欧洲电价缘何暴涨及对大宗商品的影响分析

　报告要点

　　天然气价格具有电力价格锚的作用。欧洲发电结构有两个明显的特征：一是非化石能源电力占比较高，核电、水电和可再生能源发电合计占欧洲总发电量的63%；二是天然气发电占比较高；天然气占比高达19%，远高于煤炭（15%）和石油发电（1%）。上述两个特征导致欧洲电力价格对天然气价格高度敏感。一方面，欧洲电力市场的市场化程度较高，天然气价格的波动很容易向电价传导。另一方面，可再生能源占比较高导致电力系统受天气影响较大，稳定性较为欠缺；而燃烧化石燃料的发电机组灵活性好，在调节峰谷、平衡电力市场方面发挥重要作用。由于欧洲电力市场采用了边际定价法，边际成本较低的电源优先并网，而天然气的成本相对较高，并网次序相对靠后，从而成为定价之锚。数量关系上天然气价格与电力价格高度相关。

　　地缘政治扰动欧洲天然气供给。一是，欧洲油气对外依存度高，能源供应安全问题凸显。欧洲一次能源消费结构中，石油、天然气的占比高达59%，而欧洲本土油气对外依存度度高达90%以上，在能源安全博弈中居于劣势。从2021年欧洲的经济运行表现来看，以天然气供应为核心的能源安全问题已然成为影响欧洲经济稳定的重要变量。二是，东北亚地区的天然气消费需求不断攀升，对欧洲市场形成挤占。在过去的一段时期内，全球形成了以欧洲和东北亚为主的两个天然气出口目的地。

　　短期看，铝锌等高耗电且产能占比大的品种供给偏紧。自2021年三季度以来，受制于欧洲天然气价格与电价暴涨，大宗商品中耗电量较高的品种如铝和锌轮番发生减产。欧洲铝冶炼厂、锌冶炼厂准备减产的产能分别超80万吨、 50万吨。欧洲天然气取暖季结束之前易涨难跌，欧洲铝锌冶炼厂供给端扰动也将持续。

　　长期来看，天然气仍是影响欧洲电力及相关品种的重要变量。欧洲天然气在供应端问题错综复杂，供应安全问题悬而未决，加之转型期天然气在电力系统中的作用日益凸显，二者决定未来较长的时期内，天然气将会对电力及相关品种带来持续影响。

　　目录

　　一、欧盟电力市场介绍

　　（一）电力的特殊属性

　　（二）欧盟电力市场构成

　　二、欧洲电价上涨，气价上涨是主因

　　（一）天然气价格具有电力价格锚的作用

　　（二）煤炭价格

　　（三）碳价格

　　（四）气、煤、碳、电的价格联动关系

　　（五）天气因素：极端天气扰动能源供需进而影响电价

　　三、欧洲电力价格受天然气掣肘的局面仍将持续

　　（一）地缘政治：能源供给安全是欧洲的卡脖子问题

　　（二）绿色新政：激进的绿色转型政策强化天然气地位

　　四、欧洲电价上涨对大宗商品的影响

　　（一）短期看，铝锌等产能占比高的品种供给偏紧

　　（二）长期来看，天然气仍是影响欧洲电力及相关品种的重要变量

　　正文

　　背景：

　　一直以来，欧洲在可再生能源领域的发展居于前列，一次能源中可再生能源占比远高于其他国家。2021年欧洲出现了较为严重的能源短缺问题，天然气价格暴涨，电力价格创新高，碳配额价格飙升，波动幅度明显增大。受能源价格高企影响，欧洲部分铝、锌冶炼厂宣布停工，相应商品价格应声上涨。欧洲能源短缺和电力价格上涨是短期因素扰动，还是能源与电力系统的不稳定所致，厘清这一问题对于挖掘相关投资机会有重要价值？？。

