如何看新一轮能源消费上升周期——兼论煤炭需求弹性与持续性
摘要：能源与经济增长相辅相成，从能源经济学角度分析，经济增长和经济的结构性变化对能源存在依赖性和周期性影响。煤炭作为我国主体能源，长期占能源消费量的60%左右，资源禀赋的特殊性和能源结构调整的漫长性决定了煤炭消费量的刚性。伴随能源消费周期的新一轮上升期开启，叠加能源结构调整步伐的回归常态，煤炭消费弹性亦由负转正，并迅速提升。目前，自2016年下半年启动的煤炭需求周期性回升逻辑在2017年和2018年初相继得到验证，可以明确判定，煤炭需求处在了新一轮上升周期途中，且上行期大概率至2020年前后。
主要结论：
1. 能源消费周期与经济周期关系密切，平均一个完整能源消费周期长度约8~10年，2016年起开启了新一轮能源消费弹性上升周期。
2. 我国能源结构调整步伐历经了2012至2015年的快速变化之后，自2016年至今回归常态，伴随能源消费弹性上升，煤炭消费量增速也同步由降转升，并在2018年继续保持稳中有升态势。
3. 在能源周期性上升阶段，煤炭消费量提升弹性较其他品类能源大，本轮上升周期持续性保守看至2019年，大概率看至2020到2021年。
一、能源消费弹性与经济周期密切相关，在我国主要影响因素为工业增加值增速，呈现9年左右的周期性变化规律，并在上升期与宏观经济形成良性循环，新一轮上升周期于2016年正式启动。
下图展现了过去20年我国GDP增速、工业增加值增速和能源消费弹性系数（能源消费量增速/GDP增速）三者的关系。
由上图我们可以分析得出三点规律：一是能源消费弹性系数与经济呈现周期性变化规律，自99年至今历经了两个9年左右周期（99~08年、08年~15年，上升与下降期各4~5年），期间变化趋势主要与工业增加值增速正相关。二是能源消费弹性系数变化斜率比工业增加值增速更大，即能源需求变化弹性相对更大，上升期相互正向影响，下降期相互负向影响。三是在上升周期最后一年，能源消费弹性系数的变化会滞后工业增加值增速一年（03~04年、10~11年），可以理解为微观经济对宏观经济变化的滞后性。
这里重点分析一下第一点规律，也是最重要的一点规律，即能源消费弹性系数与经济呈现周期性变化规律，为何从16年启动了新一轮上升周期。从长周期角度看（见下图），制造业一直占能源消费总量的55%左右，工业一直占用能的近70%。所以工业的开工率、增加值才是影响能源消费的主导因素。
伴随2008~2009年期间四万亿强刺激带来2011~2012年左右的工业高库存，拖累了工业增加值增速，2013年开启了主动去库存后，工业增加值增速进一步下挫且首次低于了GDP增速并节节下滑。到了2015年，工业领域产能经过连年周期下行自然出清后开启了被动去库存。以煤炭工业为例，全社会总库存自2014年达到高峰并主动去化至2015年后，2015年以来继续被动去化。这一阶段，工业库存已处于低位，不变或缓慢下降的需求不能再靠主动去库存和低迷的生产来满足，全球同步进入复苏周期，国际经济形势向好，出口也由降转升，必然要求工业领域的开工恢复性增长。所以大家看到，自2015年底至今，各工业领域的开工率不断上扬，这一过程拉动了能源消费弹性系数快速回升。如图最开始的图中所示，可清晰看到，能源消费弹性从15年的0.1（代表10%的GDP增长需要1%能源增长）触底回升至16年的0.2，进而回升到17年的0.4左右。给大家直观感受就是，14~15年6.9甚至更高的GDP增速，煤、电、油、气全面富裕，价格跌落低谷，弃风弃光严重，而转到了17年，同样6.9左右的GDP增速，煤炭紧张、天然气紧缺、油价上涨、发电小时数提升、弃风弃光明显减少，全品类能源都显得紧俏，这即是所谓的能源相对经济的弹性快速恢复所带来的，而非GDP明显提升。
可以说，从过去二十年的变化规律看，能源消费弹性的周期性变化特征非常明显，经历了两个8~10年左右的周期（1999~2008、2008~2015），其中上升期和下降期分别有4~5年。2016年至今开启了新一轮能源消费弹性上升周期。研究表明，能源消耗对经济增长不但有重要推动作用，而且对非能源部门也有外溢作用。也就是说，能源部门能够利用其产品带动社会相关产业快速发展，能源消费与经济增长有着同向的发展趋势及双向的因果关系。作为一种要素，能源消费的增加会带来经济产出的增加；同时，当经济总量扩大时，对能源要素的引致需求也会增加。举个简单例子，能源需求增加时，煤炭生产的开工率增加，开工率增加又进一步促进用能、用电增长，进而循环拉动需求，形成良性循环。
