2021年石油石化行业碳中和对石化行业影响专题研究：石化行业成本曲线重塑，中长期竞争格局优化-solarbe文库

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请务必阅读正文之后的免责条款部分 [Table_MainInfo] [Table_Title] 2021.06.06 石化行业成本曲线重塑，中长期竞争格局优化碳中和对石化行业影响专题研究孙羲昱分析师黄振华分析师 021-38677369 021-38675853 sunxiyugtjas.com huangzhenhuagtjas.com 证书编号 S0880517090003 S0880520080006 本报告导读能源低碳转型是可持续发展的必然选择，碳中和将带来石化行业成本曲线结构的改变，促进行业集中度提升，中长期竞争格局进一步优化。摘要 [Table_Summary]  维持行业增持评级。碳中和背景下，石化企业产能扩张放缓不可避免，但碳中和及碳排放政策将带来化工行业成本曲线结构的改变，促进行业集中度提升，中长期竞争格局进一步优化。重点推荐加快推进能源转型的三桶油中国石油（601857.SH）、中国石化（600028.SH）、中国海洋石油（0883.HK），其他工艺路线对油头路线的替代卫星石化（002648.SZ）、宝丰能源（600989.SH），竞争优势显著的一体化炼厂东方盛虹（000301.SZ）、荣盛石化（002493.SZ）、恒力石化（600346.SH）、恒逸石化（000703.SZ），以及碳中和背景下竞争格局持续优化的长丝龙头桐昆股份（601233.SH）、新凤鸣（603225.SH）。  低碳转型是能源产业必经之路。经济和人口增长带动一次能源需求稳步增长，国内能源需求尚未达峰，国内人均能源消费较 OECD 国家仍有较大提升空间。当前化石能源仍是一次性能源消费主体，化石能源转化利用过程中不可避免会产生CO2；石化产业中炼厂生产CO2 排放源主要来自工艺排放和燃烧排放，现代煤化工则主要来自酸性气体脱除产生的CO2以及公用工程碳排放。  碳减排是石化企业的必然选择。三桶油在保障能源安全前提下大力发展清洁能源，加大天然气的开发力度，中国石油计划 2050年天然气在油气中的占比提升至55以上。践行碳减排以实现可持续发展，石化企业碳减排总体思路①降低间接排放以可再生能源替代传统化石燃料，改善用能结构；②降低直接排放a.工艺改进，以天然气制氢替代煤制氢；b.推进一体化布局，更大程度实现物料、能量互供； c.发展 CCUS 技术，合理利用 CO2 构筑碳产业链；③积极参与碳交易，降低履约成本。  碳中和背景下石化产业竞争格局优化。碳中和及碳排放政策将带来石化行业成本曲线结构的改变，促进行业集中度的进一步优化，部分高能耗、低能效的石化企业能耗方面成本将提升，竞争升级或将推动落后产能出清。以炼化行业为例，新能源对传统化石能源需求形成替代，炼化行业控油增化趋势可能进一步被强化，且新型一体化炼厂在物料、能量互供方面优于燃料型炼厂。在新上项目审核更加严格的背景下，龙头企业在节能减排投资、资金实力、项目规范性等方面都优于小企业，中长期看扩产可能集中在龙头企业。  风险提示原油价格大幅波动风险，企业执行碳中和政策不及预期。 [Table_Invest] 评级增持上次评级增持 [Table_subIndustry] 细分行业评级 [Table_DocReport] 相关报告石油原油价格是节奏问题而不是方向问题 2021.06.03 石油美国原油需求出现边际复苏迹象，原油等待在 6-7月突破震荡区间 2021.06.01 石油原油继续短期震荡为主，进口原料征收消费税利好国标成品油 2021.05.18 石油5-6月布局石化板块 2021.05.10 石油随着欧美疫情的好转迹象，石化板块行情的时间点正在临近 2021.05.05 行业专题研究股票研究证券研究报告 [Table_industryInfo] 石油行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 20 目录 1. 国内能源需求尚未达峰，能源结构转型任重道远 . 3 2. CO2排放是化石燃料转化利用过程中的共性问题. 