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“碳中和 “是中國(guó)能源安全和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的內(nèi)在需要,也是世界各國(guó)利益的沖突和統(tǒng)一。實(shí)現(xiàn)碳中和的途徑有很多,包括利用新能源產(chǎn)品鋰離子太陽能電池作為家庭儲(chǔ)能系統(tǒng),以及在公交車上使用電動(dòng)公交鋰電池,以有效減少碳排放。
其中,針對(duì)目前 “碳排放權(quán) “背后的發(fā)展權(quán)的博弈,在全球一致的應(yīng)對(duì)氣候變化政策中得到了統(tǒng)一體現(xiàn)。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,中國(guó)實(shí)現(xiàn) “碳中和 “的時(shí)間更短,碳排放下降的坡度更大。
碳中和-大重構(gòu)
發(fā)展權(quán)-大國(guó)的博弈與利益的統(tǒng)一
從全球角度看,我們認(rèn)為中國(guó)加快推進(jìn) “碳封頂、碳中和 “主要是由以下三個(gè)方面推動(dòng)的:
1)”碳中和 “是中國(guó)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)在需求:能源安全、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型
在能源安全方面:到2020年底,中國(guó)對(duì)原油進(jìn)口的依賴度將達(dá)到73%,對(duì)天然氣進(jìn)口的依賴度也將達(dá)到40%以上?;谀茉窗踩目紤],有必要開發(fā)新的能源。同時(shí),中國(guó)已經(jīng)在新能源領(lǐng)域建立了全球優(yōu)勢(shì)。
據(jù)估計(jì),中國(guó)在太陽能電池板領(lǐng)域的表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了美國(guó),在所有行業(yè)的比較中排名第一。
在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方面: 雖然 “新冠疫情 “對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的負(fù)面影響正在逐步消除,但未來仍有潛在風(fēng)險(xiǎn),如流動(dòng)性泛濫和債務(wù)問題。
中國(guó)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步。但是,面對(duì)貿(mào)易摩擦、技術(shù)封鎖等復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì),做好自己尤為重要。技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)將是未來的一個(gè)重要發(fā)展方向。
加快新興產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度空前,步伐明顯加快,在能源與資源、網(wǎng)絡(luò)信息、先進(jìn)材料與制造、農(nóng)業(yè)、人口健康等領(lǐng)域出現(xiàn)科技革命的可能性較大。
作為一個(gè)重要的切入點(diǎn),”碳減排 “通過 “碳成本 “這一要素的流動(dòng),促進(jìn)了中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改革。
2)”碳中和 “的對(duì)立面:大國(guó)博弈、貿(mào)易摩擦
事實(shí)上,一些發(fā)達(dá)國(guó)家曾討論過對(duì)包括中國(guó)在內(nèi)的不執(zhí)行碳減排配額的國(guó)家的進(jìn)口產(chǎn)品征收 “碳關(guān)稅”,但由于經(jīng)貿(mào)依賴和碳市場(chǎng)不成熟而擱淺。
數(shù)據(jù)顯示,2015年中國(guó)出口了約6億噸二氧化碳,其中2.26億噸出口到美國(guó),占比約35%。假設(shè)對(duì)中國(guó)征收40美元/噸的國(guó)際碳稅,增加的支出約為260億美元;
按100美元/噸,增加650億美元。假設(shè)中國(guó)的碳排放成本全部?jī)?nèi)部化,2019年中國(guó)的碳排放量為98.26億噸,按100美元/噸的碳價(jià)計(jì)算,將花費(fèi)9826億美元。
