煤电行业专题研究：夯实煤电基础，保障能源安全

发布时间：2023-06-13 13:22:27

（报告出品方/作者：国信证券，王蔚祺，王晓声，陈抒扬）核心观点：我国是世界第一大能源生产国和消费国，能源生产和消费分别约占世界的1/5和1/4

（报告出品方/作者：国信证券，王蔚祺，王晓声，陈抒扬）

核心观点：

我国是世界第一大能源生产国和消费国，能源生产和消费分别约占世界的1/5和1/4。确保能源安全可靠供应，是关系我国经济社会发展全局的重大战略问题。面对全球能源局势的变动，为了满足经济发展和人民生活的用能需求，“十四五“期间我国能源行业须增强忧患意识，防范化解能源发展面临的各类风险挑战。国家电规总院今年8月份预计，受到煤价、能耗双控等因素影响，过去几年我国煤电建设积极性不高，新能源可靠保障容量不足。未来三年，我国全社会用电量年均增速在5%左右，电力供应存在较大不确定性。未来应着力推动支撑性电源尽快投产，适时新增规划一批电源储备项目，夯实煤电托底保供基础，压实电力供应保障的基本盘。

第一章：我国煤电行业发展现状

我国火力发电行业发展现状

火力发电包括燃煤发电、燃气发电、燃油发电、余热/余压/余气发电、垃圾焚烧发电、生物质发电等。由于经济性、资源禀赋等因素，我国火电装机以煤电为主。2000-2021年我国火电累计装机容量由238GW增长至1297GW，其中煤电装机容量增长至1110GW。2001-2006年我国火电快速发展，年度新增装机容量从15.5GW增长至92.4GW，CAGR为43%，其中2004年增速最高达93.1%。

建设新型电力系统需要煤电充分发挥好基础和支撑性作用

2021年我国工业生产快速恢复，东北地区煤炭价格上涨导致火电发电意愿低迷，加上来风较弱导致电力短缺；广东、长三角地区用电需求强劲反弹，叠加夏季高温用电负荷急剧上升，区域火电容量有限导致高耗能企业拉闸限电；西部地区在短期投产较多高耗能产业，而电力装机没有相应增加，也导致在枯水期电力供给紧张，供需两端共同作用导致2021年近20个省级电网采取了有序用电措施。2022年，俄乌冲突后国际能源价格上涨，进口煤价倒挂，煤电企业持续亏损；2022年我国夏季出现罕见的干旱高温，水电出力严重不足，川、渝等省域出现短暂严重的用电紧张。

第二章：“十四五”我国煤电装机容量预测

“十四五”我国煤电新增装机容量预测

“十三五”以来，我国落实控制煤炭消费总量和碳排放等节能减排政策，新增煤电建设节奏相应放缓。我国2021年新增投产煤电装机28GW，创15年以来的最低值。但为了保障民生、增加必要的电力供给，提升电力系统的灵活性和可靠性，十四五期间我国仍将新投产一批煤电机组。根据中国能建的预测，“十四五”期间全国火电新增容量 270GW；电规总院估计2022-2024年全国煤电新增装机容量分别为40/50/50GW；同时存量煤电机组中有350GW可实施节能改造。

“十四五”煤电新增设备需求预测

“十三五”期间我国年均煤电核准容量为28GW。根据国际环保组织绿色和平发布的报告，2021年中国新增核准煤电装机约18.55GW，同比减少57.66%。但2021 年第四季度煤电核准开始加速，单季度核准超过11GW。2022年前8个月我国新增核准煤电装机26.62GW，已超过21年全年核准量。在核准加速的同时，煤电项目投产进度也明显加快，中电联数据显示2022年1-7月我国完成火电工程投资额405亿元，同比增长70.2%。

“十四五”期间煤电三项改造规模合计600GW

2021年11月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》（发改运行〔2021〕1519号）（以下简称《通知》），旨在通过实施煤电机组改造升级，进一步降低煤电机组能耗，提升灵活调节能力和清洁高效水平。为加快构建以新能源为主体的新型电力系统，为实现碳达峰、碳中和重大战略目标，继续发挥重要作用、做出重要贡献，预计“十四五”期间煤电改造容量合计600GW。

第三章：煤电产业链以及市场空间

新建煤电项目造价分析

新建煤电机组造价由建筑工程费、设备购置费、安装工程费和其他费用四大部分组成。2021年以来我国新建煤电机组绝大部分为超超临界机组，且以 2×660MW和2×1000MW的配置方式为主。2×660MW煤电项目EPC造价大约为3700元/kW，其中设备购置费为1473元/kW，在项目造价的占比大约为39.8%。2×1000MW煤电项目EPC造价大约为3373元/kW，其中设备购置费为1359元/kW，在项目造价的占比大约为40.3%。

新建煤电项目EPC总承包市场空间

我国火电主要以燃煤发电为主，EPC总承包市场中国能建国内份额超过70%，其中勘测设计占比80%，工程建设占比60%，是国内煤电工程主要的工程总包方。 “十四五”期间煤电建设需求稳步提升，预计2025年全国新建煤电EPC收入将达到2488亿元，CAGR达到24%；EPC毛利率约为12%，预计2025年全国煤电EPC毛利将达到299亿元。