4 2.1. 炼化企业碳排放集中在催化裂化等装置 4 2.2. 煤化工不同评价指标下CO2排放量差异大 5 3. 化石能源占比下降，中长期石化产业竞争格局优化 . 7 3.1. 预计天然气将在能源低碳转型中发挥重要作用 7 3.2. 电动汽车推广压制成品油需求，炼厂减油增化趋势强化 9 3.3. 碳中和背景下行业集中度提升，中长期竞争格局优化 10 4. 碳减排是石化企业可持续发展的必然选择 11 4.1. 可再生能源替代传统化石燃料，改善用能结构 12 4.2. 天然气制氢替代煤制氢，工艺创新提高能效 13 4.3. 一体化布局，提升物料、能量互供 15 4.4. 发展CCUS技术，合理利用CO2构筑碳产业链 16 4.5. 积极参与碳交易，降低履约成本 17 5. 投资建议 . 18 6. 风险提示 . 19 QXmNoQtOmOqRqRnPmOtQrMzR6M9R6MpNrRnPpOiNmMtNkPrRtM7NpPuNvPpNnQuOsPxO 行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 20 1. 国内能源需求尚未达峰，能源结构转型任重道远全球气候变暖和生态环境的不断恶化对人类生产生活造成越来越大的影响，为此各国进行多次气候谈判，并在巴黎协定的指导下确定了各国在 21 世纪末将温度上升控制在 1.5 摄氏度以内的共同目标。近年来，越来越多的国家政府将净零排放上升至国家战略，提出无碳未来的愿景。2020 年 9 月，中国在联合国大会上提出“在 2030 年之前实现碳达峰，2060年实现碳中和”的目标。碳中和目标的实现需要落实到各个企业的行动，在碳中和背景下，全球石化企业纷纷设立碳中和目标。油气公司壳牌、BP、道达尔等大力发展各类新能源业务，国内三桶油积极推进绿色低碳转型，发展天然气等清洁能源。图1各国纷纷发布碳中和目标图2各石油公司设立碳中和目标数据来源Rystad Energy 数据来源Rystad Energy 全球能源消费由化石能源向非化石能源转换，但石油仍是一次性能源消费的主体。根据BP能源统计数据，2019年全球主要化石能源石油、天然气、煤炭合计消费占比为 84，其中石油消费占比最大，达到 33。图 3全球能源消费由化石能源向非化石能源转换数据来源BP 能源统计行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 20 国内能源需求尚未达峰，中国人均能源消费仍有较大的提升空间。经济增长带动能源需求总量增长，2019 年中国一次能源消费总量 48.7 亿吨标准煤，同比增长3.3。同时，国内人均一次能源消费量约为 OECD 国家的一半，未来仍有较大提升空间。从能源消费结构来看，富煤、贫油、少气是我国能源发展面临的现状， 2019年国内煤炭、石油、天然气消费占比分别为57.6、19.7、7.8。图 4国内能源消费石油占比仍较大图 5国内人均能源消费仍有较大的提升空间数据来源国家统计局，国泰君安证券研究数据来源BP能源统计，高瓴产业与创新研究院 2. CO2排放是化石燃料转化利用过程中的共性问题化石燃料转化利用过程中不可避免会产生大量CO2，本文该部分将从炼化行业及煤化工行业展开论述。 2.1. 炼化企业碳排放集中在催化裂化等装置炼化行业耗能、排放均较高，炼化企业生产过程是一个伴随着物质流动和能量转化与传递的复杂耦合工序，碳流动贯穿各个工艺环节。图 6炼化企业碳元素流动模型数据来源炼化企业碳流动与隐含碳排放分析吴明等 0 10 20 30 40 50 20 17 2 0 1 8 2 0 1 9 亿吨标准煤水电核能煤炭天然气石油可再生能源行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 20 炼厂生产CO2排放源主要来自工艺排放和燃烧排放。工艺排放主要来自 FCC装置催化剂烧焦以及制氢装置的排放，燃烧排放主要来自装置工艺炉加热以及公用工程系统的燃烧供气等，间接排放来自石化热电厂的汽、电以及外电网购店所导致的间接排放。根据马敬昆在低碳经济视角下炼厂碳产业链的构建中对 2005 年我国石化炼厂 CO2 排放情况的测算和分析，直接排放达到炼厂总排放的 73.6，其中燃烧排放占直接排放的49.8，工艺排放占直接排放的50.2。