電力行業(yè)耗銅量如何測(cè)算？

      核心內(nèi)容：銅材在我們?nèi)粘Ｋ�熟知的各行業(yè)中的進(jìn)一步運(yùn)用才是銅產(chǎn)業(yè)的終端領(lǐng)域，并且銅材的產(chǎn)量不能很完全的反映消費(fèi)水平，所以我們需要研究終端領(lǐng)域的實(shí)際用銅量來測(cè)算各行業(yè)對(duì)于銅需求的實(shí)際量變化，才能從消費(fèi)端更好把握銅價(jià)的走勢(shì)。在前面對(duì)于耐用消費(fèi)品的用銅研究之后，本文旨在研究電力行業(yè)的用銅量，也是在我國(guó)的銅消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比最多的行業(yè)。
（來源：美爾雅期貨研究院 作者：有色分析師 張杰夫）
從下圖的結(jié)構(gòu)圖中就可以看出，我國(guó)電力行業(yè)的用分為兩大部分，一部分集中在建造發(fā)電廠時(shí)需要的電源系統(tǒng)中，比如高壓開關(guān)，母線都是耗銅量較高的設(shè)備；另一部分則集中在輸變電的過成中，屬于電網(wǎng)系統(tǒng)的銅需求，比如高壓電線電纜，低壓電線電纜等用銅量較高。 一、電源設(shè)備耗銅量
目前國(guó)內(nèi)電源主要包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、以及核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等一些新能源發(fā)電裝置。在電源設(shè)備中，無論是火力還是水力及哪種形式的發(fā)電裝置，均需通過發(fā)電機(jī)組完成電能的轉(zhuǎn)換，發(fā)電機(jī)組則是電源設(shè)備中主要的耗銅設(shè)備，另外發(fā)電廠附屬設(shè)備也有一些銅制零部件。發(fā)電機(jī)組耗銅主要是機(jī)組內(nèi)部的定子線圈，均由銅質(zhì)棒線纏繞而成；發(fā)電機(jī)組附屬設(shè)備用銅主要指各種開關(guān)、接插件、母線等。就電源設(shè)備來說，發(fā)電機(jī)組耗銅量約占整個(gè)發(fā)電廠的80%左右，發(fā)電廠附屬設(shè)備耗銅量占比為20%，另外，火力發(fā)電廠現(xiàn)在還有一部分使用銅冷凝管，但是由于銅的成本較高，目前大部分已經(jīng)被不銹鋼管替代，根據(jù)估算，現(xiàn)在每年用于維護(hù)和維修火電廠的銅冷凝管數(shù)量大約為5，000噸，據(jù)此可以推算國(guó)內(nèi)電源設(shè)備耗銅量。
目前，中國(guó)的發(fā)電機(jī)組類別較多，按功率分大到單臺(tái)100萬千瓦的超臨界機(jī)組，小到單臺(tái)不足1萬千瓦的小型機(jī)組，各類機(jī)組定子線圈平均耗銅量從40-100噸不等。
從投資口徑我們能看出在電源領(lǐng)域的用銅趨勢(shì)，根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，電源基建投資每個(gè)月都會(huì)公布，截至今年5月，電源投資累計(jì)額1264億元，同比增長(zhǎng)45.40%，應(yīng)該說隨著復(fù)工復(fù)產(chǎn)的發(fā)力，基建投資項(xiàng)目加碼，很明顯的體現(xiàn)到了電源投資上，且從近幾年的數(shù)據(jù)來看，電源投資完成額逐年增加，今年預(yù)計(jì)可以達(dá)到3500億元的投資規(guī)模。 二、電網(wǎng)設(shè)備耗銅量
電網(wǎng)負(fù)責(zé)將電力從發(fā)電廠輸送到終端用戶，在輸電過程中，電力經(jīng)過變電站升壓后進(jìn)入高壓輸電線路，在用戶端再經(jīng)過降壓后配送給用戶，整個(gè)過程中，遠(yuǎn)距離高壓輸電線路由于線損小，一般采用導(dǎo)電性能稍差但重量較輕的鋼芯鉛絞線，而我們要估算的耗銅部分主要在變電站、配電站，包括變壓器、斷路器、開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、干式電抗器、高抗、避雷器、母線等。變電站應(yīng)用于中高壓，配電站用于中低壓。
