欧洲发电能源结构正加速向清洁能源过渡,煤电和核电发电量持续减少,风光电成为主要的发电增量补充。
欧洲全社会发电量稳定,核电发电量占比最大。过去十年,欧盟和英国总发电量较为稳 定,振幅在 3%左右,核电在 2022 年前一直是发电占比最大的电源,占比约在四分之一, 其余能源按发电量排名依次是气电、煤电、风电、水电和光电,燃油发电在大多数国家 仅作为替代调峰能源使用,因此发电占比较小。2022 年,欧盟和英国共发电 3120.38TWh, 同比下降 2.09%,核电出力不及预期,气电取代核电成为最大的发电电源。
欧洲发电和装机结构持续清洁化。2012 年欧洲清洁能源发电量首次超过化石能源,此后 剪刀差在十年内持续扩张。清洁能源装机量从 2008 年起快速增长,占比从 48.5%提升至 2022 年的 67%。然而可再生能源的出力“靠天吃饭”,外加每年都有新机组投产,实际 可用容量仅约占装机量的 30%,因此可再生能源实际发电量一直偏低。 风电和光电为补缺化石燃料发电做出主要贡献。欧洲装机量的增加主要来自风电和光电 机组。2008 年至 2022 年,欧洲光伏装机量增加 204GW,年复合增长率为 24%,风能装 机量增加 169GW,年复合增长率为 10%。2022 年风电和光伏的发电量占比相较 2008 年 上升了 19.21 个百分点,这部分的增量主要是从化石能源发电中攫取而得。

随着能源需求的增加,欧洲化石能源的储量和产量均持续下滑,被迫产生对外部进口的 依赖。欧洲的能源进口依赖度(净进口量/总需求量)长期保持在较高水平(2021 年 56%), 2014 年后,烟煤和天然气的进口依赖度陆续大幅上升。2021 年欧洲煤炭、天然气、原油 三类化石燃料的对外依赖度均已超过 80%,无烟煤的进口比例甚至超过 100%(超过 100% 部分为囤积库存)。在庞大的进口基数下,即便长协交易占绝大部分,欧洲仍然面临现 货端短期波动的风险。
能源危机后,欧洲对俄罗斯的能源进口需求明显下降。2021 年俄满足了欧盟约四分之一 的能源需求,是向欧盟进口化石能源最多的国家。2021 年,俄罗斯分别占欧洲天然气、 煤炭和原油进口总量的 44%、52%和 28%,是三类能源最主要的进口国;2022 年下半年, 在欧洲能源禁令和管道气受阻的情况下,欧洲对俄三类能源的进口占比分别降低至 9%、 17%和 20%,天然气和煤炭的进口占比下降明显,进口额主要被美国、澳大利亚、北非 和中东国家瓜分。俄油进口占比虽然也有所下降,但由于发电量占比小,供需冲突主要 在于天然气和煤炭。我们计算了 2022 年各国的对外能源依赖度,方法如下: 进口依赖度 = 进口量/(本地生产+回收产品+进口-出口+库存变化)。
2022 年,欧盟和英国的天然气发电总量为 685.56TWh,约占总发电量的 22%。全年发电 处于历史较低水平,夏季发电略有回暖,主要是为了弥补水、核发电的空缺。发电量排 名前五的国家依次为意大利、英国、德国、西班牙和荷兰,以上五国占总气电发电量的 七成。其中,德国、英国、西班牙和意大利的能源进口依赖度均在 80%以上;此外,荷 兰(54%)由于长期的勘探开发以及资源耗竭,自 2018 年起也转变为天然气进口国。
2022 年全年,俄气对欧盟出口减少 281 亿立方米,同比下降 32.3%。在俄欧的输气管道 中,乌克兰 Velke Kapusany 管道因地缘冲突而削减供气,亚马尔-欧洲管道于 2022 年 3 月起逆向输气,2022 年 8 月底北溪 1 号的运输完全中断,主要干线的输送量均已降至冰 点。欧洲与俄能源脱钩的决心十分坚定,这使得俄气供应的部分将长期性消失,叠加水 核出力低下和寒冬预期,气价和电价飙升。
