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提速碳中和:中国给全球降温0.2度意味什么?
 
丁晓峰

2021年,疫苗普及拉动全球经济复苏已成共识,然而,这会是一场怎样的复苏?事实上,2020年,在疫情防控的焦点之外,一场以碳中和为目标、贯穿中国未来40年发展的绿色低碳转型宏图已徐徐展开。

当年9月,国家主席习近平在第75届联合国大会上提出,各国要树立创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,抓住新一轮科技革命和产业变革的历史性机遇,推动疫情后世界经济“绿色复苏”。他同时宣布,中国将提高二氧化碳排放自主贡献值,力争碳排放于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和,即碳排放总量为零。这一承诺被认为能使《巴黎协定》提出的全球平均气温较工业化前水平增长不超过2摄氏度的温控目标调低0.2至0.3摄氏度,全球实现碳中和的时间提前5-10年,分量不可谓不重。

2020年12月的中央经济工作会议上,做好碳达峰、碳中和工作已被列为2021年八大重点任务之一。这意味着,中国调整能源结构、推动产业结构转型、提升能源利用效率、研发推广低碳技术、健全低碳发展体制机制、增加生态碳汇的步伐将大大加快,不仅各个产业部门深受影响,普通民众的生活也会在诸如垃圾分类、禁用塑料吸管等细节中悄然改变。

碳中和:16万亿美元“绿色基建”在路上
碳中和的第一步,是2030年实现碳达峰,这就要求2020-2030年的10年间,中国单位生产总值的二氧化碳排放要比2005年下降65%以上,非化石能源消费占比要达到25%以上,森林蓄积量要增加60亿立方米,以吸收二氧化碳。

尽管得益于能源消费与供给的革命,中国2019年碳排放强度已比2005年降低48.1%,2012-2019年,中国以年均2.8%的能源消费增长支撑了年均7%的GDP增长,但要实现这一目标,仍然需要多方面发力。

其一,是降低能源消费强度、控制煤炭消费、发展清洁能源,其二,是发展CCUS(碳捕集、利用与封存)、BECCS(生物质能碳捕集与封存)等负排放技术,如利用氨水吸收工厂排出的二氧化碳生成小氮肥,用于农业生产;其三,是对机械设备进行电气化替代,如以新能源车、高铁,替代传统燃油汽车、火车;其四,是发展节能产业,使用节能材料,利用大数据等技术优化节能系统。此外,造林、农林废弃物利用、垃圾资源化利用行业也大有可为。

高盛预计,中国未来需要投入16万亿美元打造“绿色基建”,其中9万亿美元将用于可再生能源发电,以及对电网及储电机组等进行重大升级;1.2万亿美元用于电动车的运输基建;2.6万亿用于运输交通、工业及热能的氢气基础设施;约1.2万亿美元用于CCUS。

纵观全球,欧盟、日本分别在1972年、2008年碳排放达峰,计划2050年实现碳中和。作为后发型工业国,中国碳达峰时间较为滞后,而碳中和截止时间与西方相近,要同时兼顾节能减排与较高经济增速的目标,无疑面临更艰巨的压力。其中,能源、工业、交运、建筑四个碳排放大户,更是全面承压。基于2018年数据,这四个部门的碳排放占比分别达到51%、28%、10%和4%。

零碳电力:新能源发电+储能+高压输电的能源供应革命
减碳路上,能源部门首当其冲,电力脱碳是碳中和的第一要务。光伏发电、风电等清洁能源需要从当前的补充地位上升为主力能源,从而实现零碳电力。

《新时代的中国能源发展》白皮书显示,2019年,清洁能源占中国能源消费总量的比重达到23.4%,煤炭消费比重为57.7%(附图)。而据全球能源互联网合作组织测算,按碳中和目标,我国总发电量占比中,风电和光电需从2019年的5.4%、3.3%上升至2050年的合计66%,占比上涨8倍;水电、核电由21%上升至28%;生物质电上升至6%;而火电则由69.4%大幅下降至6%。巨幅升降之间,能源产业面临巨大的挑战与机遇。

中国能源消费结构(2012-2019年)

火电厂将进一步转向清洁高效发展,在中国煤电装机占总发电装机比重已从2012年的65.7%下降至 2019年52%的基础上,火电将延续总体萎缩之势,大型企业正转型综合发电商。与此同时,风、光電大规模替代火电的条件已经成熟。中国拥有完备的清洁能源装备制造产业链,光伏电池转换效率不断刷新世界纪录,2019年,光伏的度电成本已降至0.44元,同期全国脱硫燃煤均价为0.36元。2021年,光伏发电成本有望看齐火电,进入平价上网时代。

按我国未来10年要新增12亿千瓦以上的太阳能和风电的总目标,1千瓦平均对应1万元投资,12亿千瓦装机将带来12万亿元的巨大市场。这一前景在资本市场已有所反映,光伏产业链中单晶硅龙头隆基股份(601012),股价2020年大涨了5倍;火电龙头华能国际(600011),近两年却已跌去一半市值。

