電力行業耗銅量如何測算？

      核心內容：銅材在我們日常所熟知的各行業中的進一步運用才是銅產業的終端領域，并且銅材的產量不能很完全的反映消費水平，所以我們需要研究終端領域的實際用銅量來測算各行業對于銅需求的實際量變化，才能從消費端更好把握銅價的走勢。在前面對于耐用消費品的用銅研究之后，本文旨在研究電力行業的用銅量，也是在我國的銅消費結構中占比最多的行業。
（來源：美爾雅期貨研究院 作者：有色分析師 張杰夫）
從下圖的結構圖中就可以看出，我國電力行業的用分為兩大部分，一部分集中在建造發電廠時需要的電源系統中，比如高壓開關，母線都是耗銅量較高的設備；另一部分則集中在輸變電的過成中，屬于電網系統的銅需求，比如高壓電線電纜，低壓電線電纜等用銅量較高。 一、電源設備耗銅量
目前國內電源主要包括火力發電、水力發電、以及核電、風電、太陽能發電等一些新能源發電裝置。在電源設備中，無論是火力還是水力及哪種形式的發電裝置，均需通過發電機組完成電能的轉換，發電機組則是電源設備中主要的耗銅設備，另外發電廠附屬設備也有一些銅制零部件。發電機組耗銅主要是機組內部的定子線圈，均由銅質棒線纏繞而成；發電機組附屬設備用銅主要指各種開關、接插件、母線等。就電源設備來說，發電機組耗銅量約占整個發電廠的80%左右，發電廠附屬設備耗銅量占比為20%，另外，火力發電廠現在還有一部分使用銅冷凝管，但是由于銅的成本較高，目前大部分已經被不銹鋼管替代，根據估算，現在每年用于維護和維修火電廠的銅冷凝管數量大約為5，000噸，據此可以推算國內電源設備耗銅量。
目前，中國的發電機組類別較多，按功率分大到單臺100萬千瓦的超臨界機組，小到單臺不足1萬千瓦的小型機組，各類機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域的用銅趨勢，根據國家統計局的數據，電源基建投資每個月都會公布，截至今年5月，電源投資累計額1264億元，同比增長45.40%，應該說隨著復工復產的發力，基建投資項目加碼，很明顯的體現到了電源投資上，且從近幾年的數據來看，電源投資完成額逐年增加，今年預計可以達到3500億元的投資規模。 二、電網設備耗銅量
電網負責將電力從發電廠輸送到終端用戶，在輸電過程中，電力經過變電站升壓后進入高壓輸電線路，在用戶端再經過降壓后配送給用戶，整個過程中，遠距離高壓輸電線路由于線損小，一般采用導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、電流互感器、電壓互感器、干式電抗器、高抗、避雷器、母線等。變電站應用于中高壓，配電站用于中低壓。
根據運行電壓的高低，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。通過對各等級變電站的抽樣結果顯示，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到10噸以上。
上述是變壓器的耗銅量估計，在電網基建領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，在實際測算過程中，我選擇的方法是通過他們的長度，截面面積、密度和芯數進行計算，對于低壓電纜，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平方毫米的銅鋅導線，高壓電纜則選取3芯400平方毫米的銅電纜。
從投資的數據來看，疫情過后的電網基建投資也是逐步加速的，截至5月今年已經累計投資1134億元，同比降幅已經收窄至2%，較前兩個月20%左右的降幅有了明顯的提高，從總量上來看，每年電網投資都會定一個目標完成額，去年定的5500億元，但實際并未完成，主因還是在十三五規劃的前半程，電網加速投資很多目標都已經提前完成，加上整體投資結構逐步優化，講究提質增效，使得投資總額下滑，今年年初的預計投資額是4000億元，但由于疫情的發生，穩住經濟基本盤，促進經濟結構順利過渡和調整，新增了500億元的投資計劃，并且在特高壓建設上有所傾斜。 三、電力行業耗銅量
從前文的敘述中，我們大概了解了電源基建用銅與電網基建用銅的測算方法，另外可以從每個月公布的投資數據看出電力行業用銅需求的大致趨勢，不過我們還是需要去統計電力行業究竟用了多少銅，數據的源頭我在國家電網的標書中進行尋找，在招標的網站中，各地的國家電網會公布其未來需要建設項目的材料需求，并且分類比較明確，我們可以用上述的方法進行測算。 上圖便是2019年和2020上半年從國家電網的招標書中計算出來的銅需求量，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，但單個電源的銅含量還比較高；在交貨規律上，每年年中會迎來一次交貨高峰期，今年也不例外，線纜企業五月開工率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，上半年發放的標書中對于后續的交貨需求還不高，后續應進一步跟蹤交貨量的增長情況。