1.美國(guó)電網(wǎng)升級(jí)改造或?qū)⑿煨煺归_(kāi)
電力設(shè)備老化、電力需求增長(zhǎng)與能源結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型對(duì)美國(guó)電力系統(tǒng)造成沖擊，美國(guó)電網(wǎng)面臨安全和穩(wěn)定性問(wèn)題，亟待升級(jí)改造。美國(guó)電網(wǎng)承載能力不足，互聯(lián)請(qǐng)求容量激增，大量新增的可再生能源對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生沖擊；美國(guó)制造業(yè)回流、電動(dòng)汽車市場(chǎng)份額的提升、數(shù)據(jù)中心、加密貨幣和人工智能 （AI）的發(fā)展對(duì)電力需求量大增，疊加美國(guó)電網(wǎng)的老化問(wèn)題，美國(guó)電網(wǎng)亟待升級(jí)改造。宏觀層面，美國(guó)政策對(duì)于電力投資的支持力度不斷加大，中觀層面，美國(guó)公用事業(yè)公司的電力投資預(yù)算不斷提升，宏觀、中觀相互印證，美國(guó)電網(wǎng)升級(jí)改造或正在徐徐展開(kāi)。
2.中國(guó)銅、鋁、鋼在全球需求中占比較大，為重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域
銅：總量上，中國(guó)銅消耗量最大，新增量中，中國(guó)占主要影響。2022年全球銅消耗量為2584萬(wàn)噸，新增量為107萬(wàn)噸，中國(guó)電網(wǎng)消耗量為530萬(wàn)噸，占比20.5%，新增量為84萬(wàn)噸，新增占比79%；美國(guó)電網(wǎng)銅消耗量為140萬(wàn)噸，占比5.4%，新增量為-31萬(wàn)噸，對(duì)全球銅消耗新增量形成拖累。銅消耗主要在輸配電側(cè)，其次為發(fā)電側(cè)；輸配電側(cè)中，主要為線路用銅，其次為變壓器用銅。
鋁：2022年全球鋁消耗量為6805萬(wàn)噸，新增量為-42萬(wàn)噸，中國(guó)電網(wǎng)消耗量為918萬(wàn)噸，占比13.5%；美國(guó)電網(wǎng)鋁消耗量為231萬(wàn)噸，占比3.4%，新增量為-50萬(wàn)噸，對(duì)全球鋁消耗新增量形成拖累。細(xì)分項(xiàng)看，鋁消耗主要在輸配電側(cè)，其次為發(fā)電側(cè)；輸配電側(cè)中，主要為變電站用鋁，其次為線路用鋁。
鋼：我們預(yù)測(cè)，2023年中國(guó)電網(wǎng)鋼鐵消耗量為8128萬(wàn)噸（新增3740萬(wàn)噸）當(dāng)年粗鋼產(chǎn)量為10.19億噸，占比8.0%；美國(guó)電網(wǎng)鋼鐵消耗量為985萬(wàn)噸（新增45萬(wàn)噸）當(dāng)年粗鋼產(chǎn)量為8066萬(wàn)噸，占比12.2%。細(xì)分項(xiàng)看，鋼鐵消耗主要在發(fā)電側(cè)，其次為輸配電側(cè)。
3.中美電網(wǎng)投資周期共振，或?qū)?duì)銅、鋁需求形成明顯拉動(dòng)
我們認(rèn)為，中國(guó)電力裝機(jī)容量將維持穩(wěn)定增長(zhǎng)，而當(dāng)下美國(guó)可以類比2000-2003年，在新舊矛盾轉(zhuǎn)換期，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)先行，疊加美國(guó)電網(wǎng)老化與人工智能、數(shù)據(jù)中心對(duì)電力需求的拉動(dòng)，美國(guó)的電網(wǎng)升級(jí)改造將徐徐展開(kāi)，中美電網(wǎng)投資周期共振，或?qū)?duì)銅鋁需求形成明顯拉動(dòng)。推薦標(biāo)的：紫金礦業(yè)、洛陽(yáng)鉬業(yè)、中國(guó)宏橋、云鋁股份；受益標(biāo)的：金誠(chéng)信、天山鋁業(yè)、南山鋁業(yè)。