第四章：“十四五”煤电设备市场空间

火电生产示意图

火力发电厂主机设备主要包括燃烧、汽水、电气三大系统，按照燃料的不同可分为燃煤发电、燃气发电、燃油发电、垃圾焚烧发电、生物质发电等。燃烧系统：包括输煤与磨煤（煤电）、锅炉与燃烧、风烟及灰渣处理（煤电）等环节。燃料的化学能在锅炉中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽。汽水系统：包括给水、冷却水、补水等环节，由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等构成。锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机旋转，将热能转变为机械能。电气系统：包括汽轮发电机控制系统、厂用电控制系统、直接送出线路或升压变电站控制系统。由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电，把机械能变为电能。

主机设备市场空间

煤电主机设备包括汽轮发电机、电站汽轮机、电站锅炉，在2×660MW和2×1000MW超超临界煤电项目中造价分别如下： 1. 2×660MW超超临界煤电项目：主机设备总造价762元/kW，其中电站锅炉424元/kW，电站汽轮机227元/kW，汽轮发电机111元/kW； 2. 2×1000MW超超临界煤电项目：主机设备总造价704元/kW，其中电站锅炉408元/kW，电站汽轮机180元/kW，汽轮发电机116元/kW；“十四五”期间煤电新增需求稳步提升，预计2025年全国煤电主机设备市场空间将达到528亿元，较2021年的221亿元增长139%；按照23%毛利率假设测算，毛利将达到120 亿元。

主机设备——电站锅炉

锅炉的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热，并将热量传给水，以产生一定压力和温度的蒸汽，带动汽轮机供发电机组发电。电站锅炉与其他行业所用锅炉相比，具有容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等特点，按燃烧方式可分为悬浮燃烧锅炉及流化床锅炉。国内电站锅炉主要供应商为东方电气、上海电气、哈尔滨电气，“十三五”期间平均市占率分别为41%/26%/33%。

主机设备——电站汽轮机

汽轮机是以蒸汽为工质，将热能转变为机械能的高速旋转式原动机，为发电机的能量转换提供机械能。火电项目可根据主蒸汽压力及温度分为超超临界项目（压力≥25MPa，温度≥580℃）及超临界项目（22MPa≤压力＜25MPa，550℃≤温度＜570℃）等。国内电站汽轮机主要供应商为东方电气、上海电气、哈尔滨电气，“十三五”期间平均市占率分别为40%/39%/21%。

主机设备——汽轮发电机

汽轮发电机是通过电站汽轮机转动，利用电磁感应原理将机械能转换成电能的设备。国内汽轮发电机主要供应商为东方电气、上海电气、哈尔滨电气，“十三五”期间平均市占率分别为35%/43%/22%。预计2025年全国煤电电站锅炉设备市场空间将达到90亿元，较2021年的38亿元增长137%；按照23%毛利率假设测算，毛利将达到21亿元。

辅机设备——四大管道系统

火电主要的辅机设备包括四大管道系统（或六大管道）、煤储运系统、空冷系统等。四大管道即连接锅炉与汽轮机之间的主蒸汽管道、再热热段管道、再热冷段管道和主给水管道以及相应旁路管道，是火电站、核电站常规岛必备的重要辅机系统，单位造价为93-150元/kW，按照最小值计算，2025年全国四大管道市场空间将达到72亿元，按照12%毛利率假设测算，毛利润空间达到8.6亿元。

辅机设备——煤储运系统

煤储运系统包括卸煤、上煤、储煤和配煤等环节组成，用到的大型物料输送装备包括翻车机、带式输送机、堆取料机等，此外还包括监控管理系统。单位造价为44-64元/kW，2025年全国市场空间将达到40亿元，按照13%毛利率假设测算，毛利润空间达到5.3亿元。煤储运系统行业主要有三类参与者：第一类为设计院，该类参与者根据项目需求进行针对性设计，提出技术解决方案；第二类为设备制造商，该类参与者根据设计和合同标准进行各部件设备生产并组装；第三类为建设施工企业，主要提供物料输送系统的建设施工安装服务。

辅机设备——空冷系统

电站空冷技术是为解决“富煤缺水”地区建设火电厂而逐步发展起来的一种汽轮机乏汽冷却技术，其应用已有半个多世纪的历史，目前国内最大的空冷机组单机容量已达到1,000MW级。我国投产使用的电站空冷系统占全球总量的60% ，中国已经成为全球最大的电站空冷系统市场。电厂采用空冷系统的最大优点是节水，最大缺点是一次性投资高、煤耗高，因此，它最适宜用在富煤缺水地区建设。在我国，空冷系统主要用于“三北”地区煤电项目。此前由于“三北”地区新建煤电项目大幅萎缩，市场需求长期萎靡，随着大基地配套电源点建设的加速，预计空冷系统将迎来新的成长周期。

建筑材料——钢结构

目前，火电厂建设已由传统混凝土结构逐步转变为钢混结构形式，煤电钢结构包括电厂主厂房钢结构、集控楼钢结构、锅炉钢结构、脱销钢结构、空冷钢结构等，煤电钢结构单位造价为45-50元/kW，预计2025年全国市场空间将达到36亿元，按照12%毛利率假设测算，毛利润空间将达到4.3亿元。目前钢结构生产呈现“大行业、小企业”的特征，2020年行业前四名企业的市场占有率仅为5.2%，产能大于30万吨企业仅有12家，行业市场集中度低，未来钢结构制造集中度提高与规模化生产将成为必然趋势。此外，大部分钢结构企业主要面向工商业建筑行业，专门从事火电钢结构生产设计的企业数量较少。