天然气行业研究框架

证券研究报告|2024年11月08日 天然气行业研究框架 行业研究·行业专题基础化工·天然气 证券分析师：杨林证券分析师：薛聪证券分析师：董丙旭 010-88005379010-880051070755-81982570 yanglin6@guosen.com.cnxuecong@guosen.com.cndongbingxu@guosen.com.cnS0980520120002S0980520120001S0980524090002 天然气是清洁的化石能源，主要用于发电、城燃和工业燃料。除少部分发达国家外，在世界大部分地区天然气消费仍未达峰，天然气绝对消费量及在一次能源中占比仍有上升空间。回顾典型国家历史，天然气市场发展历程基本都包含启动期、发展期和成熟期。典型国家从启动期到成熟期通常要半个世纪以上，快速发展期一般经历30年左右。目前中国天然气市场仍处在快速发展期，未来仍将维持较快增长。 LNG应为天然气贸易关注重点，美国LNG未来仍有增量释放，中国天然气存在缺口。全球天然气主要产区主要为北美、独联体、中东及亚太国家。天然气消费方面，北美、亚太国家呈现基数大、增速快的特点，而欧洲的天然气消费则逐步萎缩。天然气贸易则主要体现为从中东、俄罗斯和美国流向欧洲和亚太地区。由于欧洲天然气市场预期萎缩，亚太地区尤其是中国天然气进口有望保持长期进口。 中国天然气供给：非常规气成为重要增长极，进口能力持续扩张。我国天然气资源较为丰富，有较好增产趋势，非常规气产量不断增长，成为重要增长极；进口管道气方面，中俄天然气管道东线供应量稳定增加，且正在积极推动远东管道及西伯利亚力量2号天然气管道；进口LNG方面，近年我国LNG接收站建设加快进行，LNG接收能力也在快速提升。因此我们判断，中国天然气供应未来也将维持较高的增长。 中国天然气需求：维持较快增速，结构有所分化。2024年前三季度我国天然气需求增长较快，全年天然气消费量预计超4000亿立方米。按照十四五现代能源体系规划，2025年天然气消费量将达到4200-4600亿立方米，复合增速达到7%左右，天然气的消费峰值预计出现在2040年，约为7000亿立方米。消费结构中，城市燃气和工业燃料为当前主要需求，但是未来增长过程中天然气发电和城市燃气增长较快。 天然气定价机制：推动天然气顺价机制将是主旋律。进口LNG价格挂靠指数愈加多元化，价格有望下降。天然气上下游价格联动工作正在积极推动之中，目前多地已经开始启动顺价方案。预期随着顺价机制的推动，国内天然气价格仍然存在上涨的可能性。 看好龙头企业的量价弹性。我们认为，受益于国内天然气的快速发展，龙头企业有望受益，一方面国内上游资源主要掌握在三桶油手中，是未来增储上产和进口的主力；另一方面随着天然气顺价机制的推动，龙头企业的价格弹性也将逐步显现。推荐天然气全产业链龙头公司 【中国石油】【中国海油】以及具备LNG贸易能力及接收站的【广汇能源】。 1天然气概览与天然气工业发展规律 2 国际天然气供需格局 3国际天然气贸易情况 4 国内天然气供给格局 5国内储运设施建设情况 6 国内天然气消费格局 7天然气定价体系 风险提示 1 天然气概览与天然气工业发展规律 返回目录 天然气一般是在各种地质条件下生成并埋藏在地下的、由气田开采出来或者与石油一起被开采出来的可燃气体。天然气主要成分是烷烃，甲烷含量95%以上，具有清洁低碳属性，是化石能源中相对低碳品种，天然气标准热值与石油接近，远高于煤炭，且其单位热值二氧化碳排放量是石油的77%、煤炭的59%，且天然气中硫、氮元素含量极低，与石油和煤炭相比，天然气更加高效、清洁，是实现世界能源消费结构转型的关键。天然气与煤排放的污染物相比，灰分为1:148，二氧化硫为1:2700，氮氧化物为1:29。 天然气主要用于发电、城市燃气和工业燃料，天然气与煤炭、石油并列为世界能源的三大支柱，在世界一次能源结构中的比例逐渐上升。 