　　？？？？？？？？？一、欧盟电力市场介绍

　　（一）电力的特殊属性

　　电力可被看作是一种大宗商品，但是相较于传统的金属、农产品(5.99 -2.12%,诊股)和能源品，在物理属性上又有所不同。

• 　　不易储存。电能不能被大量储存，至少在当前的技术条件下，电力无法被经济地储存。

• 　　不易调配。电流的控制与传输相较其他商品有难度，且电力传输必须在输电设备安全的前提下进行。

• 　　时变性。电力需求在不同时段快速变化，但是发电站调整产量相对缓慢。

　　以上三个较为特别的物理属性决定了整个电力市场是由多个部分构成的。比如，在整个电力交易过程中，输电的容量及弹性成为一种稀缺资源，从而被用来交易，所以从生产直到最后的交割，电力一直在几个不同的市场中进行交易。

　　（二）欧盟电力市场构成

　　欧盟电力市场按照发生的时间节点，可分为远期市场、日前市场、日内市场和实时平衡市场。四个市场各司其职以实现最终电力市场供需的匹配，即市场出清。

　　远期市场：远期市场的时间跨度从大约四年到交付前一个月开始。金融交易所使用标准化产品组织交易，或者市场各方可以进行双边场外交易 （OTC）。？？？？？？？？

　　日前市场：日前市场是一次性竞价市场，属于现货市场，每日正午竞价，全年无休，交易的是细分为每个小时的产品。日前市场（注：日前市场属于现货市场）的竞价出清价格是大部分电力金融衍生品的对标指数。现货市场通常用于在接近交割时调整长期头寸。尽管在某些情况下批发市场的交易量只是最终发电量的一小部分，但批发价格通常为长期协议价格提供参考，对远期电力价格形成起到重要作用。

　　日内市场：日前市场出清后，日内市场开盘。日内市场是为了给市场主体最后一个机会来纠正日前与日内预测的偏差，因此交易量比较少，且需要关闸时间离发/用电时间越近越好。因此，日内市场设计为连续交易，可以交易比一个小时更细分的产品，例如在德国交易的是以15分钟为单位 的细分产品。 产品的细分是市场灵活性和交易成本之间的妥协。

　　实时平衡市场：盘中交易结束后，进入实时平衡市场，输电系统运营商（TSO，Transmission System Operator）根据电力供需状况选择调用机组发电或者停机发电，确保实时供求平衡。TSO一般要签约平衡服务商（BSP，BalancingService Provider），获得调用机组的权利，并向其支付费用。

　　二、欧洲电价上涨，气价上涨是主因

　　2021年以来，欧洲经历了持续性的电力价格上涨，其中天然气供给不足是主因。需求方面来看，全球疫后复苏，欧洲电力需求大增，而天然气是电力的主要来源之一，需求随之增加；供给方面来看，俄罗斯对欧输气量减少，叠加LNG资源主要流入亚洲地区，导致供不应求，天然气价格上涨，进而传导至电力价格。尽管煤炭价格、碳配额价格和天气都对欧洲电价产生了一定影响，但整体来看，天然气价格上涨的推动作用更为显著。

　　（一）天然气价格具有电力价格锚的作用

　　天然气发电占比较高。欧洲发电结构有两个明显的特征：一是，非化石能源电力占比较高，核电、水电和可再生能源发电合计占欧洲总发电量的63%；二是天然气发电占比较高；天然气占比高达19%，远高于煤炭（15%）和石油发电（1%）。

　　上述两个特征决定了欧洲电力价格对于天然气价格的高度敏感性。一方面，欧洲电力市场的市场化程度较高，而天然气发电是欧洲最主要的电力来源之一，因此天然气价格的波动很容易向电价传导。另一方面，欧洲 水电和可再生能源发电的占比高达41%，导致整个电力系统受天气影响较大，稳定性较为欠缺。 因此，燃烧化石燃料的发电机组灵活性好，具有调节和平衡用电峰谷的作用，从而导致电价对天然气价格高度敏感，尤其是在能源较为短缺时，电力短缺可抬升天然气价格，而天然气价格反过来也会助推电价。 从图4可以看出，IPE英国天然气期货价格与德国电价亦步亦趋，呈现出较高的相关性。

