美国煤炭行业发展趋势分析

美国煤炭行业发展趋势分析美国煤炭行业产能过剩的主要原因是能源消费结构的内部替代，因此产能过剩程度弱于经济转型带来的需求下降。同时，考虑保障国内能源中长期稳定的必要性，当前美国煤炭行业产能绝对去化动力不足，相对的产能去化即有利于行业盈利能力的提升。从能源消费结构阶梯型替代的角度看，美国煤炭行业面临两阶段的产能去化：煤炭消费需求下台阶时期和结构调整平台期。能源政策拒绝产能规模收缩，产业集中度的提升实现总供给能力的相对调整。自小布什政府开始，美国陆续颁布《国家能源政策》、《能源政策法》以及《能源独立及安全法》等能源立法，其政策核心在于实施能源供给和使用的多元化战略，保障供给减少对外依赖。独立的能源政策要求在可预见的需求波动背景下，维持供给的中长期稳定，避免因产能的过度收缩威胁能源安全。这也是美国煤炭行业并未出现产能绝对去化的重要原因。从总量来看，美国煤炭产量趋势性上升，但产量增速逐渐降低，同时供给弹性也有所收窄。产业集中度提升是美国煤炭供给释放受到控制的主要原因。1986-2000年美国煤炭行业产业集中度快速提升，行业进入收购重组阶段，以博地能源为例，这一时期其兼并重组事件数量进入高峰期，主要以收购中东部矿区为主，同时我们发现随着兼并重组带来的规模扩大，大型煤炭集团的资源掌控逐步向海外扩张。1983-2011年，美国私营煤矿产量占比由40%下降到23%，集团煤炭产量占比由53%上升至73%。随着大型集团对供给端控制力的增强，使得行业供给弹性得到了有效控制，避免了产能的盲目建设和投放。图1：产量扩张增速下降(单位：万短吨、%)图2：煤矿数量下降，小煤矿数量大幅减少图3：私营产量收缩集团扩张(单位：万短吨)图4：小煤矿产量增速波动较大(%)平台期，供给调整动力边际递减，国内需求不足但出口贡献不断加大。EIA预测美国电力需求趋势性下行，在能源结构调整背景下的国内电力需求难以对美国煤炭市场形成有效支撑。2000年开始美国煤炭出口增速持续攀升，欧洲为其主要出口区域。2008年后出口亚洲地区占比及增速双双提高。目前，欧洲和亚洲地区为美国出口的主要区域市场，但受制于港口及运输问题，亚洲对美国煤炭需求贡献仍不及欧洲。图5：按国家出口占比(%)高气价低碳税，成本优势继续推升欧洲煤炭需求。地域优势决定了欧洲为美国煤炭主要出口区域，历史上欧洲采购占美国煤炭出口量的40%左右。美国煤炭出口欧洲数量并不主要受欧洲经济景气程度影响，而是出于煤气比价的成本优势。由于欧洲液化天然气接受及运输设备建设滞后，目前欧洲天热气供应主要来自俄罗斯管道输送，因此天然气价格未能与石油价格挂钩而是采用协商方式签订长期供气合同，欧洲天然气采购议价能力较弱，2012年欧洲天然气价格是美国的3倍，而中国需求增速的下降导致全球煤价大幅下跌，煤气比价关系发生逆转。同时，虽然欧盟制定了市场化的碳排放交易，但受企业游说及经济衰退因素影响欧盟碳价始终维持在6-8欧元的低位，因此燃煤机组经济效益好于燃气机组。2012年德国燃煤机组兆瓦盈利14.22欧元，燃气机组则亏损11.7欧元。短期内欧洲气源问题难以解决，欧盟碳税暂时未有提价迹象，同时欧洲经济低谷期已经过去，需求逐步回暖，因此预计欧洲煤炭需求有望缓慢回升。图6：出口欧洲增速与欧元制造业指数相关性较低图7：美国煤炭出口欧洲量及增速(%)图8:欧洲与美国天然气价(单位：$/mmbtu)1983-2012年美国煤炭行业产能的相对去化与能源结构调整形成完整的阶梯型匹配。美国煤炭行业产能的相对去化经历了两个阶段：第一阶段为1986-2000年供给相对毁灭阶段：私营煤矿快速退出煤炭行业，煤矿数量大幅下降，煤炭产能向大集团汇集，供给弹性受到有效控制。1990年美国颁布《空气洁净法补充条款》环境政策对行业的约束性加强导致燃煤机组发展趋缓，东部高硫小煤矿销售受到限制，加速了小煤矿的关停进度。第二阶段为2001-2012年需求创造阶段，欧洲与亚洲市场成为了美国煤炭行业的新增需求。表1：美国煤炭去产能与能源结构调整的阶梯型匹配正是这种阶梯型的匹配才实现了美国煤炭行业产能的相对去化。如果没有产业集中度的预先提升，美国煤炭行业供给仍处于高弹性的无序状态，行业供给弹性大于需求弹性时，需求的小幅好转就将带来发散的蛛网式供给加速形成，最终加重产能过剩程度。未来BOT将会是餐厨垃圾产业首选的商业模式之一。