面对气供短缺,欧洲主要采取两种措施应对:1)转运 LNG 来替代 PNG;2)强制压缩 全社会用电需求 10%,天然气使用量 15%。在能源危机发生之后,欧洲天然气的供应发 生了显著变化。俄气的缺口主要由英国和欧洲大陆的 LNG 增量弥补,洲外 PNG 的流量 则变化不大。就结果来看,拥有 LNG 接收站的国家有效发挥转运作用:西班牙 LNG 进 口增量的主要来源是北非,而法国、比利时和英国的主要来源是则是美国和中东地区。 另外,俄罗斯向西班牙、法国和比利时的 LNG 进口量也明显上升,可见欧洲与俄脱钩 并不彻底。西班牙和比利时等国在接收洲外 LNG 后,会将 LNG 输送至意大利和法国等 缺气国家,成为欧洲内部的主要出口国。
煤电方面,产煤大国以德国和波兰为首,两国的煤炭发电量占欧洲煤电的 68%,捷克、 保加利亚和意大利位居之后。上个十年中,煤电的发电量持续下降,并在 2020 年达到 历史底部,主要是由于欧洲各国持续的退煤,比利时和瑞典分别于 2017 年和 2020 年去 煤,德国、法国等国的煤电发电量大幅下降。2021 年,气电和风电不及预期,煤电扛起 发电大旗,同比大增 18.8%;去年为维系电力供应,奥地利、芬兰、希腊、法国、丹麦、 德国、意大利、英国等国陆续宣布延长或重启煤电厂,欧洲煤电发电量同比增加 6.1%。
然而,欧洲的去煤计划依旧激进,多数用煤国家均计划在 2030 年前退煤。根据各国在 联合国气候变化大会上的签署情况和公开场合声明,英国、意大利、爱尔兰、匈牙利、 保加利亚和西班牙计划在 2025 年前后去煤,而荷兰、芬兰、德国、波兰和罗马尼亚计 划在 2030 年前去煤,捷克的去煤时限在 2033 年。

欧洲主要的进口煤种是硬煤,进口依赖度普遍超过 90%。在煤电占比较高的国家中,德 国(100%)、意大利(105%)、丹麦(99%)和荷兰(96%)几乎已完全依赖进口。根 据德国经济部长,德国约 50%的进口煤炭来源于俄罗斯,而波兰则达 75%左右,但由于 波兰仍在生产硬煤,俄煤的缺口可以由本地开采填补。
针对禁煤令,欧洲在短期内从各国大量进口煤炭。去年欧洲港口煤炭进口量同比增加 54%,澳大利亚、美国、哥伦比亚、南非和印尼等地的进口均大幅增长。美国去年对欧 洲的煤炭出口同比近乎翻倍,成为向欧洲运煤最多的国家。去年下半年,南非和印尼的 煤炭进口迅速上升,但印煤的主要问题在于质量不及进口标准、运输成本较高,且还有 禁止煤炭出口的先例。相对而言,澳大利亚和哥伦比亚的煤炭质量更高,进口或许可以 长期维持在较高水平,未来还需持续关注欧洲与各国的长协签订。
风电是欧洲发电量最多的可再生能源,占总发电量的 16.05%。2022 年欧盟 27 国风电装 机量总计 255GW,累计装机量从高到底排名前五的国家依次是德国、西班牙、英国、 法国、瑞典。其中,德国拥有欧洲最大的风电市场,发电量和装机量均占总量的三分之 一;英国拥有最多的海上风电机组,且近年来持续扩建海风项目。 欧洲风电以陆上风电为主,海上风电装机不到一成。陆上风能受北冰洋和北大西洋海风 影响,主要分布在丹麦沿海海域和格陵兰岛周边,风力受季节影响具有“冬大夏小”的 特征。海上平均风速显著大于内陆,海上风电主要分布于北海、波罗的海、挪威海和巴 伦支海等海域,但由于开发成本较高,装机量的占比还不到总量的一成。
风电平均利用小时数较稳定,但仍受无风现象拖累。发电设备平均利用小时数是一种简 易估计能源发电效率的方法,计算公式为:发电设备年平均利用小时数=年发电量/年平 均装机容量。2021 年和 2022 年,欧洲的风电发电小时数在 2000 小时左右,比 2020 年(2279 小时)略有下降,主要是无风现象频发所致。去年电力危机时正值无风季节,风电未能 填补电力供应,临近冬季后风电逐渐发力,才有效缓解了欧洲的缺电困境。 风电装机发展或不及预期,未来增长点在海上风电。今年 3 月,欧盟成员国达成的统一 可再生能源目标,计划海上风电机组将在 2030 年达 111GW,此装机目标已超过 REPowerEU 原设目标,且与 Fit-for-55 标准相比近乎翻倍。但考虑到机组检修置换需求、 项目过审速度较慢和部分国家财政状况不佳,这一目标的实现相对困难。