銅：經(jīng)過(guò)計(jì)算，我們預(yù)計(jì)2030年中國(guó)電網(wǎng)銅消耗量為468萬(wàn)噸，2023-2030年均復(fù)合增長(zhǎng)率-5%，美國(guó)電網(wǎng)銅消耗量年度為535萬(wàn)噸，2023-2030年均復(fù)合增長(zhǎng)率18%，2030年全球銅的消耗在3584萬(wàn)噸左右。
鋁：經(jīng)過(guò)計(jì)算，我們預(yù)計(jì)2030年中國(guó)電網(wǎng)鋁消耗量為814萬(wàn)噸，2023-2030年均復(fù)合增長(zhǎng)率-3%，美國(guó)電網(wǎng)鋁消耗量年度為903萬(wàn)噸，2023-2030年均復(fù)合增長(zhǎng)率19%， 2030年全球鋁的消耗在9541萬(wàn)噸左右。
4.風(fēng)險(xiǎn)提示：假設(shè)參數(shù)偏差，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)偏差。
報(bào)告正文
1、美國(guó)電力系統(tǒng)面臨穩(wěn)定性問(wèn)題
1.1、 美國(guó)電力系統(tǒng)由互連和平衡機(jī)構(gòu)組成
發(fā)電廠產(chǎn)生的電力經(jīng)過(guò)由變電站、電力線和配電變壓器組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)到達(dá)客戶。美國(guó)電力系統(tǒng)由 7300 多座發(fā)電廠、近160,000英里的高壓電力線以及數(shù)百萬(wàn)條低壓電力線和配電變壓器組成，服務(wù)1.45 億客戶。
美國(guó)本地電網(wǎng)相互連接，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性和商業(yè)目的。美國(guó)48個(gè)州的電力系統(tǒng)由三個(gè)主要的互連組成，東部互聯(lián)主要以煤炭發(fā)電為主，西部互聯(lián)以水電為主，德克薩斯互聯(lián)以天然氣發(fā)電為主，聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（FERC）負(fù)責(zé)監(jiān)管以上互聯(lián)。
（1）東部互連（FRCC）包括落基山脈以東的地區(qū)和德克薩斯州北部的一部分。東部互聯(lián)由36個(gè)平衡機(jī)構(gòu)組成：美國(guó)31個(gè)，加拿大5個(gè)。
（2）西部互連（WECC）包括落基山脈以西的地區(qū)，由37個(gè)平衡機(jī)構(gòu)組成：美國(guó)34個(gè)，加拿大2個(gè)，墨西哥1個(gè)。
（3）德克薩斯州電力可靠性委員會(huì) （ERCOT） 覆蓋了德克薩斯州的大部分地區(qū)，僅由一個(gè)單一的平衡機(jī)構(gòu)組成。
這三個(gè)互連線通過(guò)少量低容量直流 （DC） 輸電線路相互連接，有助于保持電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，有助于防止輸電線路或發(fā)電廠故障導(dǎo)致的電力服務(wù)中斷。電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行由稱為平衡機(jī)構(gòu)的實(shí)體管理。大多數(shù)平衡機(jī)構(gòu)是電力公司，承擔(dān)了電力系統(tǒng)特定部分的平衡責(zé)任。
1.2、美國(guó)電力系統(tǒng)面臨穩(wěn)定性問(wèn)題