图 7炼厂CO2排放源主要来自燃烧排放和工艺排放图 8直接排放达到炼厂总排放的73.6 数据来源低碳经济视角下炼厂碳产业链的构建马敬昆等数据来源低碳经济视角下炼厂碳产业链的构建马敬昆等，国泰君安证券研究炼化装置看，催化裂化、常减压、加氢、催化重整、制氢、延迟焦化等 6 类装置为排放大户，其中催化裂化总排放量和直接排放量最大，分别占比29.3、32.4。图 9炼化企业催化裂化总排放和直接排放占比最大数据来源低碳经济视角下炼厂碳产业链的构建马敬昆等，国泰君安证券研究注根据2005年中国石化炼厂16套主要炼油装置CO2排放情况统计和估算 2.2. 煤化工不同评价指标下CO2排放量差异大现代煤化工主要是以气化为龙头的多元转化技术，基本工艺流程中主要包含两部分排放二氧化碳的过程，其一是在酸性气体脱除中排放大量 3 6 .7 3 6 .9 2 6 .4 燃烧排放工艺排放间接排放及逃逸排放 655 1242 413 448 500 420 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0 常减压催化裂化延迟焦化催化重整加氢制氢装置间接排放（万吨）直接排放（万吨）行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 20 CO2，为工艺碳排放，其二为提供蒸汽的燃煤工业锅炉，提供电力的电站锅炉，即公用工程碳排放。图 10现代煤化工技术是以气化为龙头的多元转化技术数据来源典型现代煤化工过程的二氧化碳排放比较张媛媛等由于各产品的化学构成不同，不同产品的单位质量CO2排放量相差较大。若以单位热值CO2排放量作为评价指标，各煤化工转化过程中，排放量由大到小为煤制乙二醇，煤制烯烃，煤制二甲醚，煤制甲醇，煤间接液化，煤直接液化，煤制天然气。图 11不同产品的单位质量CO2排放量相差较大图 12煤制乙二醇和煤制烯烃的单位热值CO2排放量较高数据来源典型现代煤化工过程的二氧化碳排放比较张媛媛等，国泰君安证券研究数据来源典型现代煤化工过程的二氧化碳排放比较张媛媛等，国泰君安证券研究若以单位产值 CO2 排放量或者单位工业增加值 CO2 排放量作为评价指标，不论是在 80 美元/bbl 原油价格体系下，还是 40 美元/bbl 的原油价格体系下，煤制天然气和煤制甲醇的单位产值和单位工业增加值CO2排放量均高于其他现代煤化工产品。图 13煤制天然气单位产值CO2排放量最高图 14煤制天然气单位工业增加值CO2排放量最高 4 .8 3 . 8 5 5 5 . 5 6 6 .8 6 1 0 .5 2 5 .6 0 2 4 6 8 10 12 公用工程 CO2 排放 /t 工艺 CO2 排放 /t 0 . 1 2 6 0 .1 5 9 0 .1 6 0 0 . 1 3 0 0 .1 4 3 0 .2 0 9 0 .2 9 8 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 0 . 0 0 0 . 0 5 0 . 1 0 0 . 1 5 0 . 2 0 0 . 2 5 0 . 3 0 0 . 3 5 百公用工程 CO2 排放量 /t ·GJ - 1 工艺 CO2 排放 /t ·GJ - 1 能源转化效率 / 行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 20 数据来源典型现代煤化工过程的二氧化碳排放比较张媛媛等，国泰君安证券研究数据来源典型现代煤化工过程的二氧化碳排放比较张媛媛等，国泰君安证券研究 3. 化石能源占比下降，中长期石化产业竞争格局优化 3.1. 预计天然气将在能源低碳转型中发挥重要作用随着新兴国家的不断繁荣及其生活水平的提升，全球能源需求将会持续增长，我们预计2025年前原油需求不会见顶。但随着世界电气化进程的推进，全球能源结构出现根本性调整，预计石油、天然气以及煤炭在全球能源系统中的占比将由2018年的85降至 6520不等，同时可再生能源的占比将相应增长至2060。同时，在能源转型过程中，全球石油公司削减上游资本开支，并考虑精简油气资产以提高现金流、成本效率和竞争力。