　　（二）煤炭价格

　　欧洲煤电占比约15%，略低于天然气。与天然气一样，常规的燃煤机组具有调峰作用。因此，对电力边际价格的形成亦很重要。一直以来，欧洲的退煤呼声很高，以法国为代表的部分欧洲国家已实现退煤，整体而言，与其他能源相比，煤炭已居于次位。在正常年份，天然气相对充裕，价格便宜，天然气发电经济性适宜，导致煤电的占比逐年下降。

　　2021年以来，欧洲的煤炭与电力价格出现了同向增长，主要受全球能源紧缺及欧洲电力需求增加的影响，而由于天然气价格高企，煤电经济性凸显，亦部分增加了煤炭对天然气的需求替代。同时，随着年中欧洲能源危机及中国煤炭供应短缺问题加剧，欧洲动力煤价格飙升，电力价格也出现同步上涨。尽管后期煤炭价格下跌，但并未看到电力价格下跌，显示煤炭对欧洲电价日渐式微，天然气才是电力价格的锚。

　　（三）碳价格

　　理论上，碳价对煤炭和天然气两者之间的替代起到了调节作用。天然气单位热值的二氧化碳排放量显著低于煤炭，更加有助于帮助电力行业减碳。在已建立碳排放市场（EU ETS）的欧洲，碳配额成本已然成为电力成本的一部分。理论上，当煤炭发电成本明显低于天然气时，电厂会启动燃煤电机，而燃煤发电量的增加反过来会推高碳价格。

　　从图7中可以看出，实际上天然气发电的边际成本在2020年下半年以来持续地高于煤电，碳价格亦随之走高。随着2021年欧洲天然气价格暴涨，气电的边际成本与煤电的差距迅速拉大，煤电的经济性开始凸显，尤其是在2021年10月之后，气电边际成本继续拉升，而煤电边际成本下滑，二者之差急剧扩大，此时碳价格随之迅速上涨。我们认为该轮碳价上涨，与煤电经济性凸显，煤电发电量预期上升，碳配额需求增加有关。

　　从 2021 年运行情况来看，碳价对电力的调节功能随着能源价格的上涨被弱化。在发电边际成本结构中，由于煤炭和天然气价格大幅上涨，碳排放成本在边际成本中比重迅速下降，基本丧失了对气电的激励作用，能源价格成为决定发电方式的决定性因素。

　　（四）气、煤、碳、电的价格联动关系

　　在绿色转型中，天然气扮演了重要的过渡角色。欧洲的天然气发电占比较高，天然气发电在调节峰谷、平衡电力市场方面发挥重要作用。如前所述，由于欧洲电力市场采用了边际定价法，边际成本较低的电源优先并网，而天然气的成本相对较高，并网次序相对靠后，从而成为定价之锚。从数量关系上呈现出，天然气价格与电力价格高度相关。

　　天然气价格过高提升煤炭发电的经济性。天然气与煤碳有替代性，煤电作为劣后的发电方式，受到天然气价格与碳价格的影响。如前所述，当天然气价格过高时，煤炭发电经济性凸显，煤炭发电的比重将上升，煤炭与碳配额的需求也将随之增加，进而推动二者的价格上涨。

　　（五）天气因素：极端天气扰动能源供需进而影响电价

　　极端天气从供需两方面影响电价。一是，风、光、水电对于天气具有依赖性，当新能源占比较高时，一旦风速、日照、降水大幅低于历史气象数据，就会出现发电不足的问题；二是，极寒或者极热天气将导致能源需求大幅提升，比如2021年欧洲地区的极寒天气导致采暖天数增加，诱发了天然气价格阶段性的大幅上涨，进而造成了电价的上涨。

　　三、欧洲电力价格受天然气掣肘的局面仍将持续

　　2021年全球经济复苏导致了全球范围内的能源短缺，也暴露了欧洲在能源方面的短板。激进的绿色政策、与俄罗斯的地缘政治博弈及高度的外部能源依赖都加剧了欧洲能源安全问题。长期来看，欧洲绿色转型雄心坚决，与俄地缘政治复杂难解，二者都将导致天然气供应安全备受困扰，受此影响，欧洲电价的波动或将加剧。