“碳排放限制 “的實(shí)質(zhì)是對(duì)發(fā)展權(quán)的限制;”碳關(guān)稅 “的實(shí)質(zhì)是應(yīng)對(duì)貿(mào)易劣勢(shì)的手段,而這種劣勢(shì)可能部分是由實(shí)施碳減排后的成本增加造成。從中國(guó)的角度看:”碳關(guān)稅 “不僅是貿(mào)易壁壘的 “壓力”,也是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的 “動(dòng)力”。
為什么中國(guó)在 “新冠疫情 “之后更快地推動(dòng)碳中和?–提高國(guó)際聲譽(yù)和話語權(quán)。
2019年,中國(guó)的碳排放量達(dá)到98.26億噸,位居世界第一(人均碳排放量和碳排放量/GDP都相對(duì)較低),自2005年以來,中國(guó)一直是世界上碳排放總量最高的國(guó)家(加入WTO后)。,由于全球產(chǎn)業(yè)鏈分工的變化)。
近年來,我國(guó)碳排放的增速有所放緩,但相對(duì)龐大的人口基數(shù)使得我國(guó)的全球碳排放持續(xù)增加,2019年達(dá)到28.76%。
針對(duì) “新冠疫情 “的來源,一些西方國(guó)家和人員出于政治原因,經(jīng)常公開抹黑中國(guó)。
加快推進(jìn) “碳中和”,有助于中國(guó)樹立負(fù)責(zé)任的大國(guó)形象,獲得國(guó)際氣候法律秩序建設(shè)的 “話語權(quán)”,掌握未來全球 “游戲規(guī)則 “制定的主動(dòng)權(quán)和權(quán)利。
目前,全人類的氣候目標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)開始。根據(jù)EnergyClimate發(fā)起的凈零排放競(jìng)賽的記分卡,我國(guó)目前處于第四梯隊(duì),在全球排名第28位。
3) “碳中和 “的統(tǒng)一性:世界上罕見的政策和利益一致點(diǎn)
在全球范圍內(nèi),大多數(shù)國(guó)家已經(jīng)更新了他們的NDC(國(guó)家確定的貢獻(xiàn))目標(biāo)。”碳中和 “已經(jīng)成為一種全球趨勢(shì)。
拜登上任后,美國(guó)重新加入了《巴黎協(xié)定》,應(yīng)對(duì)氣候變化是拜登在總統(tǒng)競(jìng)選中的核心承諾之一。未來,美國(guó)將在全球氣候變化和新能源開發(fā)方面采取更多措施。
雖然中美兩國(guó)早期在貿(mào)易和技術(shù)方面有各種不愉快,但在應(yīng)對(duì)全球氣候變化方面,中美兩國(guó)和世界在碳中和方面的利益和方向是一致的。
中國(guó)的碳減排將是一個(gè)艱難的旅程
雖然世界上越來越多的政府將碳中和目標(biāo)納入國(guó)家戰(zhàn)略,但在具體目標(biāo)上卻存在差異。例如,歐盟在2020年3月提交了 “氣候中立法案”,旨在從法律上確保歐洲到2050年成為第一個(gè) “氣候中立 “大陸。
加州和中國(guó)分別為2045年和2060年設(shè)定了碳中和目標(biāo)。加州的目標(biāo)包括削減所有的溫室氣體排放,包括二氧化碳、甲烷等,并抵消無法削減的溫室氣體,而中國(guó)的目標(biāo)只針對(duì)二氧化碳。
中國(guó)的碳排放有一個(gè)更陡峭的下降。由于發(fā)展階段的不同,發(fā)達(dá)國(guó)家普遍經(jīng)歷了 “碳峰值”,在更大程度上,他們只有繼續(xù)以往的減排坡度,才能在2050年實(shí)現(xiàn) “碳中和”。
然而,中國(guó)的碳排放總量仍在增加,需要在2030年前經(jīng)歷 “碳封頂”,然后在2060年前走向 “碳中和”。從實(shí)現(xiàn) “碳中和 “的時(shí)間來看,比發(fā)達(dá)國(guó)家更緊迫,碳排放下降的坡度也更大。
碳排放急劇下降的背后是大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。這意味著,在中國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)下,具有相當(dāng)規(guī)模的存量資產(chǎn)將失去原有的功能。
擱淺的煤電資產(chǎn)問題表明,轉(zhuǎn)型需要經(jīng)歷陣痛。
一方面,從能源結(jié)構(gòu)和自身稟賦來看,中國(guó)的能源消費(fèi)以煤炭為主,2019年燃煤發(fā)電占總發(fā)電量的65%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過發(fā)達(dá)國(guó)家。