图 15快速转型情景下，原油消费将在2025年达到顶峰图 16能源转型可能会推动石油巨头出售或交换油气资产数据来源BP能源统计数据来源Rystad Energy 在能源转型过程中，我们预计天然气将发挥重要作用。一是在经济快速增长的发展中国家，在这些国家可再生及其他非化石能源的增速不足以替代煤炭需求，所以天然气的利用可以减少对煤炭的使用；二是天然气结合CCUS（碳捕捉、利用与封存）技术，实现零碳或近零碳发电。碳中和为目标背景下，BP 对全球能源转型路径进行探讨，主要分为三种情景1.快速转型情景。2.碳排放净0情景。3.一切如常场景BAU。BP 预测的不同情景对全球天然气需求的预测有显著区别。快速转型情景和 0 5 10 15 20 25 30 单位产值 CO2 排放量 / 吨 · 万元 - 1 80 美元 /b b l原油价格体系 40 美元 /b b l原油价格体系 0 5 10 15 20 25 30 35 40 单位工业增加值 CO2 排放量 / 吨 · 万元 - 1 80 美元 /b b l原油价格体系 40 美元 /b b l原油价格体系行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 20 净零情景下，全球天然气需求将分别在 21 世纪 30 年代中期和 20 年代中期达峰，且到 2050 年分别降到 2018 年水平和比 2018 年低 1/3。在 BAU 情景中，天然气需求将在未来 30 年持续增长，到 2050 年比 2018 年增加 1/3。中国的情形与全球情形有所不同，2030 年中国能源消费结构中，煤炭，天然气，水电核电风电等再生能源的占比分别为 48.6、 12.7、24，预计2060年占比分别为30、10、50。图 17预计未来较长一段时间内国内天然气消费占比将提升数据来源BP能源统计，国泰君安证券研究注参考BP能源转型在碳中和、能源低碳转型背景下，国内大型石油石化企业在保障能源安全的前提下，调整自身产品结构，布局新能源。中国石油加大天然气的开发力度，计划2050年天然气在油气中的占比将达到55以上，同时充分利用气电一体化，发展气电一体化融合的业务。中国石化积极推进天然气全产业跨越式发展的同时，布局氢能等业务，十四五期间规划建设 1000座加氢站或油氢合建站，同时向化工型炼厂转型，加大新材料研发和生产。中海油计划2025年天然气占比提高至30以上，同时进行节能改造降低碳排放及大力发展海上风电。图 18三桶油加快能源转型 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 水电核电风电煤炭天然气石油行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 20 数据来源各公司官网 3.2. 电动汽车推广压制成品油需求，炼厂减油增化趋势强化新能源对传统化石能源需求形成替代，成品油需求下滑。近几年，在政策支持下，电动汽车产业快速发展，全球电动车保有量不断攀升。电动汽车的快速发展将压制成品油需求，以我国为例，2016年以来我国汽油消费增速显著放缓，预计未来成品油消费将呈现下跌趋势。图 19未来新能源快速发展或压制原油需求图 20原油消费的下滑主要将来自交通运输领域数据来源Rystad Energy 数据来源BP能源统计成品油收率逐年下降，“减油增化”趋势明显，炼化行业控油增化趋势可能进一步被强化。2019年国内原油加工量6.52亿吨，成品油产量3.6亿吨，成品油收率（成品油产量/原油加工量）为55.3。行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 20 图 21碳中和背景下减油增化趋势明显数据来源卓创资讯，国泰君安证券研究 3.3. 碳中和背景下行业集中度提升，中长期竞争格局优化碳中和及碳排放政策将带来化工行业成本曲线结构的改变，促进行业集中度的进一步优化。存量产能角度看，部分高能耗、低能效的石化企业能耗方面成本将提升，竞争升级或将推动落后产能出清。