　　（一）地缘政治：能源供给安全是欧洲的卡脖子问题

　　1.油气对外依存度高，能源供应安全问题凸显

　　欧洲一次能源消费结构中，石油、天然气的占比高达59%，而欧洲本土油气资源匮乏，对外依存度度高达90%以上，因此在能源安全博弈中居于劣势。欧洲方面既担心随着北溪2号投入使用，进一步增加中长期对俄罗斯的能源依赖度，威胁自身能源安全；但却又在应对天然气紧缺、保障长期能源供应时捉襟见肘。随着天然气在欧洲能源转型之路上扮演的角色愈发重要，欧洲与俄罗斯之间的政治博弈对欧洲天然气供给的扰动也将不断加剧。从2021年欧洲的经济运行表现来看，以天然气供应为核心的能源安全问题已然成为影响欧洲经济稳定的重要变量。

　　2.亚洲天然气消费需求攀升削弱欧洲天然气谈判筹码

　　东北亚地区的天然气消费需求不断攀升，对欧洲市场形成挤占。在过去的一段时期内，全球形成了以欧洲和东北亚为主的两个天然气出口目的地。一方面，俄罗斯的天然气可销往东北亚地区，从而削弱了欧洲与俄罗斯谈判筹码。另一方面，随着2020年我国宣布30·60双碳目标，进一步地提升了东北亚地区的天然气需求中枢。2021中国的已经超越日本成为亚洲最大的LNG进口国。

　　（二）绿色新政：激进的绿色转型政策强化天然气地位

　　1.欧洲转型雄心推动更激进的法案落地

　　欧洲绿色新政提升了减排目标。2019年12月，欧盟委员会发布《欧洲绿色新政》（European GreatDeal，下简称“新政”）。新政上调了欧盟2030与2050的减排目标，将欧盟2030年温室气体减排目标从较1990年减少40%调高至减少55%，并拟将2050年实现碳中和纳入法律。2021年6月《欧洲气候法》将2050碳中和承诺转变为法律。新政同时要求可再生能源比占比须达到40%。激进的转型政策将推动能源系统加快调整，当氢能尚无法成为经济地解决可再生源储能问题的情况下，天然气在过渡期中的角色就会愈发重要。

　　2.“退煤”、“退核”将增强欧洲电价对于天然气价格的敏感性

　　欧洲退煤、退核行动将增强欧洲电力系统的不稳定性。煤电与核电相较于新能源电力具有可控性高、稳定性好的特点，退煤、退核计划将导致新能源比重进一步提升，并加剧欧洲电力系统的不稳定性和脆弱性，增强天然气发电作为调节和平衡负荷的作用，提升欧洲电力系统对天然气的依赖性，预计电价对天然气价格的敏感性将增强。

　　退煤提上日程。一直以来，德国都是全欧洲能源转型的急先锋，2019年德国《气候保护法生效》，规定到2050年实现碳中和。同年，德国提出最迟2038年完全退出燃煤发电的计划。2021年11月新一届政府所提交的联合执政协议提出，将退煤期限提前至2030年。2021年在COP26气候峰会上，退煤成为主要议题，波兰成为达成退煤协议的主要欧洲国家，而今年5月波兰政府就与国内煤炭业达成协议，计划2049年停止煤炭开采。波兰是欧洲最为依赖煤炭的国家，70%的能源依赖煤炭，每年的煤电发电量相当于欧盟其他25个成员国的总发电量，一直以来备受欧洲诸国诟病，此次波兰退煤也反映了欧洲退煤进程在不断加速。

　　退核呼声渐高。受福岛核泄漏事件的影响，德国社会支持全面退核的呼声较高，2022年德国将关闭最后三家核电站，实现全面退核。法国作为核电大国，已完成退煤，但近年来对于退核的呼声渐起，法国政坛亦有主张逐渐缩小核电份额直至完全退出的提议。

