作者：榆林子洲 日期：2022年5月21日
前言：在上一篇中，我重点对煤炭分类、我国的煤炭储量、矿区、产量、税收等内容进行了交流和分享。因为煤炭行业属于强周期行业，供需的轻微失衡也会造成煤价的剧烈波动。还有一些朋友针对下游行业的用煤长期或者短期变化，基于同样的事实，给出完全不同的投资结论。
本篇我将煤炭的下游行业-电力、化工、冶炼等行业的变化进行分享解读。特别提醒一下，本人对于电力行业相对了解，对于化工、冶炼行业属于门外汉，仅从行业表面进行数据的记录和趋势简单分析。
正文
煤炭采掘行业的下游行业主要包括：电力、供热、钢铁、化工、建材、民用及其他行业。1.在这里，电力行业指的是：火力发电厂。2. 供热，即通过集中供热的方式取暖。3.钢铁行业一般指的是：钢铁冶炼。4.化工建材行业一般指的是：煤化工行业，通过煤的气化、液化等技术路线产出化工用品和化肥。建材行业主要使用动力煤作为燃料，制作水泥和玻璃。5.民用及其他行业主要指的是：民用散烧煤和各类锅炉用煤。
2021年的基本数据如下：动力煤消费量为36.6亿吨。其中电力行业、供热、化工建材、冶炼消费量分别为22.5亿吨、3.2亿吨、5.3亿吨、1.7亿吨。炼焦煤消费量为5.5亿吨。以上全部的消费量为38.2亿吨。其余应属于民用及其他行业消费。
补充一下煤种的知识：动力煤根据热值、含硫量、挥发分等指标，进行用途区分。高卡低硫高挥发的优质煤炭广泛用于煤化工行业，作为原料煤使用。中等热值硫分尚可的动力煤可用于建材行业。煤质较差的煤炭一般用于火力发电。民用煤一般使用煤质尚可的块煤。
一、 电力系统基础知识
（一）电网知识
1.电力系统
电力系统一般分为电网和电厂两个部分。电力系统分为发、变、输、配等环节，电厂负责发电环节，电网负责从升压以后环节。
2.我国电网
我国电网区分为国家电网、南方电网两个全国性电网公司及少量的地方电网公司。另外从传统意义上可划分为华北、华东、东北、西北、华中、西南、南方等7个大分区电网。各省按照本省电网分区和电压等级形成本省电网。电网要按照分层分区的原则，考虑电网安全。重点要考虑负荷供电的可靠性，各类电源的联合运行，电网本身安全性、灵活性和经济性等因素。
对比世界其他主要国家，我国电网运行安全性和可靠性毋庸置疑。美国、印度、俄罗斯均发生过大面积停电。我国电网长时间未发生上述事故。
3.我国用电量
2021年，我国的用电量为83128亿千瓦时。其中第一产业1023亿千瓦时，第二产业56131亿千瓦时，第三产业14231亿千瓦时，居民11743亿千瓦时。简言之，第二产业是主力，第三产业和居民是稳健增长的，第一产业占比较低。
4.圈重点
（1）电网是一个复杂的网络，可能是世界上最复杂的物理网络，对于电能质量和安全可靠性有严格的考核，安全可靠性要优先于经济性。
（2）第二产业用电是压舱石，第三产业用电和居民用电是稳增的。这块的稳增是真正的稳增，在2014年-2016年，第二产业用电量下滑，第三产业和居民用电量仍呈现稳步增长。
（二）电厂知识
1.电厂分类
电厂分为煤电、水电、核电、天然气发电、新能源发电（包含光伏、风力、生物质发电）等5种基本分类。1.煤电、天然气、生物质发电指的是火力发电厂，通过燃烧燃料产生高温高压蒸汽，推动汽轮机转子旋转发电。2.水电是通过水轮发电机，将高位蓄水能直接转换为电能。3.核电与火电发电有相似之处，以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替化石能源燃烧。4.光伏即将太阳能转换为电能，分为集中式和分布式两类。5.风电将风的动能转变为电能。
2.发电特性
各种能源的发电特性有差异：煤电、天然气发电是全能型稳定型电源，可以用来调峰调频，并提供无功功率。核电是功率曲线笔直型电源。水电是根据水位枯丰进行季节性发电的电源。光伏、风电属于间歇性电源，太阳、风力决定了它的出力。
