中美电力行业对比制度、盈利估值

1、概要发电：中美发电量、装机容量、利用小时对比用电：中美用电量增速及结构电价：中美电价结构及美国电价形成机制成本：中美燃料成本对比以及美国环保成本构成估值：中美电力企业估值比较风险提示请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明1.1、发电量：中国十年增，美国十年平3请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明资料来源：中电联；EIA；海通证券研究所图：我国发电量结构（万亿度）图：美国发电量结构（万亿度）增速：2008-2018，中国发电量复合增速达到7.3%，同期美国增速仅0.1%。总量：2018年发电量中国7万亿度：煤电64%，气电3%。 美国4.2万亿度：煤电27%、气电35%。新能源：2018年中国

2、新能源发电占比7.8%，同期美国占比8.1%。EIA预计，随着燃气和新能源成本的不断下降，燃气和新能源发电量将持续增加。 2019年美国燃气和新能源发电占比分别达到37%、19%；预计到2050年，燃气、 新能源发电占比将达到36%、38%。1.1 发电量：美国新能源将快速增长4资料来源：EIA Annual Energy Outlook 2020；海通证券研究所图：美国分电源发电量预测（十亿度）图：美国新能源发电量预测（十亿度）请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明1. 2 装机：中国主煤电，美国主气电5请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明图：我国装机结构（亿千瓦）图：美国装机结构（亿千瓦

3、）资料来源：中电联；EIA；海通证券研究所增速：2008-2018，中国电力装机复合增速达到9.1%，同期美国仅0.8%。总量：2018年我国总装机达到19亿千瓦，同期美国为12亿千瓦。装机结构：截至2018年，中国：煤电53%，气电4.4%；美国：煤电22%，气电45%。新能源：2018年中国新能源装机占比19%，同期美国为11%。根据EIA预测，2019-2025年，美国煤电装机预计减少1.1亿千瓦（46%），且低 气价可能会加快煤电的退出。若燃气价格上涨，2019-2025年燃煤发电量预计减 少26%；反之，燃煤发电量将减少42%。EIA同时预计，煤电的产能利用率在 2025年左右将出现

4、小幅回升。1.2 装机：美国煤电将继续下降6资料来源： EIA Annual Energy Outlook 2020；海通证券研究所图：美国煤电装机预测（GW）图：美国煤电产能利用率预测（%）请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明1.3 利用小时：煤电下滑，气电上升请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明注：2008年中国气电、太阳能利用小时无数据 资料来源：中电联；EIA；海通证券研究所图：2008中美利用小时数对比（小时）2018年我国机组的平均利用小时为3880小时，其中火电4378小时（煤电4446小 时，气电2573小时），风电2103小时，太阳能1230小时。同期美国全国机组的 平均

5、利用小时3489小时，其中火电3154小时（煤电4340小时，气电2734小时）， 风电2871小时，太阳能1980小时。图：2018年中美利用小时数对比（小时）72.1 用电量：中国仍在增长，两国差距仍大8请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明图：我国用电量（万亿度）图：美国用电量（万亿度）资料来源：中电联；EIA；海通证券研究所2008-2018，中国电力用电复合增速达到7.2%，同期美国增速仅0.3%。2018年 中国用电量达到7万亿千瓦时，同期美国用电量4万亿千瓦时。2018年，美国人 均每年用电量12244千瓦时，同期我国人均每年用电量4945千瓦时。2.2 用电结构：中国主工业，美

6、国主居民商业请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明图：2018年我国用电量结构（万亿度）图：2018年美国用电量结构（万亿度）资料来源：中电联；EIA；新华社； 中共中央人民政府；海通证券研究所注：直接用电代表分布式光伏等自发自用电。2018年，我国用电结构中，第二产业用电量占总用电量69%；其中大工业用电 占比约50%；一般工商业、农业及居民用电占比分别为23%、28%。同期美国居 民用电量1.5万亿度，商业用电1.4万亿度，分别占总用电量37%、35%。9据EIA发布的Annual Energy Outlook报告，2020-2050年，美国用电需求增长 缓慢，预计年均增长率1%，用电结构