受制于自然条件,风力、光伏发电并不连续,且西电东输中会产生巨大损耗,这也将带来储能系统和特高压输电网的机遇。

储能系统的作用是将冗余的风、光电,用蓄电池等储能系统集纳起来,在需要时输入电网,以保证电能平滑连续输出。随着蓄电池成本不断降低,预计2025年会实现光储平价,即增加了储能成本后的光电价格有望低于火电,这将驱动储能装机规模爆发式增长。从更长期看,容量与续航时间更长的氢气储能方案,可能逐步取代蓄电池。

特高压电网则可以有效降低输电损耗,我国已率先突破1000千伏特高压输电技术,其相比传统高压的远距离输电损耗能下降60%。为了将遥远的风、光电高效输送到东部,中国正在构建“三横三纵一环网”的特高压骨干网络,预计2020-2025年特高压及其带动产业的年投资规模将从3154亿元增长至5870亿元,这同样预示着机遇。

工业脱碳:低排放、高质量发展的挑战
绿色复苏的大棋局下,工业部门作为碳排放第二大户,众多企业面临化解减排脱碳的成本压力,走出低排放、高质量发展道路的挑战。其必经路径,是能源转型、发展节能技术。

我国单位GDP能耗是世界平均水平的1.5倍,工业领域有大量环节使用了煤炭与石油,例如冶炼设备多使用煤炭,采矿机械多使用石油,而“以电代煤”、“以氢代油”,以及通过工业互联网、人工智能和大数据等数字科技发展节能技术,可以有效降低碳排放。以钢铁冶炼为例,传统的燃煤炼钢炉每制造一吨钢会产生2.1吨碳排放,而用“电弧炉+清洁电力”改造后仅有0.6吨。国家电网预计,在碳中和目标下,工业部门电气化率将由2019的25%上升至2050年的54%。這说明至少有1/4的设备将进行电气化置换,其市场将是十万亿级别,这将带动相关产业链的巨大增长。电弧炉必不可少的石墨电极生产龙头方大炭素(600516),在中国提出碳中和目标的时点前后,已经开启上涨之路。

对于不可避免的碳排放,发展CCUS,对化石燃料电厂、钢铁厂、水泥厂、炼油厂、合成氨厂等集中排放的二氧化碳进行回收,则是必要补充手段。研究表明,在最终脱碳工作中,CCUS将有25%的贡献。根据英国Vivid Economics的报告,负排放技术如DACCS(气体直接捕获与储存)和BECCS,到2050年可产生6250亿美元的年收入。不过,受限于技术成本过高以及碳价过低,目前CCUS发展缓慢。预计2030年我国碳达峰后,负减排成为刚需,催动碳价提升,加上技术改进,CCUS业务盈亏才会平衡,开始爆发。

发展循环经济,是工业部门另一减排方案。回收工业废弃物再利用,不光能够降低碳排放,还能够节约再生产的能源。例如,将所有要焚化的塑料回收,可以降低8.5亿吨年碳排放,相当于减少189个500MW的火电厂;再如,使用废旧钢铁炼钢比常规流程节能60%以上。预计在碳中和目标下,固废行业将赢来发展机遇。从垃圾回收中提取锂电池中钴这一关键金属的格林美(002340),受到资本市场的肯定,在中国宣布碳中和目标后股价已经上涨了将近1倍。

资本市场给予特斯拉、蔚来、小鹏等造车新势力极高的估值。
交通运输:新能源利用潜力最大
交运部门也是烧油大户,截至2018年,柴油和汽油在其能源结构中分别占了44%与24%,电力占比仅为5%。不过,中国交通工具的新能源化已在路上。受益于电动车和高铁渗透率上升,预计电能占比2050年将升至 35%,在四大经济部门中升幅最大。

从1999年万钢博士提出开发清洁能源汽车建议并被科技部聘为“863计划”电动汽车重大专项首席科学家算起,中国在新能源车上已厉兵秣马21年。2019年,中国电动车销售120.6万辆,保有量380万辆,均占全球一半以上。能源与交通创新中心(iCET)预测,中国全电动化私家车2050年将占85%。全球确立碳中和目标,给了新能源车赛道一剂强心针,资本市场给予特斯拉、蔚来、小鹏等造车新势力极高的估值,特斯拉近十年估值上涨60倍,其在华销量在2020年迎来爆发,截至当年11月达到11万辆,同比增长约280%。

新能源车的三条技术路线,包括锂电池、氢燃料电池、生物柴油车,产业链也迎来不同程度的高速发展。以锂电池为例,包括锂、钴等金属原材料,电池、电控电机、热管理系统等组件,激光雷达、毫米波雷达、摄像头、自动驾驶算法、高精地图等自动驾驶相关硬件和软件,均有大的增长空间。锂电池龙头宁德时代(300750)股价已由2019年的每股75元升至430元,增长了约5倍。