用电量数据以其统计的精准性和与经济的相关性，常作为“克强指数”来作证经济的形势。为了把能源周期的趋势分析的更加清楚，从用电量角度再进一步说明。实际上，从用电量数据则更加清晰的显示了这一能源周期向好的趋势。对此，国家电网能源研究院首席电力学家胡兆光院长从电力数据角度也做出了同样的研判：从下图更长的周期里也可清晰看到，我国电力与经济周期约9年左右，像正弦波一样起伏式发展，可以看作具有“春夏秋冬”四季，每个季节约两年半左右。
在08~09年的“冬季”中，由于政府的大幅投资拉动，使得经济增长越过“春季”直接进入10~11年的“夏季”，然后进入12~14年的“秋季”，并于2015年进入经济的“冬季”。从2016年起，我国步入经济增长的“春季”。
经过17年的验证，无论从能源消费弹性还是电力消费增速来看，这一上升趋势已经得到了确认。所以大家看到17年全社会用电量超预期提升，看到18年1~2月份用电增速在17年基础上进一步明显提升至13.25%，经过拆分贡献度不难看出，今年制造业对1~2月份用电量增速贡献了60%，这是经济增长处于“春季”上升期的表现，同时也说明了寒冬的天气因素只是次要因素的边际影响，本质上是我国经济稳中向好的基本面决定的。
二、煤炭在能源消费结构中占比高且相对稳定，伴随能源结构调整步伐历经了2012~2014年的快速调整（水电装机爆发式增长）后，从2015年至今回归常态，煤炭在能源消费结构中的占比降幅收窄，并在未来一两年保持基本稳定。与此同时，16年至今伴随能源消费弹性迅速恢复，煤炭消费弹性迅速恢复，同步开启了新一轮上升周期。
一个国家的能源结构是与其能源资源禀赋密切相关的，我国能源资源显著特点是“富煤、贫油、少气”，煤炭资源储量5.9万亿吨，占一次能源资源总量的94.22%（世界平均水平仅54.65%），而石油、天然气资源不足6％，对外依存度逐年走高。这便是我国一次能源的国情（美国煤炭、石油、天然气相对均衡）。所以煤炭是我国的主体能源，长期在消费结构中的占比位于60%以上。下图展示了从2000年至2015年我国的能源消费结构变化，伴随水电、核电、风电、天然气等快速发展，煤炭在能源消费总量中的占比也仅从69%下降了5个百分点至64%，且主要是12年以来发生的，可见变化极其缓慢。
因此不难理解，由于煤炭占比高，体量大，且相对稳定，对于能源消费弹性变化受影响最显著的就是煤炭。在2011年至2015年能源消费弹性快速下降的五年中，全品类能源需求都呈现逐步走差的趋势，但煤炭以其体量最大，因而更加明显。尤其是在此期间正值能源结构快速调整的几年，这里主要是由于水电装机爆发式增长冲击，而非风、光等新能源。从下图可以看出，在截止2016年底全社会发电量构成中，煤电65%与水电20%总计占据了85%的份额，而风、光、核、天然气发电量总计的占比总和仅为12%。因此煤电和水电才是真正的对手盘。
恰恰就在能源消费弹性快速下降的2012~2015年，水电由于装机的快速增长，从而实现了发电量年均13.5%以上的增速（见下图）。其又以低成本优势占据了全社会用电量（更广义是用能）增量的主要部分，因此使得过去几年在能源消费弹性快速下降的过程中，煤炭消费量出现了负增长，弃风弃光也异常严重。
但水电的发展是受制于水资源条件的，近年来水电快速发展，已达到3亿千瓦以上的装机。但据国家能源局统计，我国已经查清大陆水力资源经济可开发装机容量为4.02亿千瓦，近两年没有大的水电项目装机，且“十三五”末已几近水电的天花板。所以看到自2015年至今水电发电量增速结构性下降，单纯靠枯水与丰水对水电的发电量影响相比装机增长而言可谓甚微。因此，伴随水电装机高峰永久性过去，风、光在发电量中占比又非常低（在能源结构中的占比则更低），即便保持以往的高增速（实际未来两三年风电、光伏发电量增速是呈下降趋势的）也难以在用电量增量中起到绝对作用，且发电量作为二次能源仅占全部用能的40%左右（更多能源消耗是石油、煤炭、天然气直接利用）。不难看出，新能源的发展是增量部分的替代，还不是存量替代，且在能源消费增量较低时发挥作用明显，一旦能源消费增量提升，其由于占比很低，所以边际上的影响明显收敛，必须依靠煤炭、天然气等常规能源。
所以，能源结构调整步伐历经了2012~2014年的快速调整后，从2015年至今回归常态，即煤炭在能源消费结构中的占比下降速度趋缓。就在这个阶段，能源消费弹性迎来的恢复周期，因此可以明显看到煤炭消费弹性在历经2011年快速下降，并于2013年至2015年由正转负之后（主要影响来自水电），转而从2016年走平，并于2017年迅速抬升，弹性明显恢复（见下图）。这也是我从2016年就看到煤炭消费弹性变化，所以提出未来几年煤炭消费量将恢复正增长，且增速将有望稳中有升的根本逻辑。下图展示了煤炭消费弹性系数的变化过程。