提供一个各电源的2021年发电利用小时数说明一下各电源的出力特性：火电4448小时、水电3622小时、核电7802小时、风电2232小时、太阳能1281小时。
3.点评
在这我点评一下：1.火电是良好的调峰调频无功电源。无功功率不是无用功率，这是同步发电机特有的属性，也是电网和客户需要的。2.天然气发电属性比火电更好，调峰特性更好。
（三）电网新能源接纳的一些认知
1.新能源接入的障碍
新能源的接入，困难在于新能源接入间歇性、储能、调频能力差和提供无功补偿能力差等问题。电网接入新能源要考虑大分区传送电量安全、本地分布接入安全、本地黑启动安全等诸多因素。
2.具体的分析
我从自身的专业性解读一下新能源的接入。目前电网接入新能源分为远方打捆接入、本地升压接入、光伏低压就地接入等3类。从新能源接入角度，要考虑调峰电源的备用、电能质量的治理、跨区输送的安全性、本地接入的安全性等因素。比如：一个省级电网，外来电源发电高于70%，要考虑相关的安全风险。光伏分布接入，不能让新能源电量反送进入220kV环网。在大的电网中，安全性、可靠性的考量要重于经济性的考量。
目前来讲，我更看好风光火水打捆输送和抽水蓄能电站储能这两种技术路线，对于单纯的新能源电站接入，相对看淡一些。我国电网是世界最大的电网，与其他国家相对简单的电网结构不同，注定与类似德国这样新能源接入比例较高的国家有所差异。
3.点评
新能源接入是一件既有宏观政策因素引导又需要微观文件下达，既需要整体规划又需要具体落实，既需要科学探索又需要工程实践和调度运行管理。可以看到有特高压、储水蓄能、化学蓄能、风光火水打捆输送、电网调度运行提升、电网增加调相设备等各类实践正在开展，但要给予耐心。
我的看法是：弯路、急路可以走，但绝不能危及电网的安全稳定运行。
引用邱爱慈院士关于非化石能源接入的看法吧。第一阶段对现有电力系统进行改造升级，第二阶段将多类型的新能源接入。在2030年前，属于火电的达峰期，在2030至2040年，火电属于平台期。
二、 煤化工基础知识
煤化工分为现代煤化工和冶炼用煤两类。
（一）现代煤化工
煤化工是并行于石油天然气化工的一个重要门类，同时也是具备较好前景的重要行业。因为本人家乡位于榆林，并不喜欢煤化工这样的高耗水行业，另外煤化工的盈亏平衡点并不是相对固定值，所以并不给予过高的评价。
煤化工并不是一个新的事物，在19世纪就形成了一定规模，进入20世纪，以煤为原料制成有机化工品，煤化工成为了化学工业的重要组成部分。在第二次世界大战后，石油化工的兴起，削弱了煤化工的地位。
煤化工在石油天然气价格高企后发展迅速。在我国，主要有三种技术路线：1、煤气化；2、煤液化；3.煤制天然气。煤气化主要指：将煤先制成甲醇，再将甲醇制成其它化学用品的路线。大约需要3吨-3.5吨煤炭制成一吨烯烃，其中2.5吨为原料煤。2.煤液化，主要生产柴油、航空煤油和其他化学制品，基本上3-4吨煤炭可以制成1吨油品。3.煤制天然气，主要指的是气化工艺来制造合成天然气。
关于煤化工对于投资煤炭公司的意义大约有两点：（1）在2021年化工建材用煤5.3亿吨，2022年-2023年，仍将有年消耗5000万吨煤炭的煤化工企业投运。（2）煤化工需要的是优质动力煤，会造成高卡煤相对紧缺。
（二）冶炼行业
冶炼工业重点是钢铁工业，钢铁工业是指生产生铁、钢、钢材、工业纯铁和铁合金的工业，是工业化国家的基础工业。我国是钢铁生产大国，“十三五”以来，粗钢产量接连迈上新台阶，2020年达10.65亿吨，占世界粗钢产量的57%。
钢铁工业的重要一环是将铁矿石冶炼为铁，把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
点评：
对于这个行业，我不熟悉。仅仅知道铁矿石和炼焦煤的价格在很大程度上决定了钢铁行业的利润，另外铁矿石和炼焦煤在我国都是相对稀缺的。2015年以来，我国炼焦煤消费量基本保持在5-6亿吨，2021年炼焦煤消费量为5.5亿吨，其中进口5465万吨。