美國(guó)停電次數(shù)更加頻繁，停電持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。美國(guó)能源部的數(shù)據(jù)顯示，與2000年至2010年相比，2011 年至 2021 年期間重大停電（影響50000名或更多客戶）增加了64%。停電的持續(xù)時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，美國(guó)能源部數(shù)據(jù)顯示，從 2013 年到 2021 年，停電的平均持續(xù)時(shí)間增加了一倍多，從約 3.5 小時(shí)增加到超過(guò)7小時(shí)。更多的停電次數(shù)與更長(zhǎng)的停電時(shí)間表明美國(guó)電力系統(tǒng)正面臨問(wèn)題，我們認(rèn)為主要原因有三，分別為電網(wǎng)設(shè)備老化與承載能力不足、電力需求增加、可再生能源對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生沖擊。
2、電力設(shè)備老化、電力需求增長(zhǎng)與能源結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型對(duì)美國(guó)電力系統(tǒng)造成沖擊
2.1、電網(wǎng)設(shè)備老化與承載能力不足
美國(guó)電網(wǎng)老化拖累運(yùn)行效率。美國(guó)電網(wǎng)的大部分是在 20世紀(jì) 60-70年代設(shè)計(jì)和安裝的，設(shè)備的使用壽命通常約為50年，目前美國(guó)大部分電網(wǎng)已經(jīng)超過(guò)了其使用壽命，這使得點(diǎn)線纜的彈性較差，更容易發(fā)生損壞，并且在損壞發(fā)生后難以恢復(fù)。
電網(wǎng)承載能力不足，互聯(lián)請(qǐng)求容量激增。根據(jù)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 (Berkeley Lab) 的最新研究，2023 年美國(guó)各地尋求輸電連接的新發(fā)電和儲(chǔ)能項(xiàng)目積壓再次增加，目前有約2600 GW的發(fā)電和儲(chǔ)能容量尋求電網(wǎng)互連。在過(guò)去十年中，美國(guó)互連隊(duì)列的活躍容量增加了近八倍，目前是美國(guó)現(xiàn)有發(fā)電廠總裝機(jī)容量的兩倍多，其中太陽(yáng)能、電池存儲(chǔ)和風(fēng)能合計(jì)占所有活躍新增產(chǎn)能的95%以上。
由于各種原因隊(duì)列中的大部分容量最終不會(huì)建成，但是運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)提出解決方案。由于各種原因，2000 年到 2018 年提交互連請(qǐng)求的項(xiàng)目中，只有 19%（以及容量的 14%）到 2023 年底達(dá)到商業(yè)運(yùn)營(yíng)。大量積壓的隊(duì)列容量增加了運(yùn)營(yíng)商的成本，2023年7月，F(xiàn)ERC通過(guò)了2023號(hào)令，要求對(duì)互聯(lián)程序進(jìn)行重大改革，例如利用集群（先準(zhǔn)備、先服務(wù)）而不是串行（先到先服務(wù)）方式，設(shè)置更高的押金和準(zhǔn)備要求進(jìn)入隊(duì)列，設(shè)置更嚴(yán)格的時(shí)限和處罰等。并且MISO、CAISO、PJM 和 ERCOT 等多個(gè)區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)實(shí)施或提出了超出2023號(hào)令要求的其他改革。
2.2、可再生能源對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生沖擊