增量产能角度看，发改委在筹备全国碳交易所时明确将石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空列为重点排放行业，同时部分省市的部分行业将有政策端的准入限制，未来新增项目审核将更加严格，龙头企业在资金实力、节能减排投资等方面都优于小企业，中长期看扩产可能集中在龙头企业。图 22碳中和背景下独立炼厂加速转型数据来源国泰君安证券研究新型一体化炼厂拥有先进技术、高效能和规模化优势，较小产能成本优势更强。2019 年我国地方炼厂（包括传统炼厂和新兴民营炼化）2.7 亿吨，占比30左右，其中地方炼厂以山东地炼为代表的小规模炼厂为主。国内炼化行业转型升级加速推进，以山东省为代表，通过产能置换等手段压减山东“小散乱”的产能，截止 2020 年 11 月底，山东拆除 13 家 6 4 .7 6 4 .4 6 3 .1 5 9 .7 5 5 .3 5 0 5 2 5 4 5 6 5 8 6 0 6 2 6 4 6 6 3 . 0 3 . 5 4 . 0 4 . 5 5 . 0 5 . 5 6 . 0 6 . 5 7 . 0 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 2 0 1 9 成品油产量（亿吨，左轴）原油加工量（亿吨，左轴）成品油收率（，右轴）行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 20 200万吨以下炼油产能企业的炼油装置，合计淘汰产能396万吨。此外，辽宁等地也纷纷推进落后产能的淘汰。表 1 2020年1-11 月山东淘汰396万吨炼油产能地市企业名称炼油装置淘汰产能（万吨）日照金石集团拆除炼化装置（常减压设备） 300 滨州中海精细拆除炼化装置（常减压设备） 230 滨阳燃化拆除炼化装置（常减压设备） 440 东营东营宇政工贸有限公司拆除炼油装置 15 利津县凯旋化工有限公司拆除炼油装置 14 东营金泽源化工科技有限公司拆除炼油装置 10 利津县津福化工有限公司拆除炼油装置 15 利津县瑞辰化工有限公司拆除炼油装置 12 山东华盛化工有限公司拆除炼油装置 30 山东金冠化工有限公司拆除炼油装置 20 山东金冠永达化工科技有限公司拆除炼油装置 10 山东宜坤化工有限公司拆除炼油装置 30 东营市宝隆石油化工有限公司拆除炼油装置 20 山东广悦化工有限公司拆除炼油装置 150 临沂临沂玉麒麟石化有限公司拆除炼油装置 20 菏泽山东源润石油化工有限公司拆除炼油装置 50 玉皇盛世拆除炼化装置（常减压设备） 300 数据来源隆众资讯，国泰君安证券研究 4. 碳减排是石化企业可持续发展的必然选择打造绿色石化企业，实现可持续发展。以中国石油、中国石化为例，年均温室气体排放总量约170 百万吨二氧化碳当量，若全部以采购碳排放指标形式进行排放，将增加较多成本。我们认为石化企业碳减排总体思路①间接排放以可再生能源替代传统化石燃料，改善用能结构；② 直接排放工艺改进，以天然气制氢替代煤制氢；推进一体化布局，更大程度实现物料、能量互供；发展 CCUS技术，合理利用CO2构筑碳产业链。表 2 中国石油力争2035年外供绿色零碳能源超过自身消耗的化石能源能耗 2018 2019 2020 综合能源消费总量（万吨标准煤） 8440 8703 8850 原煤消费总量（万吨） 1267 1268 1289 原油消费总量（万吨） 186 180 172 天然气消费总量（亿立方米） 181 185 187 电力消费总量（亿千瓦时） 542 563 553 节能量（万吨标准煤） 81 78 76 单位油气当量生产综合能耗（千克标准煤/吨） 122 119 118 炼油单位能量因数能耗（千克标准油/【吨·因数】） 7.81 7.68 7.57 乙烯产品燃动能耗（千克标准油/吨） 592 580 571 行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 20 温室气体温室气体排放总量（百万吨CO2当量） - 174.08 167.44 -直接温室气体排放量（百万吨CO2当量） - 132.17 127.57 -间接温室气体排放量（百万吨CO2当量） - 41.91 39.87 国内单位油气产量温室气体排放量（吨CO2当量/吨） - - 0.28 数据来源中国石油公告，国泰君安证券研究表 