　　四、欧洲电价上涨对大宗商品的影响

　　（一）短期看，铝锌等高耗电且产能占比大的品种供给偏紧

　　自去年三季度以来，受制于欧洲天然气价格与电价暴涨，大宗商品中耗电量较高的品种如铝和锌轮番发生减产。欧洲电力供需逐步趋紧，电价大幅上涨，有色金属冶炼厂成本大幅抬升，企业利润承压。欧洲众多大型冶炼公司宣布调减产量，引发市场剧烈反应。有色金属中，铝、锌受影响较大。从天然气测算的电价成本在有色价格的比重来看，铝价受电价影响最大，电价上涨对铝价推动更明显。而欧洲铝、锌金属的产量占比也较高，减产对有色市场冲击比较大。锌冶炼减产主要发生在西班牙、德国、荷兰、比利时、意大利等国，这些国家除了德国之外，天然气发电在电源结构中占比都很高，荷兰天然气发电占比59%，意大利占比48%，西班牙占比27%，发电成本比较高。

　　欧洲铝冶炼厂因电价上涨而准备减产的产能已经超过80万吨。根据IAI，欧洲电解铝总产能占全球总产能11%，除中国外占海外铝冶炼产能26%。根据CRU， 2021年Q4，欧洲有接近240万吨铝冶炼厂的电力来源是天然气。为了应对电价飙升，近期法国敦刻尔克铝厂减产将达到15%，此前其已经减产10%，叠加前期减产的产能，已有超过80万吨电解铝产能宣布将要减产，对电解铝供应冲击不容忽视。

　　欧洲锌冶炼厂准备减产的产能也超过50万吨。全球最大锌冶炼企业之一Nyrstar称旗下Auby锌项目（年产能16.5万吨，10月份已经减产50%）将从2022年1月第一周开始进行维护，以应对法国当前和未来的电力价格大幅上涨。结合之前嘉能可位于意大利撒丁岛10万吨的硫化锌生产线停产检修，以及Nyrstar集团减产的45万吨，欧洲合计减产的锌产能已经超过55万吨。Nyrstar旗下三家冶炼厂产量合计约70万吨，若严格执行减产50%，即月均减产3万吨，减产规模约占全球月均产能的2.5%。

　　欧洲天然气冬季结束之前易涨难跌，欧洲铝锌冶炼厂供给端扰动也将持续。全球铝锌库存现阶段处于历史低位，在现有的天然气以及电价下，欧洲大部分铝锌冶炼厂仍然处于亏损状态，这使得后续其仍然有减产可能。现阶段国内稳增长预期强烈，春节之后基建与房地产皆有改善预期，在需求预期向好而供给存在冲击的情况下，铝锌价格存向上驱动动能。

　　（二）长期来看，天然气仍是影响欧洲电力及相关品种的重要变量

　　欧洲电力短缺问题的根本是天然气短缺，因此，在新旧能源交替的时期，天然气供给问题将是欧洲能源安全的掐脖子问题。2022年天然气整体供应压力较2021年缓解，美国供应预期保持增长，但俄乌问题不断发酵，供应受地缘政治影响仍存在较大变数，加之东北亚地区对全球天然气资源的争夺加剧，市场结构进一步分化。预计21/22年冬季欧洲“气荒”真正缓解或需等到冬季过后。从长期来看，全球碳中和背景下，至少未来10年天然气需求将保持旺盛，长期支撑天然气价格；供应端的不确定性将降低价格的供应弹性，导致价格波动加大。

　　天然气电力在可再生能源主导的电力系统中的作用愈加凸显。由于风、光、水能都会受到气象条件的约束，通常情况下，天然气发电的补充和平衡作用十分重要。可预见地是，未来随着可再生能源比重的提升，天然气发电的作用也将愈加凸显。另外，如前所述，边际定价法导致天然气与电力的价格深度绑定，二者呈现出同频共振的趋势。尤其在风、光、水电等持续出工不力的情况下，天然气电力就成为最后一道保险，二者相关性更是被强化。

　　综前所述，欧洲天然气在供应端问题错综复杂，供应安全问题悬而未决，加之转型期天然气在电力系统中的作用日益凸显，二者决定在未来较长的时期内，天然气将会对电力及相关品种带来持续影响。