電力終端需求是動(dòng)態(tài)的，需求會(huì)隨著時(shí)段、季節(jié)、天氣等的變化而變化，為保持穩(wěn)定且充足的電力供應(yīng)，美國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商會(huì)利用電網(wǎng)儲(chǔ)存多余電力以備后用。在傳統(tǒng)能源電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)中，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商根據(jù)需求波動(dòng)而增加或減少運(yùn)行的化石燃料發(fā)電機(jī)組可以有效的應(yīng)對(duì)需求的波動(dòng)。但是隨著電力供給轉(zhuǎn)向可再生能源，例如風(fēng)能和太陽(yáng)能等間歇性發(fā)電能源，電力供應(yīng)變得更加波動(dòng)。間歇性能源的運(yùn)行能力會(huì)受到運(yùn)行條件、天氣條件、一天中的時(shí)間的影響。2021年，可再生資源占美國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)的20%，預(yù)計(jì)從2021年到2050 年，其份額將增加一倍以上（EIA 2022c; 2022b）。根據(jù)美國(guó)能源信息署（EIA）的數(shù)據(jù)，2022年可再生能源發(fā)電量超過(guò)了核能和煤炭，其中大部分增長(zhǎng)由風(fēng)能和太陽(yáng)能貢獻(xiàn)（EIA 2022c）。
2.3、電力需求或?qū)⑦M(jìn)入快速增長(zhǎng)階段
2023年美國(guó)總用電量約為4.00萬(wàn)億千瓦時(shí)，環(huán)比2022年下降1.6%，是 1950 年用電量的14 倍。1950-2007年，電力需求隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速增加，其中僅有3年用電量有所下滑，2007-2023年，美國(guó)整體電力需求增速有所放緩，其中有9年用電量環(huán)比轉(zhuǎn)負(fù)。其間，全球化進(jìn)入新發(fā)展，美國(guó)制造業(yè)加速向全球其他地區(qū)轉(zhuǎn)移；受到全球變暖的影響，居民端采暖用電量下滑；另外美國(guó)對(duì)能源效率的日益重視有效地抵消了不斷增長(zhǎng)的需求。盡管美國(guó)短期電力需求可能會(huì)因天氣的逐年變化而波動(dòng)，但長(zhǎng)期需求趨勢(shì)往往是由經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)推動(dòng)的。我們預(yù)計(jì)隨著制造業(yè)回流、新能源汽車、人工智能和數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，美國(guó)用電需求量或?qū)⒅匦逻M(jìn)入快速增長(zhǎng)階段。
美國(guó)制造業(yè)回流提振電力設(shè)備需求。美國(guó)制造業(yè)先后經(jīng)歷了工業(yè)化—去工業(yè)化—制造業(yè)回流三個(gè)階段，制造業(yè)回流自?shī)W巴馬執(zhí)政時(shí)期便已開(kāi)始布局，拜登政府接力高端制造業(yè)回流。電氣設(shè)備制造業(yè)的大量投資是電力需求好轉(zhuǎn)的主要推動(dòng)力，2 月份制造業(yè)的建筑支出同比增加32%，與新冠疫情前的水平相比增長(zhǎng)了181%，刺激了對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備的更大需求?！锻ㄘ浥蛎浵鳒p法案》(IRA) 以及《芯片與科學(xué)法案》這兩項(xiàng)法案有力地推動(dòng)了制造業(yè)投資的上升，并且將投資引導(dǎo)到關(guān)鍵能源轉(zhuǎn)型組件的制造領(lǐng)域。
電動(dòng)汽車（EV）市場(chǎng)份額的提升有望增加電力需求。2023年，美國(guó)電動(dòng)汽車的銷量同比增長(zhǎng)了51%，銷量超過(guò)140萬(wàn)輛，占所有輕型汽車銷量的9.5%，市場(chǎng)份額比2022年增加了2.5個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)Edison Electric Institute（EEI）預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，到 2030 年，美國(guó)道路上將有 2640 萬(wàn)輛電動(dòng)汽車（占新車的 25%），隨著電動(dòng)汽車數(shù)量的快速增長(zhǎng)，對(duì)拉動(dòng)對(duì)電力的需求。