根據(jù)運(yùn)行電壓的高低，可將變電站分為220—380V、10—35kV、35—220kV、330—500kV、750kV及以上，中高壓輸變電是措電壓等級(jí)在35kv及以上的變電站，35kv以下的為低壓配電部分，屬配電站范疇。不同變電容量的變電站對(duì)銅的用量各不相同，一般來說，變電容量越大的變電站其單位耗銅量越少。通過對(duì)各等級(jí)變電站的抽樣結(jié)果顯示，一座500kV變壓器每萬千伏安用銅量約為0.6-0.8噸，220kV變壓器每萬千伏安用銅1.5-2.1噸，110kV變壓器每萬干伏安用銅約3.5-4.5噸，35kv的用銅量約9噸，35kV以下每萬千伏安用銅量能達(dá)到10噸以上。
上述是變壓器的耗銅量估計(jì)，在電網(wǎng)基建領(lǐng)域還有很重要的一部分銅需求集中于電纜，有用于低壓輸電的電纜，也有10kV的高壓電纜終端，有銅制的布電線，也有控制電纜所需要的銅，在實(shí)際測(cè)算過程中，我選擇的方法是通過他們的長(zhǎng)度，截面面積、密度和芯數(shù)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于低壓電纜，一般選擇120平方毫米，三芯的銅芯電纜，布電線選擇單芯100平方毫米的銅線，控制電纜用5芯的10平方毫米的銅鋅導(dǎo)線，高壓電纜則選取3芯400平方毫米的銅電纜。
從投資的數(shù)據(jù)來看，疫情過后的電網(wǎng)基建投資也是逐步加速的，截至5月今年已經(jīng)累計(jì)投資1134億元，同比降幅已經(jīng)收窄至2%，較前兩個(gè)月20%左右的降幅有了明顯的提高，從總量上來看，每年電網(wǎng)投資都會(huì)定一個(gè)目標(biāo)完成額，去年定的5500億元，但實(shí)際并未完成，主因還是在十三五規(guī)劃的前半程，電網(wǎng)加速投資很多目標(biāo)都已經(jīng)提前完成，加上整體投資結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，講究提質(zhì)增效，使得投資總額下滑，今年年初的預(yù)計(jì)投資額是4000億元，但由于疫情的發(fā)生，穩(wěn)住經(jīng)濟(jì)基本盤，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)順利過渡和調(diào)整，新增了500億元的投資計(jì)劃，并且在特高壓建設(shè)上有所傾斜。 三、電力行業(yè)耗銅量
從前文的敘述中，我們大概了解了電源基建用銅與電網(wǎng)基建用銅的測(cè)算方法，另外可以從每個(gè)月公布的投資數(shù)據(jù)看出電力行業(yè)用銅需求的大致趨勢(shì)，不過我們還是需要去統(tǒng)計(jì)電力行業(yè)究竟用了多少銅，數(shù)據(jù)的源頭我在國(guó)家電網(wǎng)的標(biāo)書中進(jìn)行尋找，在招標(biāo)的網(wǎng)站中，各地的國(guó)家電網(wǎng)會(huì)公布其未來需要建設(shè)項(xiàng)目的材料需求，并且分類比較明確，我們可以用上述的方法進(jìn)行測(cè)算。 上圖便是2019年和2020上半年從國(guó)家電網(wǎng)的招標(biāo)書中計(jì)算出來的銅需求量，月份代表的交貨截止日期，從19年的情況來看，對(duì)于銅需求最高的三類材料是高壓與低壓的電線電纜，再就是槽型母線中的銅排；電源用銅總量不多，但單個(gè)電源的銅含量還比較高；在交貨規(guī)律上，每年年中會(huì)迎來一次交貨高峰期，今年也不例外，線纜企業(yè)五月開工率100%的原因也在于此；另外還有幾次交貨高峰一般集中在四季度，目前來看，上半年發(fā)放的標(biāo)書中對(duì)于后續(xù)的交貨需求還不高，后續(xù)應(yīng)進(jìn)一步跟蹤交貨量的增長(zhǎng)情況。