所以大家直观的感觉从2016年底至今，煤炭消费量增速由降转升，并逐步走高，供需形势越来越紧张。同时国家保供应的压力非常大，接连采取了一系列政策拟促进煤炭供应，但煤炭供给释放时滞于需求改善速度，价格中枢仍逐步上扬，其内在逻辑正是在此。
三、在上升周期中，煤炭较其他能源品类弹性更大，本轮上升周期的持续性保守看至2019~2020年，如果全球宏观经济配合，有望上行至2021年左右。
首先看弹性强弱问题。从能源结构和弹性高低角度看，假设新能源能够继续保持当前增速，但由于其占比低，后期伴随能源消费弹性周期性进一步提升，超过2%左右以上的能源需求增量部分将绝大多数由煤炭为主的传统能源来提供，所以煤炭需求的弹性变化显得更大。所以大家看到煤炭消费量增速在16年触底后快速回升至17年3.5%左右，18年即便GDP按6.5%的增速假设（实际有望更高一点），伴随弹性系数进一步提升，煤炭消费量增速保守也应该在4%左右，对应增加1.6亿吨左右煤炭消费量，较17年1.3亿吨左右增量明显继续提升。
最后看持续性的问题。一方面，过往数十年能源、电力消费周期的循环和趋势告诉我们，无一例外都实现了9年左右的完整轮回。一旦周期启动，上升期与下降期相对稳定，各4~5年。准确说16年下半年才是本轮能源消费弹性恢复的起点，对应煤炭消费弹性的恢复滞后半年左右，所以看到煤炭消费增速由降转升的转折年在17年，即无论从能源还是煤炭来看，上升期只是经历了1~2年，处于上升期的前半段，也同样是电力消费周期的“春季”，距离高点“夏季”还有至少2~3年左右。
另一方面，从相关性趋势的微观层面上看，我们再来分析一下能源消费弹性与工业增加值增速的关系。我们看到，准确说2017年是在工业领域四万亿刺激产能、库存出清后，工业增加值增速内生性提升的第一年，同时又叠加了国际经济形势企稳复苏，出口好转（99~03年的上升期也是出口强劲拉动），在满足内需的同时满足外需，进一步拉动工业增加值增速提升。全球经济于17年企稳复苏后，世界银行也调高了未来两年全球经济增速。所以，从被动去库存后工业复苏、产能再扩张、出口等因素看，18年的工业增加值增速大概率较17年继续提升，从而拉动能源消费弹性继续提升。实际上，从国家统计局公布的今年1~2月份工业增加值增速7.2%来看也基本得到了验证，7.2%的增速比17年年12月份加快1.0个百分点，比17年同期加快0.9个百分点，远超市场预期，当然初步也验证了我们去年底提出的逻辑。因此，对于18年的能源、煤炭、电力等消费增速，从弹性继续提升角度，将会比17年进一步提升。那么18年会不会是煤炭消费量提升的峰值呢，我们认为是不会的。
首先如前文分析的，18年仍然处于工业增加值增速提升的一年，能源弹性继续上升，且实际上有望19年保持继续提升的态势。那么即便19年全球经济复苏见顶，工业增加值增速不再提升，如本文第一张图中所示，在上升周期最后一年，能源消费弹性系数的变化会滞后工业增加值增速一年（03~04年、10~11年），可以理解为微观经济对宏观经济变化的滞后性，即假设19年本轮经济周期提前见顶，那么能源消费弹性还将继续提升至2020年，煤炭消费量增速仍将保持高位。所以我们保守看，这一轮煤炭消费上升周期至少会到19~20年左右，18年不是顶。从这个角度，无论一级还是二级市场，对煤炭的估值水平可不必悲观，从趋势来看当前仍然明显偏低估，可以提升的空间是比较大的。尤其我们看到，当前煤炭行业的库存水平（从上中下游整体角度），仍在被动去库存的阶段，虽然年后港口、重点电厂库存明显提升，增速在30%左右，但上游煤炭企业端的库存确是明显下降，重点煤炭企业库存截止2月底同比又下降了29%，减少1600万吨左右。下图清晰的展示了煤炭全社会库存从主动去化（13年~15年）到被动去化（16年至今）的过程。
因此可以基本断定，在全社会煤炭主动补库存到来之前，无需对煤炭的上升周期担忧，产业资产负债表修复后首先要进行的就是补库，然后才会见到扩张性资本开支的明显增加，产量滞后于资本开支释放，最后才会平抑需求周期，完成整个上升周期。今年春节前后，受下游主动补库积极性提高背景下的紧急调运（实际主要是上游的库存转移）、政府春节要求煤炭不停产、节后紧随两会需求延后等因素影响，带来了季节性的短期库存与价格波动，但这不改变大的趋势，不改变当前全社会煤炭总库存处于较低水平的基本面。
综上，煤炭需求已伴随能源弹性恢复明确进入了新一轮上升周期，由于其基数高、占比大，其需求弹性相对其他能源品类更大。且从周期规律结合微观基本面来看，本轮上升周期大概率会持续到19~20年甚至更久。周期的车轮已经启动，趋势的力量无法阻挡，我们拭目以待。
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