數(shù)據(jù)中心、加密貨幣和人工智能 （AI）增加電力需求。2022 年全球數(shù)據(jù)中心、加密貨幣和人工智能 （AI） 消耗了約 460 TWh 的電力，幾乎占全球總電力需求的 2%。數(shù)據(jù)中心是支持?jǐn)?shù)字化的基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵部分，也是為其提供動(dòng)力的電力基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)中心的電力需求主要來(lái)自兩個(gè)程序，算力占數(shù)據(jù)中心電力需求的40%左右，冷卻占40%左右，其他相關(guān)的 IT 設(shè)備占比20%左右。
截至2022年底，全球有8000個(gè)數(shù)據(jù)中心，其中約33%位于美國(guó)，16%位于歐洲，近10%位于中國(guó)。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年美國(guó)數(shù)據(jù)中心的用電量將快速增長(zhǎng)，從 2022 年的約 200 TWh（占美國(guó)電力需求的4%左右）增加到 2026年的近260 TWh，占總電力需求的6%左右。
3、美國(guó)電網(wǎng)投資已然開(kāi)啟，可持續(xù)性較強(qiáng)
美國(guó)政府對(duì)電力投資予以支持。2020年新冠疫情以來(lái)，美國(guó)先后通過(guò)了《基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法案》 (IIJA)、《通貨膨脹削減法案》(IRA)，刺激電力基礎(chǔ)設(shè)施投資，2024年4月16日，美國(guó)能源部 (DOE)宣布提供 3400 萬(wàn)美元投資用于電力項(xiàng)目，根據(jù)Berkeley Lab研究，自IRA法案通過(guò)以來(lái)，超過(guò)1100 GW的太陽(yáng)能、儲(chǔ)能和風(fēng)能項(xiàng)目提交了互連請(qǐng)求，有力的刺激了電網(wǎng)投資。
2024年-2025年美國(guó)公用事業(yè)公司電力資本開(kāi)支預(yù)計(jì)將會(huì)出現(xiàn)較大幅度增長(zhǎng)。根據(jù)Edison Electric Institute（EEI）統(tǒng)計(jì)的全美公用事業(yè)上市公司電力資本開(kāi)支數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2023年全美公用事業(yè)公司電力資本開(kāi)支計(jì)劃1678億美元，同比2022年計(jì)劃增長(zhǎng)8.5%，其中用于發(fā)電機(jī)組建設(shè)、輸配電網(wǎng)建設(shè)的資金有較為明顯的增長(zhǎng)，而輸配電側(cè)投資側(cè)重于線路的維修與替換。根據(jù)EEI的說(shuō)明，在行業(yè)層面，資本支出往往在第一年的預(yù)測(cè)中被高估，而在接下來(lái)的兩年中被低估。我們預(yù)計(jì)，在考慮到高估和低估的歷史趨勢(shì)后，2024-2025年美國(guó)電網(wǎng)資本支出將繼續(xù)上升。
4、中、美電網(wǎng)銅、鋁、鋼的需求測(cè)算
4.1、物質(zhì)流模型的方法論介紹
4.1.1、 發(fā)電側(cè)