光电方面,2022 年欧洲光伏发电量共 217.51TWh,同比增长 23.4%,创历史新高。西欧 和南欧是主要的光伏发电地区,德国占光电发电量的 27%,西班牙占 15%,再后是意大 利和法国。欧洲地区纬度相对较高,夏冬日照时间差距大,光电具有明显的“夏大冬小” 出力特点,恰好与风电的季节特性互补。 装机量加速增长,光电前景乐观。过去五年里,欧洲的光伏装机量一直保持较高的增速。 2022 年,欧盟预计拥有 208.9GW 的光伏装机量,新增 41.4GW 的光电装机,新增机组数量的增速从 2019 年的 19%快速增加至 47%。
新增机组集中在西欧和南欧国家,德国安 装的新机组最多,其次是西班牙、波兰、荷兰和法国。根据 SolarPower Europe 的预测, 在一般情景下,2030 年欧盟将拥有 920GW 的装机容量,远超 REPowerEU 的目标,这 意味着 2022 年至 2030 年期间装机量还将以 20.36%的年复合增长率高速增长。但值得注 意的是,欧洲在 2010 年前后曾经历过一轮光伏机组的建设投产,早期逆变器、光伏板 等设备的寿命在 15 年左右,使用年限过后组件功率将有所衰减,未来几年光电设备或 面临检修和更替的压力。
水电装机增速缓慢,建设趋于稳定。欧洲水力资源主要分布于北欧的斯堪的那维亚山脉 与西南欧地区的比利牛斯山脉和阿尔卑斯山脉。挪威是拥有水电机组最多的国家,其次 是法国、意大利、西班牙和瑞士。过去十年水电装机量增速在年均 0.7%左右,2021 年 欧洲水电机组共 255GW,新增 1.09GW,同比增长仅 0.43%。新增的水电机组主要来自 挪威和奥地利,但数量很少,装机格局难有较大改变。另外,由于环保政策的施压,部 分国家河道内部的水坝可能计划被拆除,水电机组建设的预期或许仍需下调。根据多国 发布的建设计划,下一阶段欧洲可能会着重将发展还处于建设初期的抽水蓄能上。
去年高温干旱严重影响欧洲水电出力。2022 年夏季,欧洲降水量达历史低位,各国径流 水位和水库蓄水量大幅降低,全年欧洲水电发电量同比下降 16.89%,水电发电小时数也 从 2020 年的 1869 小时降至 1552 小时。挪威和瑞典贡献了欧洲将近 50%的水电资源,去 年水电发电量分别下降 9.4%和 8.5%。根据挪威水资源和能源局,7 月底挪威水库平均蓄 水率仅为 67.9%,比过去 10 年夏季的平均水平低 10 个百分点。

由于蓄水量持续不足, 挪威一度考虑限制电力出口。南欧干旱更甚,法国和意大利水电发电量分别同比下降 22.9%和 34.7%,水库发电同比骤降四成,水电情况的恶化还影响了核电机组冷却和其他 能源的航运输送,导致电力危机加剧。2023 年前三个月,水电发电量整体有所回暖,但 依旧低于平均水平。值得注意的是,根据路透社,一季度阿尔卑斯山脉的水力发电比 2022 年同期低 20.6%,相较于 2015 至 2020 年的平均水平低 38%,在经历长期的干旱后,欧 洲亟需降水来补充水力资源。
2022 年欧洲核电发电大幅下降。核电在历史上长期是欧洲发电量占比最大的电源,2022 年核电发电占比达 21.18%。45%的核电来源于法国,其后是西班牙、瑞典、英国、德国 和捷克。2022 年欧洲核电共发电 660.92TWh,同比下降 117.67TWh,其中法国减少了 82TWh,德国减少了 33TWh,几乎占据核电下降的所有份额。法国由于近几年核电站轮 番故障,大量机组处于检修或待补充燃料状态,叠加水温过高和冷却水不足,大型核反 应堆发电量跌至十年来的历史最低点。2022 年,法国核电发电量同比下降 21.66%,这导 致法国的电力供应出现约 15%的缺口,法国也开始被迫从周边国家进口电力。此外,德 国和比利时的核电发电量也分别同比下降 50%和 13%,前者是由于其激进的弃核政策, 后者是因为机组停机检修。
