电力行业耗铜量如何测算？

      核心内容：铜材在我们日常所熟知的各行业中的进一步运用才是铜产业的终端领域，并且铜材的产量不能很完全的反映消费水平，所以我们需要研究终端领域的实际用铜量来测算各行业对于铜需求的实际量变化，才能从消费端更好把握铜价的走势。在前面对于耐用消费品的用铜研究之后，本文旨在研究电力行业的用铜量，也是在我国的铜消费结构中占比最多的行业。
（来源：美尔雅期货研究院 作者：有色分析师 张杰夫）
从下图的结构图中就可以看出，我国电力行业的用分为两大部分，一部分集中在建造发电厂时需要的电源系统中，比如高压开关，母线都是耗铜量较高的设备；另一部分则集中在输变电的过成中，属于电网系统的铜需求，比如高压电线电缆，低压电线电缆等用铜量较高。 一、电源设备耗铜量
目前国内电源主要包括火力发电、水力发电、以及核电、风电、太阳能发电等一些新能源发电装置。在电源设备中，无论是火力还是水力及哪种形式的发电装置，均需通过发电机组完成电能的转换，发电机组则是电源设备中主要的耗铜设备，另外发电厂附属设备也有一些铜制零部件。发电机组耗铜主要是机组内部的定子线圈，均由铜质棒线缠绕而成；发电机组附属设备用铜主要指各种开关、接插件、母线等。就电源设备来说，发电机组耗铜量约占整个发电厂的80%左右，发电厂附属设备耗铜量占比为20%，另外，火力发电厂现在还有一部分使用铜冷凝管，但是由于铜的成本较高，目前大部分已经被不锈钢管替代，根据估算，现在每年用于维护和维修火电厂的铜冷凝管数量大约为5，000吨，据此可以推算国内电源设备耗铜量。
目前，中国的发电机组类别较多，按功率分大到单台100万千瓦的超临界机组，小到单台不足1万千瓦的小型机组，各类机组定子线圈平均耗铜量从40-100吨不等。
从投资口径我们能看出在电源领域的用铜趋势，根据国家统计局的数据，电源基建投资每个月都会公布，截至今年5月，电源投资累计额1264亿元，同比增长45.40%，应该说随着复工复产的发力，基建投资项目加码，很明显的体现到了电源投资上，且从近几年的数据来看，电源投资完成额逐年增加，今年预计可以达到3500亿元的投资规模。 二、电网设备耗铜量
电网负责将电力从发电厂输送到终端用户，在输电过程中，电力经过变电站升压后进入高压输电线路，在用户端再经过降压后配送给用户，整个过程中，远距离高压输电线路由于线损小，一般采用导电性能稍差但重量较轻的钢芯铅绞线，而我们要估算的耗铜部分主要在变电站、配电站，包括变压器、断路器、开关、电流互感器、电压互感器、干式电抗器、高抗、避雷器、母线等。变电站应用于中高压，配电站用于中低压。
根据运行电压的高低，可将变电站分为220—380V、10—35kV、35—220kV、330—500kV、750kV及以上，中高压输变电是措电压等级在35kv及以上的变电站，35kv以下的为低压配电部分，属配电站范畴。不同变电容量的变电站对铜的用量各不相同，一般来说，变电容量越大的变电站其单位耗铜量越少。通过对各等级变电站的抽样结果显示，一座500kV变压器每万千伏安用铜量约为0.6-0.8吨，220kV变压器每万千伏安用铜1.5-2.1吨，110kV变压器每万干伏安用铜约3.5-4.5吨，35kv的用铜量约9吨，35kV以下每万千伏安用铜量能达到10吨以上。
上述是变压器的耗铜量估计，在电网基建领域还有很重要的一部分铜需求集中于电缆，有用于低压输电的电缆，也有10kV的高压电缆终端，有铜制的布电线，也有控制电缆所需要的铜，在实际测算过程中，我选择的方法是通过他们的长度，截面面积、密度和芯数进行计算，对于低压电缆，一般选择120平方毫米，三芯的铜芯电缆，布电线选择单芯100平方毫米的铜线，控制电缆用5芯的10平方毫米的铜锌导线，高压电缆则选取3芯400平方毫米的铜电缆。
从投资的数据来看，疫情过后的电网基建投资也是逐步加速的，截至5月今年已经累计投资1134亿元，同比降幅已经收窄至2%，较前两个月20%左右的降幅有了明显的提高，从总量上来看，每年电网投资都会定一个目标完成额，去年定的5500亿元，但实际并未完成，主因还是在十三五规划的前半程，电网加速投资很多目标都已经提前完成，加上整体投资结构逐步优化，讲究提质增效，使得投资总额下滑，今年年初的预计投资额是4000亿元，但由于疫情的发生，稳住经济基本盘，促进经济结构顺利过渡和调整，新增了500亿元的投资计划，并且在特高压建设上有所倾斜。 三、电力行业耗铜量
从前文的叙述中，我们大概了解了电源基建用铜与电网基建用铜的测算方法，另外可以从每个月公布的投资数据看出电力行业用铜需求的大致趋势，不过我们还是需要去统计电力行业究竟用了多少铜，数据的源头我在国家电网的标书中进行寻找，在招标的网站中，各地的国家电网会公布其未来需要建设项目的材料需求，并且分类比较明确，我们可以用上述的方法进行测算。 上图便是2019年和2020上半年从国家电网的招标书中计算出来的铜需求量，月份代表的交货截止日期，从19年的情况来看，对于铜需求最高的三类材料是高压与低压的电线电缆，再就是槽型母线中的铜排；电源用铜总量不多，但单个电源的铜含量还比较高；在交货规律上，每年年中会迎来一次交货高峰期，今年也不例外，线缆企业五月开工率100%的原因也在于此；另外还有几次交货高峰一般集中在四季度，目前来看，上半年发放的标书中对于后续的交货需求还不高，后续应进一步跟踪交货量的增长情况。