流入為每年美國(guó)的新增裝機(jī)容量；根據(jù)S.Deetman等假設(shè)的不同技術(shù)發(fā)電設(shè)備使用壽命，計(jì)算得到每年發(fā)電機(jī)組退役量，進(jìn)而得流出量，庫(kù)存采用公式計(jì)算得到。我們統(tǒng)計(jì)了每種發(fā)電技術(shù)所用的鋼鐵、銅、鋁的密度（S.Deetman等，2021），通過(guò)美國(guó)在運(yùn)行機(jī)組發(fā)電量，計(jì)算得到每年銅、鋁、鋼的物質(zhì)流模型，考慮到開(kāi)關(guān)、接插件、母線等電廠附屬設(shè)備也會(huì)使用銅材料，我們假設(shè)發(fā)電廠附屬設(shè)備耗銅量占比為20%。庫(kù)存公式如下：
式中，為t時(shí)刻庫(kù)存量、流入量和流出量，為t-1時(shí)刻的庫(kù)存量。
4.1.2、 輸配電側(cè)
方法論：輸配電側(cè)分為電線、變壓器和變電站，輸電和配電網(wǎng)的規(guī)?？梢允褂卯?dāng)前高壓（HV）電網(wǎng)規(guī)模的估計(jì)值和基于裝機(jī)容量的增長(zhǎng)系數(shù)來(lái)計(jì)算，如等式所示。
式中，表示t時(shí)刻的發(fā)電量，表示t時(shí)刻的高壓線路長(zhǎng)度，根據(jù)Arderne的研究，2016年全美國(guó)高壓線路647700KM，我們以2016年作為基數(shù)計(jì)算其他年份的高壓線路長(zhǎng)度。
電線可以分為高壓線、中壓線和低壓線，高壓線路獲取較為容易，但是很多中低壓線路埋藏于地下，我們通過(guò)高壓線路和中低壓線路的比率得到中低壓線路長(zhǎng)度（我們假設(shè)這個(gè)比例是衡定的）。我們借鑒S.Deetman等人（2021）統(tǒng)計(jì)的世界主要地區(qū)的高壓線長(zhǎng)度/中壓線長(zhǎng)度和高壓線長(zhǎng)度/低壓線長(zhǎng)度的平均值。
式中，HV表示高壓線路長(zhǎng)度，MV表示中壓線路長(zhǎng)度，LV表示低壓線路長(zhǎng)度。
以上為全部電線的長(zhǎng)度，但是地上和地下線路所用材料密度不同，因此需要區(qū)分二者長(zhǎng)度，參考Eurelectric，2013《歐洲電力分布報(bào)告》中關(guān)于地上和地下的比例，我們假設(shè)美國(guó)的比例與歐洲相同。
輸配電側(cè)還需要考慮變壓器和變電站，兩者數(shù)量和輸送電線的長(zhǎng)度呈正相關(guān)，我們根據(jù) S.Deetman 等人（2021）的研究假設(shè)線路和變壓器、變電站之間的關(guān)系計(jì)算得到變壓器和變電站的數(shù)量，如表所示：
建立物質(zhì)流模型，流入為根據(jù)發(fā)電側(cè)計(jì)算得到的電線、變壓器和變電站的數(shù)量，流出需要考慮電線、變壓器和變電站的壽命，我們采用S.Deetman 等人（2021）的假設(shè)，壽命分別為40年、30年、40年，同發(fā)電側(cè)庫(kù)存公式，計(jì)算得到每年的庫(kù)存。最后我們根據(jù)市場(chǎng)信息以及S.Deetman 等人（2021）的數(shù)據(jù)假設(shè)，得到不同壓力線路和變壓器、變電站的材料單耗，計(jì)算得到銅、鋁、鋼的消耗量。
4.1.3、 儲(chǔ)電側(cè)
方法論：流入為每年美國(guó)的新增儲(chǔ)電量；根據(jù)S.Deetman等假設(shè)的不同技術(shù)儲(chǔ)電設(shè)備使用壽命，計(jì)算得到儲(chǔ)電設(shè)備的退役量，進(jìn)而得流出量；庫(kù)存采用公式計(jì)算得到。進(jìn)一步的，我們統(tǒng)計(jì)了壓縮空氣儲(chǔ)能、鋰電池儲(chǔ)能、抽水蓄能等不同技術(shù)設(shè)備的材料單耗，計(jì)算得到儲(chǔ)電側(cè)銅、鋁、鋼的使用量。
4.2、我們預(yù)測(cè)2023年中國(guó)電網(wǎng)銅消耗量為647萬(wàn)噸，美國(guó)電網(wǎng)銅消耗量為164萬(wàn)噸，線路為主要用銅領(lǐng)域