7、仍以居民和商业用电为主。2.3 用电变化：AEO预测美国将增长1%10资料来源： EIA Annual Energy Outlook 2020；海通证券研究所图：美国用电量增长率预测（%）图：美国分部门用电量预测（十亿度）请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明3.1 电价：中国工商业高，美国居民高11请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明中国居民生活用电工商业用电大工业用电平均电价小于1千伏10千伏35千伏10千伏35千伏110千伏220千伏0.510.670.650.630.580.560.540.530.56美国居民生活用电商业用电工业用电批发电价平均电价0.900.750.480.310

8、.74资料来源：北极星电力网；EIA；海通证券研究所注：美元对人民币换算汇率为7，中国的工商业及大工业用电 为电量电价，不包含容量电价；美国为平均电价。2018年，我国各部门加权平均电价为0.56元/度，同期美国平均电价为0.74元/度。 我们认为一般工业商业用户用电量大，对线路使用效率高，应该取得较低的电价。 但我国对居民补贴，居民电价低于工商业电价；美国电价则是市场化决定。表：中美各类销售电价（元/度）3.2 电价构成：美国输配电价高于中国注：美元对人民币按照汇率7换算图：美国电价组成（元/度）请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明资料来源： EIA Annual Energy Outlo

9、ok 2020；国家能源局；海1通2证券研究所我们认为，中美上网电价差异主要是政策差别所致。中美的销售电价差异更多集 中在分销电价，美国人口布局总体更为分散，输配电单位成本较高，相应应当取 得更高的价格。图：我国电价组成（元/度）3.3 电价：美国的电价形成机制简介请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明资料来源：尹海涛美国电力市场改革的启示；energysmart网站；海通证券研究所1320世纪末，为消除垄断，美国电力市场开展了市场化改革。监管市场 (Regulated market)传统的特许垄断经营体制，由垂直一体化的垄断企业既参与发电市场的竞 争，又掌握着关键的输、配电网络，准许收益率受

10、监管。这里的电价制定 会参考具体电厂的位臵等因素，定价体系类似国内标杆电价。去监管市场 (Deregulated market)1992 年，美国能源政策法案规定垂直管理的电力公司允许非公用电力 公司进入其电网，在公开市场销售电力。该市场包括电网运营商和零售供 应商，把传统的“发- 输- 配- 用”统一管理的生产过程分开，在发电和零 售环节放松管制，鼓励竞争。企业不再掌控从发电到运输的全过程。电网 的准许收益率受监管。3.3 电价：美国的电价形成机制简介14请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明各环节电价形成机制主要取决于电力市场化程度美国电力市场的改革策略是：输电、发电、售电3 个业务完全独

11、立分离， 发电、售电参与批发电力市场的竞争，输电资源对所有输电服务请求公平 开放。到2017年，美国已经建立RTO（区域电网运行中心）或ISO（独立系统运 行中心：运营输电网，并从PX交易系统购电）为代表的批发电力市场。目 前美国有10个区域电力市场，拥有超过32万km的高压输电线路，电网公 司数量超过500家，约2/3的电网为垂直一体化电力公司所有。约2/3 的电力负荷处于ISO/RTO 服务区， 在ISO/RTO 市场框架下， 所有 电量都在实时市场交割，市场参与方都会建立对实时电价的预期，并基于 预期进行远期决策，对实时电价的预期决定了日前电价和远期电价。资料来源：施子海等美国电价形成机

