深度报告-20211202-天风证券-石油化工行业深度研究_转型中的化石能源_如何连接2020与2050__15页_1mb

石油化工行业转型分析总结

核心内容概述

本文围绕全球能源转型背景下石油化工行业的变化趋势，重点分析了化石能源需求的变化、能源安全问题的挑战，以及氢能作为碳中和关键环节的潜力。通过IEA的三种能源转型情景（NZE、APS、STEPS），揭示了石油、天然气与煤炭在未来几十年内的需求变化趋势，并探讨了氢能的发展现状与未来应用方向。

主要观点与关键信息

1. 能源安全“事故”引发转型思考

• 得州大停电（2021年春季）：由极端天气引发，暴露了电力市场化改革中对系统稳定性的忽视。
• 欧洲能源危机（2021年秋季）：由于经济复苏、极端天气和风电出力不理想，导致天然气与煤炭价格暴涨，电价飙升。
• 能源“不可能三角”：清洁、低成本、稳定性三者难以兼得，引发对平稳、可负担能源转型路径的探讨。

2. 能源转型中的关键矛盾

• 化石能源高价的双刃剑效应：
  • 一方面推动清洁能源替代；
  • 另一方面可能误导资本开支，增加传统能源投资，延缓脱碳进程。
• 油气煤对电价的影响：
  • 在能源转型初期，绿电尚未稳定，化石燃料成本仍对电价产生重要影响；
  • 天气因素加剧了电力供需波动，导致价格剧烈波动。
• 化石能源资本开支决策困难：
  • 需求端转型速度的不确定性导致投资决策两难；
  • 保守情形下，资本开支持续较高，激进情形下投资大幅下降。

3. 油气煤需求前景分化

石油

• 需求在2025年左右达峰，之后逐年下降；
• 乘用车需求下降，航空煤油需求增长，化工需求受塑料回收政策影响；
• 全球石油产量中，OPEC与俄罗斯的份额将显著上升，到2050年占全球产量的58%。

天然气

• 在中性与激进转型情景下，需求在2025年左右达峰，之后缓慢下降；
• 在保守情景下，天然气需求将持续增长至2050年；
• 中国天然气需求将保持快速增长，主要来自“煤改气”；
• LNG贸易将占全球天然气贸易量的70%。

煤炭

• 在所有情景下，煤炭需求均呈加速下降趋势；
• 中国已大幅削减海外煤电投资，转向可再生能源；
• 2020年，中国取消了20GW燃煤发电项目，海外煤电投资几乎停滞。

4. 氢能：脱胎于化石能源体系，碳中和关键一环

氢能现状

• 2020年全球氢需求约9000万吨，主要来自炼油与化工行业；
• 中国氢产量超2500万吨，以煤制氢为主，绿氢占比低。

氢能应用前景

• 工业领域：绿氢可替代传统化石能源，降低碳排放；
  • 化工行业氢需求持续增长，预计2030年达5700万吨，2050年达7000万吨；
  • 钢铁行业通过氢气直接还原炼铁技术实现零排放；
• 交通运输领域：氢主要应用于重卡、船舶、航空等难以电气化的领域；
  • 氢能可作为传统企业转型的重要载体，助力其延续竞争力；
  • 氢燃料电池效率高，适合大型载具，但成本仍需降低；
• 发电与储能领域：
  • 氢燃料电池可用于调峰和离网发电；
  • 氨可作为储能媒介，平衡可再生能源波动；
  • 未来燃气轮机有望实现100%氢燃料运行。

传统能源与车企布局氢能

• 国外企业：
  • 埃克森美孚、BP等推动CCUS与氢能发展；
  • 壳牌、道达尔等探索海上风电制氢与氢能综合应用。
• 中国企业：
  • 中国石化、中国石油等加速氢能基础设施建设；
  • 一汽、中车、宝武等企业布局氢能终端应用；
  • 中国石化新疆库车绿氢示范项目投产，年产能2万吨，减少碳排放48.5万吨。

风险提示

1. 化石能源需求见顶或下降速度超过预期；
2. 能源转型不及预期，化石能源投资不足，导致能源品价格大幅上涨；
3. 氢能政策支持力度不足；
4. 绿氢成本难以显著下降，影响其推广速度。

结论

能源转型过程中，化石能源的波动性与不确定性对电力市场和整体能源安全构成挑战。氢能作为连接传统能源体系与碳中和目标的桥梁，具有清洁性、高能量密度等优势，有望在工业、交通、发电等领域发挥重要作用。然而，氢能的发展仍面临成本高、政策支持不足等风险，需多方协同推进。