總量上，中國(guó)銅消耗量最大，新增量中，中國(guó)占主要影響。為了找到電網(wǎng)中影響銅消耗的主要矛盾區(qū)域，我們同時(shí)分析了中國(guó)、美國(guó)的電網(wǎng)投資。預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，2023年中國(guó)銅消耗量為647萬(wàn)噸，新增消耗量為100萬(wàn)噸，美國(guó)銅消耗量為164萬(wàn)噸，新增消耗量28萬(wàn)噸。鑒于暫無(wú)2023年全球銅消耗數(shù)據(jù)，我們用2022年數(shù)據(jù)看影響程度，2022年全球銅消耗量為2584萬(wàn)噸，新增量為107萬(wàn)噸，中國(guó)消耗量為530萬(wàn)噸，占比20.5%，新增量為84萬(wàn)噸，新增占比79%；美國(guó)銅消耗量為140萬(wàn)噸，占比5.4%，新增量為-31萬(wàn)噸，對(duì)全球銅消耗新增量形成拖累。
細(xì)分項(xiàng)看，銅消耗主要在輸配電側(cè)，其次為發(fā)電側(cè)；輸配電側(cè)中，主要為線路用銅，其次為變壓器用銅。以美國(guó)為例，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2023年輸配電側(cè)、發(fā)電側(cè)用銅量分別為138萬(wàn)噸、27萬(wàn)噸，占比分別為84%、16%；輸配電側(cè)中，線路、變壓器用銅量分別為113萬(wàn)噸、24萬(wàn)噸，占比分別為82%、18%。
4.3、我們預(yù)測(cè)2023年中國(guó)電網(wǎng)鋁消耗量為1031萬(wàn)噸，美國(guó)電網(wǎng)鋁消耗量為274萬(wàn)噸，變電站為主要用鋁領(lǐng)域
總量上，中國(guó)鋁消耗量最大，新增量中，中國(guó)占主要影響。我們預(yù)測(cè)，2023年中國(guó)鋁消耗量為1031萬(wàn)噸，新增消耗量為88萬(wàn)噸，美國(guó)鋁消耗量為274萬(wàn)噸，新增消耗量48萬(wàn)噸。2022年全球鋁消耗量為6805萬(wàn)噸，新增量為-42萬(wàn)噸，中國(guó)消耗量為918萬(wàn)噸，占比13.5%，新增量為163萬(wàn)噸；美國(guó)鋁消耗量為231萬(wàn)噸，占比3.4%，新增量為-50萬(wàn)噸，對(duì)全球鋁消耗新增量形成拖累。
細(xì)分項(xiàng)看，鋁消耗主要在輸配電側(cè)，其次為發(fā)電側(cè)；輸配電側(cè)中，主要為變電站用鋁，其次為線路用鋁。以美國(guó)為例，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2023年輸配電側(cè)、發(fā)電側(cè)用鋁量分別為247萬(wàn)噸、27萬(wàn)噸，占比分別為90%、10%；輸配電側(cè)中，線路、變變電站用鋁量分別為108萬(wàn)噸、128萬(wàn)噸，占比分別為44%、52%。
4.4、我們預(yù)測(cè)2023年中國(guó)電網(wǎng)鋼鐵消耗量為8128萬(wàn)噸，美國(guó)電網(wǎng)鋼鐵消耗量為985萬(wàn)噸，發(fā)電側(cè)為主要用鋼領(lǐng)域
我們預(yù)測(cè)，2023年中國(guó)電網(wǎng)鋼鐵消耗量為8128萬(wàn)噸（新增3740萬(wàn)噸）當(dāng)年粗鋼產(chǎn)量為10.19億噸，占比8.0%；美國(guó)電網(wǎng)鋼鐵消耗量為985萬(wàn)噸（新增45萬(wàn)噸）當(dāng)年粗鋼產(chǎn)量為8066萬(wàn)噸，占比12.2%。細(xì)分項(xiàng)看，鋼鐵消耗主要在發(fā)電側(cè)，其次為輸配電側(cè)。以美國(guó)為例，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2023年發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)用鋼量分別為709萬(wàn)噸、276萬(wàn)噸，占比分別為77%、23%；輸配電側(cè)中，線路、變壓器用鋼量分別為127萬(wàn)噸、142萬(wàn)噸，占比分別為46%、52%。