图：天然气热值远高于煤炭 图：天然气燃烧碳排放较低 图：2022年全球天然气消费结构 41.87 MJ/kg 38.97 20.93 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 煤炭石油天然气 kg/MJ 0.09 0.08 0.06 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 燃料, 交通, 8.00% 7.00% 民用, 16.00% 电力, 41.00% 工业, 28.00% 煤炭石油天然气 资料来源：何东博,贾成业,位云生等.世界天然气产业形势与发展趋势[J].天然气工业,2022,42(11):1-12.国信证券经济研究所整理资料来源：华经情报网，国信证券经济研究所整理 天然气产业链一般可以分为上游产气、中游储运、下游消费三部分。上游：我国天然气来源可分为以三桶油主导开发的本土天然气，来源与中亚与俄罗斯的管道气以及通过LNG船舶运输的进口LNG；中游：天然气运输方式包括管网、LNG槽车，储运设施包括LNG储罐及地下储气库等设施；下游：天然气下游应用广泛，主要包括工业燃料、居民燃气、化工、发电； 中国城市燃气及工业用气消费占比较高，分别为33%及42%，天然气发电及化工用气占比仅为17%及8%，天然气在这些领域仍有还有较大的发展空间。 图：中国天然气产业链示意图图：中国天然气消费结构 勘探开发 国产气 长运输管 中输/省 级管道 民用燃气 进口管道气 天然气 储气设施 工业燃料 CNG/LNG 发电 进口LNG 接收站 城市管网 LNG化工 上游：产气中游：储运下游：应用 天然气发 电,17.00% 城市燃气, 33.00% 工业燃料, 42.00% 化工用气,8.00% 资料来源：华经情报网，国信证券经济研究所整理 天然气是全球一次能源结构的重要组成部分，据天然气气输出国论坛数据显示，2022年天然气在全球一次能源消费中占比为23%，预计至2050年天然气在全球一次能源消费中占比将提升至26%。 在化石能源消费占比下降的大趋势下，天然气消费预期增长，2022年全球天然气消费3441百万吨油当量（3.94万亿立方米），2050年天然气预期消费量将提升至4661百万吨油当量（5.34万亿立方米）。 图：全球天然气消费占比预期提升图：全球能源需求结构走势图 资料来源：GECF，国信证券经济研究所整理资料来源：GECF，国信证券经济研究所整理 天然气下游应用主要分为城市燃气、工业燃料、发电用气和化工用气四个领域。工业燃料用气主要包括两个方面，其一是工业企业将天然气作为燃料，另外则是城市中天然气锅炉、窑炉对天然气的消耗；城镇燃气主要包括城市和乡镇居民日常燃气使用、商业用气及冬季取暖等公共服务用气；发电用气主要指热电联产、调峰电站及分布式能源项目中燃气轮机对天然气的使用；化工用气主要是天然气合成氢气后再制备氨、甲醇等。 与全球天然气消耗结构相比，中国发电用天然气占比明显较低，燃气电厂的建设将是长期拉动天然气消耗的重要领域。 图：2022年全球天然气消费结构图：2022中国天然气消费结构 化工用气,8.00% 燃料, 7.00% 交通, 8.00% 民用, 16.00% 电力, 41.00% 工业, 28.00% 天然气发电, 17.00% 城市燃气, 33.00% 工业燃料, 42.00% 资料来源：华经情报网，国信证券经济研究所整理 资料来源：中国天然气发展报告，国信证券经济研究所整理 天然气上游勘探开发理论创新与技术进步是天然气工业发展的前提，油型气和煤成气理论两大天然气成因理论促进了世界天然气勘探新领域的不断突破，水平井钻完井和压裂改造工程技术进步是提高单井产量和提升开发效益的有效技术手段。 中游天然气管输、液化和储气库规模不断上升、市场化交易机制是天然气工业发展的重要基础。 下游终端消费领域不断拓展、消费利用规模不断上升是促进天然气产业快速发展。