东方证券-基础化工行业化工碳中和系列报告三:碳中和背景下大炼化和煤化工如何发展,氢从哪里来-210321
2021-03-22 09:56:09  倪吉
研报摘要

  在我国作出2060年前实现“碳中和”承诺的背景下,大炼化和煤化工行业未来会如何发展是市场所关注的问题。正如我们在碳中和系列报告二中指出的,化工过程的二氧化碳排放可分为能源相关排放和工业过程排放,随着未来可再生能源替代的推进,能源相关排放会大大缩减,过程排放或将成为决定产品碳排放压力的核心因素。本文讨论在用煤指标限制下,大炼化和煤化工如何降低产品形成过程中产生的碳排放:
  核心观点
  碳排放来自制氢过程,“碳中和”背景下煤制氢受限制:工艺过程的碳排放来自于制氢过程,由于煤制氢在现阶段拥有绝对的成本优势,无论大炼化还是煤化工均首选煤制氢装置。但煤制氢制1吨氢气将排放11吨的二氧化碳,在“碳中和”背景下,长远看,大炼化和煤化工企业需要选择新的制氢路径。
  炼厂从燃油型向化工型转型,宜配套轻烃裂解装置:许多国家已经宣布未来将禁止生产化石燃料汽车,成品油的需求在达峰后将逐步减少,炼厂面临从燃油型向化工型的转型。蜡油和渣油加氢裂化后可提升乙烯、丙烯和低碳芳烃的产率,因此炼厂转型后对氢气的需求将会提升。配套轻烃裂解装置可减少煤的用量,以浙石化一期为例,该项目配套60万吨/年的PDH装置预计一年供应2.4万吨氢气,至少减少18.2万吨/年的煤炭使用,同时将炼厂副产的丙烷转化为高附加值的丙烯。若配套250万吨/年的乙烷裂解制乙烯项目,一年将副产17.2万吨的氢气,可满足2000万吨/年的炼厂一年的氢气需求。
  西部煤化工宜发展可再生能源电解水制氢:西部地区的太阳能和风电资源丰富,可再生能源发电成本逐渐下降,2020年国家发改委对I类资源区的陆上风电指导价和集中式光伏电站上网指导价分别为0.29元/kWh和0.35元/kWh,进入平价时代。根据我们的测算,煤炭价格为500元/吨时,煤制氢成本约10.1元/kg,而宝丰的一体化太阳能电价水制氢项目的制氢成本约17.1元/kg,对应宁东的光伏发电成本0.23元/kWh,是后煤制氢时代的替代方案。若未来光伏发电成本降至0.1元/kWh,光伏发电电解水制氢的成本将下降至9.9元/kg。对于煤化工来讲,额外补充氢气还可大幅降低原料煤的使用,若外部氢气充足,MTO的煤单耗可从5下降至2.1。
  投资建议与投资标的
  “碳中和”背景下,大炼化与煤化工企业将针对减碳排放目标进行资本开支,龙头企业优势在于可选择合适的项目实现协同效应。建议关注恒力石化(600346,买入)、荣盛石化(002493,买入)、宝丰能源(600989,买入)的投资机会。
  风险提示
  “碳中和”政策执行力度不及预期;可再生能源发电成本下降不及预期;化学品需求下滑。
  
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