5、中美電網(wǎng)投資周期共振，或?qū)?duì)銅、鋁需求形成明顯拉動(dòng)
我們選取2018-2023年的CAGR值作為2024-2030年不同發(fā)電技術(shù)裝機(jī)量增速的假設(shè)基礎(chǔ)值，分為樂(lè)觀1、樂(lè)觀2、中性1、中性2、悲觀1、悲觀2六個(gè)等級(jí)，設(shè)置兩階段增長(zhǎng)，2024-2026年為第一階段，2027-2030年為第二階段，考慮到美國(guó)電力需求趨勢(shì)或?qū)⑾蛏?，中?guó)電力需求趨勢(shì)或?qū)⒎€(wěn)中向下，我們假設(shè)中國(guó)裝機(jī)總量?jī)呻A段增速分別為5%、3%，美國(guó)裝機(jī)總量?jī)呻A段增速分別為3%、5%。通過(guò)物質(zhì)流方法論，計(jì)算得到線路以及變電站、變壓器的數(shù)據(jù)，由于儲(chǔ)電側(cè)影響較小，我們假設(shè)維持2023年數(shù)值。我們預(yù)測(cè)2030年中國(guó)裝機(jī)總量達(dá)到3827GW，其中風(fēng)電光伏裝機(jī)容量達(dá)到1778GW，美國(guó)裝機(jī)總量達(dá)到1721GW，其中風(fēng)電光伏裝機(jī)容量達(dá)到829GW。
經(jīng)過(guò)計(jì)算，我們預(yù)計(jì)2030年中國(guó)電網(wǎng)銅消耗量為468萬(wàn)噸，2023-2030年均復(fù)合增長(zhǎng)率-5%，美國(guó)電網(wǎng)銅消耗量年度為535萬(wàn)噸，2023-2030年均復(fù)合增長(zhǎng)率18%， 2022年中美電網(wǎng)銅消耗占比全球26%，我們假設(shè)未來(lái)占比增長(zhǎng)并穩(wěn)定至28%左右，2030年全球銅的消耗在3584萬(wàn)噸左右。
經(jīng)過(guò)計(jì)算，我們預(yù)計(jì)2030年中國(guó)電網(wǎng)鋁消耗量為814萬(wàn)噸，2023-2030年均復(fù)合增長(zhǎng)率-3%，美國(guó)電網(wǎng)鋁消耗量年度為903萬(wàn)噸，2023-2030年均復(fù)合增長(zhǎng)率19%， 2022年中美電網(wǎng)鋁消耗占比全球17%，我們假設(shè)未來(lái)占比增長(zhǎng)并穩(wěn)定至18%左右，2030年全球鋁的消耗在9541萬(wàn)噸左右。
我們認(rèn)為，中國(guó)電力裝機(jī)容量將維持穩(wěn)定增長(zhǎng)，而當(dāng)下美國(guó)可以類比2000-2003年，在新舊矛盾轉(zhuǎn)換期，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)先行，疊加美國(guó)電網(wǎng)老化與人工智能、數(shù)據(jù)中心對(duì)電力需求的拉動(dòng)，美國(guó)的電網(wǎng)升級(jí)改造將徐徐展開(kāi)，中美電網(wǎng)投資周期共振，或?qū)?duì)銅鋁需求形成明顯拉動(dòng)。推薦標(biāo)的：紫金礦業(yè)、洛陽(yáng)鉬業(yè)、中國(guó)宏橋、云鋁股份；受益標(biāo)的：金誠(chéng)信、天山鋁業(yè)、南山鋁業(yè)、中國(guó)鋁業(yè)。
6、 風(fēng)險(xiǎn)提示
（1）假設(shè)參數(shù)偏差：在測(cè)算中我們假設(shè)了線路之間的關(guān)系，地上下路與地下線路的關(guān)系，以及許多發(fā)電、儲(chǔ)電設(shè)備的材料單耗，若以上參數(shù)出現(xiàn)較大偏差可能會(huì)對(duì)結(jié)果造成影響。
（2）預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)偏差：我們對(duì)未來(lái)的不同技術(shù)的發(fā)電量做了增速假設(shè)，若假設(shè)出現(xiàn)較大偏差，將會(huì)對(duì)結(jié)果造成影響。