3 中国石化计划到2023年实现减排二氧化碳1260万吨（以2018年为基准年）指标 2018 2019 2020 温室气体排放总量（百万吨二氧化碳当量） 171.52 170.69 170.94 直接排放量 128.57 125.68 128.58 间接排放量 42.95 45.01 42.36 油气勘探开发板块 31.26 23.18 24.42 炼油与化工板块 137.65 144.93 144.32 销售板块 2.61 2.58 2.2 二氧化碳捕集量（千吨） 1010 1263 1290 甲烷回收量（百万立方米） 226 397 600 数据来源中国石化公告，国泰君安证券研究 4.1. 可再生能源替代传统化石燃料，改善用能结构不同能源供应体系下碳足迹有所区别。以 CO2DMC 生命周期碳足迹为例，常规反应塔工艺下燃料油、煤、天然气作为能源供应碳足迹分别为1.67 、1.58、0.98 t CO2/t DMC。图 23CO2-DMC反应天然气作为能源供应的碳足迹最小数据来源石油化工行业产品碳足迹评价研究现状田涛等，国泰君安证券研究对比燃煤发电和光伏发电，若不考虑外部环境成本，燃煤发电相对于光伏发电成本优势显著，但考虑外部环境成本后，燃煤发电成本上升至 0.60-1.09元/k.Wh，而光伏发电成本仅为0.77-0.78元/k.Wh。图 24考虑外部环境成本后清洁燃煤发电项目不具备优势 0 . 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 碳足迹煤能源供应碳足迹燃料油能源供应碳足迹天然气能源供应单位 t C O 2/ t D M C 行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 of 20 数据来源能源投入回报与经济价值视角下清洁燃煤发电和光伏发电对比孙诗淇当前石化产业燃料提供以煤炭等传统化石燃料为主，其碳足迹较高，碳中和背景下石化产业可以考虑改善用能结构以降低碳排放。例如巴斯夫计划通过电加热蒸汽裂解炉取代传统天然气加热蒸汽裂解炉，以实现削减90的CO2排放。图 25巴斯夫推广蒸汽裂解装置电加热解决方案数据来源巴斯夫进行时 4.2. 天然气制氢替代煤制氢，工艺创新提高能效工艺技术改进是降低碳排放的主要途径之一。根据中国石油大学对 CO2DMC生命周期碳足迹的研究，对比常规反应塔、膜反应塔和反应精馏塔三种不同工艺能耗数据，反应精馏工艺的单位能耗最低。伴随技术革新，生产企业可以通过技术改造以降低碳排放。此外，生产企业可以通过加大投入节能改造降低CO2排放。图 26CO2-DMC反应精馏工艺单位能耗最低行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 20 数据来源石油化工行业产品碳足迹评价研究现状田涛等，国泰君安证券研究石化产业不论是炼化行业还是现代煤化工行业均要消耗大量的氢气，氢气已成为炼厂仅次于原油的第二大原料。当前煤炭制氢技术具有明显的成本优势，大部分石化企业应用煤炭制氢。图 27煤炭制氢技术目前成本优势较为明显数据来源北京理工大学能源与环境政策研究中心在实际生产中，天然气制氢和煤制氢是两个主流的制氢发展方向。相比之下，天然气制氢单位投资低，但煤制氢产量高，价格低廉，成本优势显著。表 4 煤制氢成本优势显著项目成本（元/立方米）天然气制氢煤制氢建设投资 6亿元 12.4亿元原料（天然气/煤炭） 0.838 0.340 氧气 0.210 辅助材料 0.014 0.043 燃料动力能耗 0.184 0.069 电 0.020 0.024 循环水 0.002 0.008 0 2 4 6 8 10 12 14 16 常规工艺膜反应工艺反应精馏工艺 DM C 单位能耗 /（ GJ/ a ）行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 of 20 新鲜水 0.001 0.001 脱盐水 0.022 0.036 3.5MP蒸汽 -0.018 1.0MP蒸汽 0.000 燃料气 0.157 直接工资 0.012 0.012 制造费用 0.065 0.135 财务及管理费 0.029 0.060 体积成本（标准状态） 1.141 0.869 折吨成本（元/吨） 12.831 9.903 数据来源煤化工科技情报站，国泰君安证券研究煤制氢工艺外排二氧化碳约是天然气制氢的4倍，未来需要考虑碳税对两种工艺成本的调节。