从燃料拓展到发电、化工原料、交通运输等领域极大拉动了天然气消费量。 图：世界天然气工业发展历程图 资料来源：何东博,贾成业,位云生等.世界天然气产业形势与发展趋势[J].天然气工业,2022,42(11):1-12.国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 回顾世界天然气利用历史，世界典型国家天然气发展遵循启动期（增速慢）、发展期（增速快）、成熟期（增速缓）的发展规律。发展期一般经历30年左右的时间。美国于1945年天然气消费量达到1000亿立方米，至1970年消费量达到6000亿立方米，经历了25年的快速发展期，中国2010年天然气消费量首次突破1000亿立方米，正式进入发展期，目前仍处在发展期。 从典型国家天然气发展历程来看，通常快速发展初期靠工业和城市燃气带动，后期靠发电提升。快速发展初期，美国工业和城市燃气增量占天然气消费增量的比例达到80%，英国达到86%；快速发展后期，英国发电用气增量占天然气消费增量的比例达到71%，日本达到65%。 表：典型国家天然气发展期参数表表：天然气发展各阶段特点 国家发展期时间 （年） 消费年增长量 （亿立方米） 增速 （%） GDP(%) 启动期发展期成熟期 美国 1945- 1970 25 194 7.1 7 俄罗斯1950- 英国 1970- 2000 30 29 7.49.5 1992 日本1969- 2000 429510.2-4 31269.612.4 基础设施建设 勘探能力较低，基础设施薄弱，没有跨越地区的天然气长输管道，下游储气设施建设不健全 勘探技术有所提高，天然气探明储量快速基础设施高度发达，输气干线、增加，基础设施加快建设，区域间管道和配气管线形成网络，储气设施完输配网络建成，储气设备向大容量方向发善。建成了多气源、多用户的全 天然气探明资源量较少，产量较低 基础设施、市场结构及消费需求快速发展，天然气成为国家主要能源之一， 特点 缺乏管道等基础设施，天然气在能源天然气消费量逐渐趋于稳定，形成相对完形成了一个相对稳定的天然气市 ，天然气在能源结构中的地位也快速提升，天然气产业基础设施发展成熟， 结构中的地位较低 善的天然气市场 场 展国性天然气管道网络 中国 2004- 2021 17 199 13.311.5 消费市场容量有限，城市民用和商业 消费情 况 用户仍以煤气或者其他燃料为主，市天然气消费量迅速增长，用途逐渐扩大，天然气消费结构合理，消费量基 场行为不规范，政府监管水平低下或在城市逐渐取代煤气，制定了全国统一的本保持平稳或略有增加，天然气 力度不够 天然气法律法规，政府加强监管 成为主要能源之以 资料来源：全球天然气发展趋势与启示，国信证券经济研究所整理资料来源：全球天然气发展趋势与启示，国信证券经济研究所整理 美国天然气市场发展过程经历了自由发展时期（1910-1937年），管制时期（1938-1978年），低效时期（20世纪70年代后期至80年代中期），调整、重组和放宽管制时期（20世纪80年代中期以后）4个发展阶段。 美国天然气消费结构随着天然气发展变化，基本保持了均衡发展。在快速发展期，工业、民用、商业、发电均快速增长，工业用户所占比例在45%以上，天然气在工业用能中的占比由1950年的22%提升至1970年的32%；随着基础设施的逐渐完善，民用、商业用气逐渐发展起来；进入成熟期后，民用和商业消费基本稳定，发电用气是主要增长动力。1998年美国发电用气超过居民用气量，在消费结构中居第二位，2012年发电用气量又超过工业用气量，在消费结构中跃升至首位。 图：美国历年天然气消费量及增速图：美国天然气消费结构变化趋势 日本天然气工业的演变可以分成三个阶段。第一阶段起步时期（1969年以前），第二阶段迅速发展时期（1969－2000年），第三阶段稳步发展的成熟阶段（2000年