12、制和输配电价监管制度及启示；田伟等美国电力市场 最新特点及对中国的启示；尹海涛美国电力市场改革的启示；Joseph T.Kelliher等美国的电力监管政策；海通证券研究所3.3 电价：美国的电价形成机制简介15请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明发电价格未建立电力市场地区，发电价格按成本加收益或基于市场定价方式（Market- Based Rates），MBR 类似于我国标杆上网电价机制，但会考虑电厂所处的 地理位臵，上网电价水平由监管机构审核监管；开放电力市场的地区，发电企 业全部竞价上网，由市场形成批发电价。美国发电商的市场份额比较分散，发 电端竞争较充分。输配电价格根据制度规定测算电

13、网企业的准许收入，再除以电量得出输配电价格。电网输 配电准许收入采用合理成本加合理利润的方式确定，再根据不同用户类别对电 力系统的使用程度进行分摊，居民电价最高，商业其次，工业最低。输配电价实行联邦和州政府分级管理美国联邦能源监管委员会（FERC）具体负责跨州输电的约150 家企业输电价 格监管，各州公用事业监管委员会负责本辖区配电价格监管。美国输配电价格 在监管方法和程序上类似，在定价技术上没有本质区别，都是依据准入成本加 准许收益的原则制定。资料来源：施子海等美国电价形成机制和输配电价监管制 度及启示；海通证券研究所3.3 完全竞争的区域系统PJM请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明资料

14、来源： EIA Annual Energy Outlook 2020；海通证券研究1所6PJM是于1997年成立的独立系统运营商(ISO)，运营全球最大的趸售电力市场，目前负责美国13个州以及哥伦比亚特区电力系统的运行与管理。该系统电源定价完全市场化。由于近年气价下跌，PJM燃气装机量不断上升。2015年， 燃气设备年均装机因子首次超过煤电设备。2013-2017年，PJM淘汰了14.4GW煤电产能，除了政策成本，系统内发电结构转型完全市场决定。图：美国煤炭和天然气的期货价格（$/MMBtu）图：PJM煤电和燃气装机量变化（吉瓦）4.1 电源成本：美国气电优，中国煤电优17请务必阅读正文之后的

15、信息披露和法律声明资料来源：EIA； Wind；海通证券研究所 注：美元对人民币按照汇率7换算表：每度电燃料平均价格（元）煤炭石油燃气所有燃料中国0.24-0.40-美国0.150.750.190.20图：中美煤价走势（元/吨）图：中美气价走势（元/吨）4.2 电源成本：美国的环保成本简介请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明美国电厂的环保标准：美国国家空气质量标准（NAAQS） 规定来自固定和移动源的废气排 放，建立国家环境空气质量标准（NAAQS），规范空气污染物的排放。酸雨计划为控制大气污染的首个大规模总量控制和交易机制。2015年美国规定燃煤电厂只允许每兆瓦时排放1000磅(约合453

16、.6千克)二 氧化碳，大致相当于一个现代天然气发电厂的排放水平。美国电厂的环保成本：美国火电发电厂度电环保成本约在0.15元/度，主要包括（1）二氧化硫排 放成本（约0.00018元/度）、（2）碳排放成本（约0.023元/度）、（3） 绿证价格（0.126元/度）。资料来源：EPA；新华网；关阳追踪美国“酸雨计划”；北极星电力网； Berkeley Lab, Galen Barbose, U.S. Renewables Portfolio Stan1d9ards 2019 Annual Status Update；海通证券研究所4.3 燃煤成本：硫排放成本请务必阅读正文之后的信息披露和法律声

17、明资料来源：何书申等环境空气质量国家标准的演变与比较；EIA2；0 EPA；海通证券研究所注：美元对人民币按照汇率7换算污染物中国（一级）中国（二级）美国二氧化硫（时均）150500196一氧化碳（时均）100001000040000PM10（日均）50150150PM2.5（日均）357535二氧化氮（时均）200200188臭氧（最大8h）1001601472019年，美国二氧化硫拍卖总份额12.5万吨，成交均价0.49元/吨，约0.00018元/度。表：中美主要污染物排放标准（微克/立方米）图：美国2014-2019年二氧化硫拍卖情况请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明减排目标：201