以 2015 年上海地区天然气价格 205 元/立方米、煤炭价格450元/吨测算碳税对制氢路线的影响表明碳税对煤制氢的影响大于天然气制氢，碳税每变化25元/吨，天然气制氢成本变化0.01元 /立方米，而煤制氢变化0.05元/立方米。当碳税为175元/吨时，天然气制氢工艺在成本上会优于煤制氢工艺。表 5 碳税的实施对煤制氢项目的竞争力影响远大于天然气制氢项目天然气（标准状态）价格（元/立方米）煤炭价格（元/吨）碳税平衡点（元/吨）华东和沿海 2.5 450 175 华北 2.0 400 100 西北 1.5 300 50 数据来源煤化工科技情报站，国泰君安证券研究 4.3. 一体化布局，提升物料、能量互供新型一体化炼厂在物料、能量互供方面优于燃料型炼厂。根据马敬昆等在低碳经济视角下炼厂碳产业链的构建中对炼厂CO2排放的影响因素的研究，一体化炼厂CO2排放系数为0.193，而燃料型炼厂CO2排放系数为 0.212。从炼厂规模角度看，直接排放系数随炼厂规模增加而递减，主要是炼厂规模越大，相对能源综合利用水平越高，对应节能减排效果越佳。图 28一体化炼厂在物料、能量互供方面优于燃料型炼厂图 29直接排放系数随炼厂规模增加而递减 0.193 0 . 2 1 2 0. 18 0 0. 18 5 0. 19 0 0. 19 5 0. 20 0 0. 20 5 0. 21 0 0. 21 5 炼化一体化燃料型炼厂排放因子 / t ·t - 1 0 .2 1 1 0 . 1 9 7 0 . 1 8 8 0. 17 5 0. 18 0 0. 18 5 0. 19 0 0. 19 5 0. 20 0 0. 20 5 0. 21 0 0. 21 5 ＜ 500 5 0 0 1 0 0 0 ＞ 1000 排放因子 / t ·t - 1 行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 of 20 数据来源低碳经济视角下炼厂碳产业链的构建马敬昆等，国泰君安证券研究数据来源低碳经济视角下炼厂碳产业链的构建马敬昆等，国泰君安证券研究 4.4. 发展CCUS技术，合理利用CO2构筑碳产业链成熟的CCUS技术将成为企业的护城河。碳捕集、利用与埋存（CCUS）是应对全球气候变化的重要技术途径之一，分为碳捕集和碳利用与封存两个步骤。近几年，国内越来越重视CO2捕集和利用，国内碳捕集示范工程有中石油吉林油田二氧化碳捕集驱油、中石化胜利油田二氧化碳捕集驱油等，其中吉林油田已建成4个二氧化碳驱油与埋藏试验区，年埋存CO2能力约35 万吨，年产油能力超过10 万吨，是国内目前规模最大的二氧化碳驱油与埋存项目。表 6 国内开展碳捕集技术示范工程项目捕集对象捕集方法回收量和成本利用和封存中国石油吉林油田二氧化碳捕集驱油长岭气田化学法吸收截至天2011年5月8日，吉林油田公司累计生产含CO2天然气18.3亿㎡，通过开展CO2驱油试验累计产油 11.7万吨，封存CO216.7万吨用于陆相沉积低渗透油藏二氧化碳驱油，提高单井产量和采收率中国石化胜利油田二氧化碳捕集驱油燃煤电厂化学法吸收每年预计可减少CO2排放3万多t，并可提高采油率20.5 用于“低渗透油导藏试二验氧化碳驱油”先导试验华能北京高碑店热电厂二氧化碳捕集示范工程热电厂化学法吸收年回收CO23000t 捕集的二氧化碳卖给食品工厂华能石洞口第二电厂二氧化碳捕获电厂化学法吸收预计年捕获CO210万t，工程投资约1亿元捕集的二氧化碳卖给食品工厂神华集团内蒙古自治区鄂尔多斯市二氧化碳捕集封存全流程项目煤制油生产线变压吸附设计年捕集封存CO210万t，未来将分两步建成年收集与封存CO2100万 t和300万t的项目，工程投资约 2.1亿元经过提纯、液化等环节，运送到距离捕集地约17103m地下约3000m的区域封存起来数据来源流程工业，国泰君安证券研究 CO2 的再利用将推动循环经济的发展，将 CO2 用作原料生产化工产品。