观性，存在预期假设跟实际不符的风险。 1.美国数据中心对天然气影响 1.1.美国数据中心推动电力需求发展 根据美国电力研究所（EPRI），美国电力需求主要分为以下三个阶段： 1）2000~2010年，随着互联网基础设施的建立及互联网的繁荣发展，美国数据中心发电需求量初有成长。 2）2010~2020年，因为能源利用效率的提高，使得数据中心的电力需求量趋于稳定。 3）2020~至今，对云服务、大数据分析和人工智能技术的需求不断扩大，需要大量的计算资源，而效率的提高却在放缓，导致电力需求进入新的增速阶段。 图1：2000年~2023年美国数据中心电量消耗 图2：2007年~2023年，美国PUE（电源使用效率） 1.2.天然气发电是美国发电的主要形式 根据EIA，2015~2023年，美国天然气发电量从1335十亿瓦时到1802十亿瓦时，年复合增速为3.8%；占美国发电总量从33%提高至43%。天然气已经成为美国主要的发电方式。 图3：美国天然气发电量（左轴，Mwh）与占比（右轴，%） 所以我们可以知道，未来美国数据中心电量消耗或将显著增长，而天然气发电又是美国主要的发电方式。本文将讨论，美国数据中心对电力需求影响如何？会对天然气的需求有怎么样的影响？ 2.美国数据中心会怎样拉动电力需求？ 2.1.美国数据中心电力需求或将大幅增长 EPRI为数据中心的扩张假设了四种情景，在超乐观/乐观/中性/悲观的情景之下，美国数据中心2030年的电力需求分别为403.9/296.4/214.0/196.3TWH， 年复合增速为15%/10%/5%/3.7%。 图4：EPRI对发电量需求预测 表1：EPRI情节假设预测（MWH）情景假设 2.2.整体的电力需求增速有限 虽然在超乐观的情景之下，美国数据中心的电力需求增速高达15%，然而由于占比较低，所以我们认为对全美的发电量推动作用有限。截止2023年，全美的发电需求为4000Twh，而美国数据中心电力需求为139Twh，仅占3.5%。 图5：四种情景之下，美国发电量的情况（Twh） 在超乐观/乐观/中性/悲观的情景之下，美国2030年的发电需求分别为4323/4224/4149/4133TWH，年复合增速为1.1%/0.8%/0.5%/0.5%。对美国天然气发电需求拉动的预测，年复合增速为1.1%/0.8%/0.5%/0.5%。 3.天然气未来供需如何展望？ 重要假设： 1）假设发电总量/发电需求的比值维持在2023年水准； 2）发电效率：假设天然气发电效率维持2023年水准； 3）发电占比：假设天然气发电占总发电量维持在2023年43%的水准。 4）EIA暂时未给2026年的气温等指引，假设天然气除发电外的其他需求均维持在2025年水平。 结论： 在超乐观的情景下，美国天然气未来会处于一个小幅去库的阶段；在乐观/中性/悲观的情况下，美国天然气或将继续累库，但是幅度会小于23/24年的水准。 图6：超乐观情况下，美国天然气供给-需求（Bcf） 图7：中性情况下，美国天然气供给-需求（Bcf） 极端情况：假设新增的发电量全部由天然气提供 表2：美国天然气供给-需求（Bcf）情景假设 图8：美国天然气库存仍处于历史同期较高水平 4.投资建议 考虑到2024~2026年美国天然气或仍处于宽松的情况，我们重点推荐卫星化学与新奥股份。 4.1.卫星化学——维持低成本扩张 公司亮点：卫星化学跟传统的石油化工不同，该公司的原材料为乙烷（跟美国天然气价格挂钩）。根据我们测算，截至2024年9月27日，石脑油路线、乙烷裂解跟煤制乙烯的年均利润分别为-272元/吨、2762元/吨与1026元/吨。 观点： 1）天然气价格有望维持在低位：我们本报告中提及2024~2025年美国天然气供给持续较为宽松，以及在2024年3月14日的外发报告《美国天然气出口或将进入增长期，如何展望气价？》提出2025年之后，虽然美国出口能力将大幅提高，但是价格或将受到国际气价压制，我们认为HH有望长期维持在2~3美元/MMBTU的历史中枢位置； 2）未来乙烷价格预计将持续紧贴天然气的情况下，我们认为公司有望维持成本优势与低成本扩张。 3）公司新项目于2023年年底通过发改委审批，并且项目一阶段的二次环评已经于2024年5月22日挂政府官网。待公司项目投产之后，公司的乙烯产量或将从250万吨变为500万吨。 4.2.新奥股份（与公用事业联合覆盖）——长协锁定偏低的资源 公司亮点：公司天然气业务包括直销、零售与批发。天然气直销业务以采购国际天然气资源为主，根据公司2024年Q1业绩会材料指引，公司已经与道达尔、雪佛龙、切尼尔等签署1016万吨长协，锁定了较为便宜的天然气资源。 观点： 1）长协价格比较稳定：我们在2024年3月14日的外发报告《美国天然气出口或将进入增长期，如何展望气价？》提到，2023年Q1在JKM跟TTF价格仅为18.2与16.9美元/MMBTU的背景下，天然气码头公司（切尼尔）短协的实现价格高达30美元/MMBTU，体现短协的不稳定性。等美国天然气码头投产之后，公司长协有望从206万吨提高至1016万吨，盈利稳定性进一步提高。 2）公司长协大部分跟HH挂钩，价格比较便宜。跟Brent挂钩的长协公式一般为油价*10%~15%+常数；HH挂钩的长协公式为HH*1.15+常数。 根据我们的计算，假设油价维持80美元/桶，HH处于2~3美元/MMBTU的情况下，HH长协能比Brent长协便宜2.3~3.4美元/MMBTU。 表3：新奥股份长协情况签约主体 与ADNOC已签署HOA协议，尚未签署正式采购合同 表4：跟HH挂钩长协VS跟油价挂钩长协 5.风险提示 1）EQT等页岩气厂商继续维持减产计划，导致天然气供给收缩，抬升天然气价格的风险； 2）油价下跌，导致页岩油厂商减少自己产量，从而使得页岩油区块伴生气产量随之下降的风险； 3）美国天然气需求增速高于预期，导致供需偏紧，使得美国气价上涨的风险。 4）本文测算具有一定主观性，存在预期假设跟实际不符的风险。