18、5年巴黎协定提出将全球平均气温较工业化前水平升幅控制在2摄 氏度之内，明确本世纪下半叶实现温室气体净零排放。2019年美国出台可负担清洁能源规定，规定在2030年之前将电力部门 的排放量减少1100万吨，即降低0.7至1.5。图：美国碳排放和燃煤发电量资料来源：北极星电力网；一财网；EIA；Rhodium；insideclimatenews；海通证券研究所图：美国温室气体净排放与排放承诺（百万吨）214.3 燃煤成本：碳排放成本4.3 燃煤成本：碳排放成本请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明资料来源：RGGI；碳交易网；IIGF；Wind；中央财经大学绿色金融国际研究院；北 极星节能环保网；

19、海通证券研究所注：1. 美元对人民币按照汇率7换算2. 未找到美国全国的数据22表：2019年我国试点碳市场交易情况图：2009-2019美国碳排放交易试点名称总成交量（万吨）成交均价（元/吨）深圳84310.8上海26141.7北京30783.3广东446619.0天津6214.0湖北61329.5重庆56.9福建40716.92019年，我国试点碳市场总成交量6963万吨。2019年美国区域温室气体减排行 动（RGGI，东北地区10个州）总交易量1300万吨，交易均价38元/吨，按煤电 度电碳排放1050g（美国碳排放标准为453g），则度电二氧化碳成本约为（1050-453）*38*10

20、（ -6 ）=0.023元/度。4.3 燃煤成本：配额成本请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明美国可再生能源配额制（RPS） ：90年代初，美国开始实施可再生能源配额制和绿色证书交易制。97年京都议定书的签订，提出了包括碳排放权交易制在内的三项减排机制。可再生能源配额制（RPS）与绿证交易相配套，规定了电力供应商必须在 电力组合中有一定比例的可再生能源。公共事业单位必须使用可再生能源 电力证书(RECs)以符合配额制的要求，可再生能源配额制是绿证推广的保 障。截至2019年7月，美国29个州及华盛顿地区实施了可再生能源配额制，占 零售电力销售总额的56。RPS要求电力销售企业在特定时间段内需

21、要采购或达到一定比例的可再生 能源发电量，很多州以零售电量百分比作为配额标准。资料来源：魏宇昂碳排放权与绿色证书交易制度的交互作用及其经济绩效；USDepartment of Energy； Berkeley Lab, Galen Barbose, U.S. R2e3newables PortfolioStandards 2019 Annual Status Update；北极星太阳能光伏网；能源杂志；海通证券研究所配额制背景下，可再生能源发电商收益主要来自三个方面：（1）售电收入；（2）绿证收益；（3）生产税抵扣和投资税抵扣。4.3 燃煤成本：配额成本图：美国可再生能源配额制实施情况请务必阅

22、读正文之后的信息披露和法律声明24资料来源： Berkeley Lab, Galen Barbose, U.S. Renewables PortfolioStandards 2019 Annual Status Update；海通证券研究所4.3 燃煤成本：配额成本美国可再生能源配额制（RPS） ：RPS刺激了可再生能源新建项目的需求，每年由RPS带来的新增装机约6 GW，约占可再生能源新增总装机的50%。EIA预测可再生能源供给将超过RPS的最低需求，2030年可再生能源供给 占电力零售额19%。图：美国可再生能源新增装机情况请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明25资料来源： Berkeley Lab, Galen Barbose, U.S. Renewables Portfolio Standards2019 Annual Status Update；海通证券研究所图：美国RPS需求与可再生能源供给（占电力零售额比例）4.3 燃煤成本：配额成本美国可再生能源配额制（RPS） ：需求端：2019-2030年，美国RPS需求量预计从310TWh增长至600TWh。供给端：美国对RPS供应量的要求不断提升，预计到2030年，RPS新增发电将达到230TWh。其中，美国东北地区增长最快。图：美国RPS需求情况请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明26资料来源： Berkeley L