例如内蒙古蒙西集团采用长春应用化学研究所的技术，利用水泥生产过程中产生的 CO2，已建成 3000t/a CO2 共聚物装置；中海油和中科院长化所合作，在海南东方化工城兴建3000t/a CO2共聚物可降解塑料项目。图 30综合利用CO2构建碳产业链行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 17 of 20 数据来源低碳经济视角下炼厂碳产业链的构建马敬昆等 4.5. 积极参与碳交易，降低履约成本 2011年以来，中国逐步推进碳排放市场的建设，目前已形成七个试点碳市场，全国性碳交易市场正在建设中，目前仅电力行业纳入全国碳市场与各试点碳市场并行。根据中国化信预测数据，十四五中国碳市场配额将超过30亿吨，石化和化工行业也极有可能被纳入全国性碳市场。图 31中国已形成较完善的碳交易市场交易机制图 32国内碳交易试点市场覆盖多个行业数据来源中国化信咨询数据来源中国化信咨询积极参与碳交易，不仅能够节约成本，更有可能为企业带来新的利润增行业专题研究请务必阅读正文之后的免责条款部分 18 of 20 长点。企业通过制订合理的履约方案和交易计划，积极利用国家核证自愿减排量（CCER）抵扣配额政策，以降低履约成本。2020 年，中国石油、中国石化纳入全国碳排放权交易市场的企业全部完成履约。图 33中国石油将加强碳交易履约与碳资产管理图 34中国石化共有14家企业参与碳交易试点数据来源中国石油公告数据来源中国石化公告，国泰君安证券研究 5. 投资建议碳中和背景下，石化企业产能扩张放缓不可避免，但碳中和及碳排放政策将带来化工行业成本曲线结构的改变，促进行业集中度提升，中长期竞争格局进一步优化。重点推荐加快推进能源转型的三桶油中国石油（601857.SH）、中国石化（600028.SH）、中国海洋石油（0883.HK），其他工艺路线对油头路线的替代卫星石化（002648.SZ）、宝丰能源（600989.SH），竞争优势显著的一体化炼厂东方盛虹（000301.SZ）、荣盛石化（002493.SZ）、恒力石化（600346.SH）、恒逸石化（000703.SZ），以及碳中和背景下竞争格局持续优化的长丝龙头桐昆股份（601233.SH）、新凤鸣（603225.SH）。表 7 重点公司盈利预测表股票代码公司名称收盘价（6.4） EPS（元） PEx 评级 2021E 2022E 2023E 2021E 2022E 2023E 601857.SH 中国石油 4.69 0.29 0.36 0.38 13.36 10.76 12.34 增持 600028.SH 中国石化 4.49 0.48 0.55 0.60 7.72 6.74 7.48 增持 0883.HK 中国海洋石油 8.52 1.51 1.76 2.05 4.66 4.00 4.16 增持 002648.SZ 卫星石化 33.38 2.59 3.68 4.52 12.89 9.07 7.38 增持 600989.SH 宝丰能源 13.82 0.88 1.02 1.81 15.70 13.55 7.64 增持 000301.SZ 东方盛虹 17.01 0.42 1.64 1.98 40.50 10.37 8.59 增持 002493.SZ 荣盛石化 17.94 1.67 2.23 2.54 10.74 8.04 7.06 增持 600346.SH 恒力石化 27.95 2.26 2.60 2.98 12.37 10.75 9.38 增持 000703.SZ 恒逸石化 12.84 1.40 1.56 1.86 9.17 8.23 6.90 增持 601233.SH 桐昆股份 21.60 2.66 3.06 3.65 8.12 7.06 5.92 增持 603225.SH 新凤鸣 19.91 1.48 1.91 2.21 13.45 10.42 9.01 增持数据来源Wind，国泰君安证券研究注中国海洋石油股价为港元，EPS为人民币元，汇率按0.83换算 4 8 4 0 4 8 6 0 4 8 8 0 4 9 0 0 4 9 2 0 4 9 4 0 4 9 6 0 4 9 8 0 1 8 0 1 8 5 1 9 0 1 9 5 2 0 0 2 0 5 2 0 1 9 2 0 2 0 碳交易量（万吨，左轴）碳交