这些商业模式不仅免除了政府前期建设投资的负担，同时通过服务项目的竞标在保障了垃圾处理质量的同时也降低了政府运营支出。餐厨垃圾资源化处理是产业未来的主要发展方向。从上海的经验数据分析，对于餐厨垃圾最终消纳方式(除做饲料外)，各项补贴金额在100元左右(不包括收运费用)是较为合理的水平。外从目前的趋势来看，在全国范围内推广餐厨垃圾处理收费机制是产业发展的必由之路。目前全国已有包括京、沪、渝在内的14个城市执行了收费机制，另有5个城市已颁布了收费规划。随着收费机制和BOT商业模式的推广，地方政府无论在建设期和运营期的负担都将大为下降，相信全国各地的餐厨垃圾处理项目必将纷纷启动。1.资源化利用处理是餐厨垃圾未来发展方向根据垃圾处理后是否二次利用，目前处理餐厨垃圾的方式可大致分为资源型处理与非资源型处理。非资源性处理技术主要包括传统的卫生填埋和粉碎直排法：卫生填埋是将垃圾埋入地下，利用各类微生物将生物大分子充分降解为小分子的生化过程。其优点是处理成本低，技术简单，适合各种垃圾。然而该法也存在着很明显的缺陷：首先是极易产生大量的垃圾渗滤液，这会对土壤和地下水产生严重的二次污染;其次它占用大量的土地;第三它也未能有效利用餐厨垃圾中所蕴含的营养与能量。因此荷兰、韩国等许多发达国家已在全国或部分城市禁止餐厨垃圾进入填埋场。粉碎直排法是在餐厨垃圾发生点对其直接进行破碎、粉碎处理，然后采用水力冲刷，将其排入城市市政下水管网，与城市污水合并进入城市污水处理厂进行集中处理。该方法具有价格便宜、使用方便的特点，是欧美国家处理少量、分散餐厨垃圾的主要方法。然而，粉碎直排法也有着自身的缺点，主要是：用水量大，增加城市供水的负担并浪费水资源;粉碎后的餐厨垃圾残留在污水管道中易腐败，增加蚊蝇鼠虫的滋生并传播疾病;增大城市污水的产生量与处理量。因此，为了保护污水处理系统，日本很多地方政府已禁止使用垃圾粉碎机。资源型处理技术则根据用途的不同可以分为肥料化处理、饲料化处理、能源化处理等。由于餐厨垃圾具有高蛋白、高油脂的成分特点，具有很强的资源性，目前国际上对餐厨垃圾的处理方式日渐向资源型处理靠拢：焚烧法是在特制的焚烧炉中进行的，产生的能量可以用来发电、供暖等，剩下的灰分含有大量重金属及有毒物质，一般在高温下加入SiO2等辅料作烧结或玻璃化处理，或生产水泥、瓷砖等建筑材料。焚烧法的优点是处理量大，并可与其他垃圾一起焚烧。缺点主要是由于餐厨垃圾含水量高，因此焚烧时需要添加辅料，提高了成本。另外餐厨垃圾成分复杂，厂炉焚烧将产生大量有害气体及粉尘，破坏生态环境。好氧堆肥是在有氧条件下，利用好氧微生物分泌的胞外酶将有机物固体分解为可溶性有机物质，再渗入到细胞中，通过微生物的新陈代谢，实现整个堆肥过程。好氧堆肥技术简单，便于推广，但需要较大面积的处理场地，堆肥过程会产生难闻气味，经济效益不高。此外餐厨垃圾的高油脂及高盐分会抑制微生物生长，延长处理周期和降低堆肥产品的品质。厌氧消化是指在特定的厌氧条件下，微生物将餐厨垃圾中有的有机物进行分解，其中的碳、氢、氧转化为甲烷和二氧化碳，而氮、磷、钾等元素则存留于残留物中，并转化为易被动植物吸收利用的形式。厌氧消化通过微生物的降解实现餐厨垃圾减容减量和回收利用，自动化程度高，需要的人力少，容易控制恶臭散发，产品具有多样化、经济价值较高等优点。但是微生物对酸碱度要求高，处理技术相对复杂，反应器内生物量启动时间长;同时餐厨垃圾高油脂、高盐分会导致过度酸化及抑制菌体生长，不利于持续而稳定地降解餐厨垃圾;厌氧发酵产生的沼渣处理仍是一大难题，通常需干化处理后填埋，或重新堆肥后制成有机肥。饲料化处理共包含两种方式：生物处理制饲料与高温消毒制饲料。前者的原理是将培养出的菌种加入餐厨垃圾密封贮藏，菌种进行繁殖并杀除病原菌制成饲料;后者的原理是采用高温消毒原理，杀除病毒、经粉碎后加工成饲料，可供禽畜食用。由于餐厨垃圾作为原料价格低廉，供应量巨大，营养丰富，因而具有很大的市场竞争力。但需要注意到是禽畜最终是供人类食用，因此对饲料消毒的要求比较高，对作为原料的餐厨垃圾的来源也有要求，因此应制定相关的行业标准与法律法规来保证其安全性。图表1.餐厨垃圾资源化处理方法示例图表2.各类餐厨垃圾处理方法比较从成本来看，根据《应用生命周期模型评价餐厨垃圾处理技术》的研究数据，目前我国采用饲料化技术、小型生化处