各国对待核电的态度相当分化。2022 年以前,主要核电国家秉持逐步弃核的发展路径, 过去十年中,欧洲核电装机量的下降主要来自法国、德国、比利时和瑞典。法国曾经宣 布将在 2035 年前关闭 14 座核反应堆,德国也称将在 2022 年底关闭境内所有核电站。但 电力危机后,许多国家不得不延期弃核,也有更多国家开始关注核电建设。2023 年 4 月, 德国已经关闭境内最后三座核电站,实现全面脱核;法国的弃核告一段落,未来计划将 再向核能领域投资 10 亿欧元,用于建设更多的小型环保核反应堆;瑞典政府拟议废除 一项限核法律,以计划新建核电站;比利时则将弃核时间延期十年。与此同时,芬兰投 运了一座 1.6GW 的新核电机组。根据世界核协会,未来 15 年内,芬兰、捷克、保加利 亚、匈牙利和罗马尼亚还计划建设新反应堆。
目前法国核电的修复速度不及预期。为修复腐蚀和进行日常维护,去年法国有 32 个核 反应堆停摆。尽管法国电力集团(EDF)声明会尽快重启所有故障反应堆,2023 年 1-2 月法国在运营的核电产能也确实有所回升,但核电发电量并未反弹,一季度仍然处于过 去五年的最低水平。由于持续性的罢工,EDF 56 座核反应堆中有 14 座的维护计划受到 延误,占总可用容量的 8.3%,核电的修复前景依然堪忧。
对比各口径欧洲能源的发展目标,目前最为激进的是 2023 年 3 月正式达成的统一可再 生能源目标,包括 42.5%的可再生能源比例以及 2.5%的指示性目标,高于 REPowerEU 和 Fit for 55 提案。同时由于部分各能源行业协会预测的装机目标普遍与原目标存在差异,我们参考各能源协会的增长预测,针对各能源的发展难题建立假设,对 2030 年欧 盟的能源结构做出简要预测,并按平均发电小时数估算发电量占比结构。 煤电:假设各国的去煤进程是持续性的,且去煤计划均能按照日程顺利达成,我们对退 出速度做平均化处理,结果显示到 2030 年煤电发电量占比将减少至 1.6%。
风电:Wind Europe 给出持续到 2027 年的中性预测,认为风电很难达成 REPowerEU 所 设 440GW 的目标。若按中性预测的增速,并在 2028 年后每年给予其 5%因技术成本下 降的额外增速,2030 年欧盟的风电装机量将达到 389GW,但依旧不及预设目标。 光电:根据 SolarPower Europe,在一般情景下,2030 年欧盟的光伏装机量预计将达到 920GW,比 REPowerEU 战略目标高 24%。由于中性目标已经将政策条件的改善和技术 成本的下降纳入考虑,我们认为一般情景的预测可以作为参考标准。 水电:根据国际能源署的预测,2021 年到 2030 年欧洲水电的装机容量将增长 18GW 左 右,除去土耳其和英国,欧盟水电机组的预期增长为 8.3GW,年复合增长率为 0.78%。 这与过去十年欧盟水电装机量的平均增速(0.7%)十分相近,我们认为该增速较为合理。

核电:根据世界核协会,截止 2023 年 4 月,欧盟在建的核电机组容量为 2.1GW,计划 建设的装机量为 7.2GW,另有 9 个国家拟议新建核电机组。由于核电站的建设周期往往 在 10 年以上,假设目前在建的核电站都能顺利完工、40%的计划建设机组能在 2030 年 前竣工,则核电机组增减基本抵消,我们认为核电装机量将维持在 98GW 左右的水平。 气电:欧洲拥有淘汰化石能源发电的长期目标,但根据各国计划,未来煤电的退出速度 将较前十年显著提高,考虑到风电装机可能无法达成目标,而水核电几乎无法提供增量, 单靠光伏很难补上发电缺口,因此我们认为到 2030 年前,欧洲气电装机还将小幅增长。