装配式建筑:从万科领跑到巨头汇入
建筑施工也是碳排放较重的环节,减碳的有效措施是提升装配式建筑的比重,把工厂加工好的配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等)和建筑构件,运到现场装配。据住建部测算,装配式住宅的单位平方米碳排放,比传统住宅低近30公斤,减排主要来自于保温材料与水泥砂浆的消耗降低。

万科(00002)是装配式建筑的领跑者,近年碧桂园(2007.HK)、绿地(600606)、保利(600048)等地产巨头已纷纷加入,但2019年中国装配式建筑的渗透率仅有13%,同期发达经济体已达70%-90%。目前国家已明确,2025年末装配式建筑占新建面积比例达到30%。按每年15万亿元的地产开发投资总额计算,届时装配式建筑产值可达4.5万亿元规模。

碳金融:巨大的规模扩容
企业并不会自觉实现碳中和,所以需要依靠一套机制提高碳排放成本,促进其减碳节能,这套机制本质上是对碳排放量定价,统称为碳价机制。其包括碳交易和碳税收,在中国还包括对汽车制造业实行的双积分制度。其中,市场主导、易与国际衔接的碳交易是主要机制。

所谓碳交易,一个简要的理解是:这一制度所覆盖的企业均有自己的年碳排放额度,额度有剩余,则可出售给缺额的企业。随着《京都议定书》在2005年生效,全球碳交易市场逐个启动,中国在2011年启动北京、上海、广东等地区试点后,于2017年底启动统一的全国性碳排放交易市场。

2019年,中国碳排放量近100亿吨CO2当量,按交易试点共13.6亿吨配额上限计算,碳定价机制覆盖率约为13.6%,包括20多个行业、近3000个实体,累计交易量和交易额分别达到3.32亿吨和72.4亿元,碳价中位数在35元/吨。总体看,我国的碳交易存在着覆盖行业少、实体单位数量不足、定价机制覆盖率低、交易量与交易额均不高的问题,碳中和目标将为此带来极大的改善。

首先,碳交易将覆盖至更多的行业和企业,比如过往并未置入这一框架的交运部门。其次,碳价未来会有较大幅度的提升。如果碳价过低,则无法发挥成本倒逼效应,预计相关部门将收紧配额,以提高碳排额度的稀缺性,从而带来碳价提升。据国际货币基金组织(IMF)测算,全球碳交易体系下的碳价均低于25美元/吨,平均仅为2美元/吨。据碳价政策高级别委会测算,若要达到《巴黎协定》的控温目标,2030年的碳价须达到50-100美元/吨。第三,碳交易规模会有较大的扩张。比照欧洲碳价机制覆盖率60%、碳市场换手率417%的情况,按2030年碳价平均300元计算,则中国碳市场现货交易规模可能迅速膨胀至万亿级别。碳交易的扩容也将带动整个碳金融市场的蓬勃发展,包括碳金融咨询、财务顾问、理财,碳托管、信托、拆借在内的资产管理服务;碳抵押、质押、回购、债券、基金在内的融资服务;碳协议转让、第三方存管、场内交易结算在内的碳金融基础服务等。

在碳价机制倒逼之下,企业碳排放成本骤升,部分企业甚至面临关停并减的风险,这必然会影响资本的取向。在这样的情形下,ESG(环境、社会与治理)投资日益壮大,目前国内ESG相关主题的公募基金已达136只,管理的资金总规模超过1657亿元。国内外各ESG评价体系当中,碳排放量都占据很高的权重,例如MSCI、汤森路透评价体系,都将减排放在首位。研究表明,投资人选择ESG主要为了规避风险,而非仅仅出于道德责任,反映出碳价机制已经在起作用,预计碳中和目标将使中国ESG基金迎来更快速的发展。

与此同时,绿色金融中的绿色信贷、绿色债券等债务工具也在发挥能量。绿色金融即所筹资金用于减缓气候变暖事业的相关融资。据政府间气候变化专业委员会(IPCC)2018年估计,2016至2035年,为应对气候变化,全球需要的资金流约为2.4万亿美元,约占全球GDP的2.5%。我国碳中和提速,需要更大規模的资金投入,2030年达峰前,预计每年需要3万亿-4万亿元的绿色金融资金,其中10%―15%由财政覆盖,其余皆由社会资本补充,绿色信贷与绿色债券将发挥独特的作用。2018年,我国绿色信贷增量为1.16万亿元,而2019年我国发行的绿色债券仅3681亿元,占总债券发行规模不足1%。由此可见,二者共有2万亿-3万亿元级别的增长空间,未来热度会进一步上升。

从更高的层面审视,碳减排已经逐渐成为全球共同的价值观,在拜登政府携美国重返《巴黎协定》之际,中国主动参与碳中和,不仅有利于强化国际社会战略合作、取得国际社会认同、扩大国际话语权;在中国油气能源过度依赖国外的背景下,推动化石能源向清洁能源的结构转型,也有利于保障自身的能源安全。更高维度的博弈上,中国提出碳中和目标看似开局,实际上早已经行至中盘。
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