另一方面,中國(guó)燃煤機(jī)組的平均使用壽命只有12年,而發(fā)達(dá)國(guó)家的使用壽命普遍達(dá)到40年以上。碳排放的更快下行意味著將有大量的燃煤發(fā)電資產(chǎn)沒有提前達(dá)到其退休年限。
根據(jù)研究,在不同的情景下,中國(guó)煤電擱淺資產(chǎn)的估計(jì)規(guī)??赡芨哌_(dá)3086-72010億人民幣(44900-1047億美元),相當(dāng)于中國(guó)2015年GDP的4.1-9.5%。由于中國(guó)近年來仍在建設(shè)燃煤電廠,實(shí)際滯留的數(shù)量可能更大。
碳中和對(duì)中國(guó)意味著什么
從碳排放結(jié)構(gòu)來看,發(fā)電成為比例最高的行業(yè)。2019年,中國(guó)的碳排放為115億噸,其中發(fā)電碳排放為45.69億噸二氧化碳,占40%;工業(yè)燃燒碳排放為33.12億噸二氧化碳,占29%。
在主要的碳排放重點(diǎn)國(guó)家中,除美國(guó)外,發(fā)電部門的碳排放占比最高(美國(guó)是交通部門,占比45%)。因此,要實(shí)現(xiàn) “碳中和”,能源轉(zhuǎn)型首當(dāng)其沖。
廣義的能源部門包括能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和消費(fèi)過程,用途包括駕駛、發(fā)熱等,是大多數(shù)溫室氣體排放的來源。除此之外,交通、工業(yè)加工和農(nóng)業(yè)也是溫室氣體排放的主要來源。
從微觀角度看,工業(yè)企業(yè)的碳核算邊界主要有三個(gè)方面:
1)燃料氧化燃燒產(chǎn)生的溫室氣體排放;
2)生產(chǎn)過程中燃料燃燒以外的物理或化學(xué)變化以及廢棄物處理和處置所產(chǎn)生的溫室氣體排放;
3)與企業(yè)的電力和熱力輸入/輸出相對(duì)應(yīng)的電力和熱力生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二氧化碳排放。
這意味著,我們需要從燃料燃燒/不燃燒環(huán)節(jié)入手,改用可再生能源;或者通過節(jié)能降耗措施減少二氧化碳排放。
六條主要的碳減排路線
六大碳減排路線:供給側(cè)改革、能源革命和產(chǎn)業(yè)升級(jí)
從 “能源碳 “和 “物質(zhì)碳 “兩個(gè)方面入手,我們構(gòu)建了 “碳中和 “的實(shí)現(xiàn)路徑。
1. 能源碳
能源供給側(cè):提高可再生能源比重,構(gòu)建以零碳電力為主、氫能為輔的能源結(jié)構(gòu),大力發(fā)展儲(chǔ)能,確保電網(wǎng)平衡。
能源需求側(cè):按行業(yè)分,主要有工業(yè)、交通、建筑三個(gè)行業(yè);按實(shí)現(xiàn)路徑分,主要有終端電氣化、源頭減量、節(jié)能增效三條路徑。
2. 材料碳
材料碳與工業(yè)流程密切相關(guān),因此涉及大規(guī)模的流程變革和原材料替代。
源頭減量–碳減排驅(qū)動(dòng)的供給側(cè)改革
(1)2021年1月26日,國(guó)務(wù)院新聞發(fā)布會(huì)披露,工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)等有關(guān)部門正在研究制定新的產(chǎn)能置換措施和項(xiàng)目備案指南。逐步建立以碳排放、污染物排放、能源消費(fèi)總量為基礎(chǔ)的存量約束機(jī)制,確保2021年鋼鐵產(chǎn)量逐年下降。
鋼鐵產(chǎn)量的下降主要來自以下四個(gè)方面:
第一,嚴(yán)禁新增鋼鐵產(chǎn)能。對(duì)確有必要建設(shè)的鋼鐵冶煉項(xiàng)目,要嚴(yán)格執(zhí)行產(chǎn)能置換政策,加大對(duì)違法違規(guī)新增冶煉產(chǎn)能的查處力度,強(qiáng)化負(fù)面警示。同時(shí),不斷強(qiáng)化環(huán)保、能耗、安全、質(zhì)量等要素的約束,規(guī)范企業(yè)的生產(chǎn)行為。
二是完善相關(guān)政策和措施。根據(jù)工業(yè)發(fā)展的新形勢(shì),工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)改委等有關(guān)部門正在研究制定新的產(chǎn)能置換辦法和項(xiàng)目申報(bào)指南,進(jìn)一步引導(dǎo)和鞏固鋼鐵去產(chǎn)能成效。
三是推進(jìn)鋼鐵行業(yè)兼并重組,促進(jìn)提高行業(yè)集中度,推動(dòng)解決行業(yè)長(zhǎng)期存在的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重、資源配置不合理、研發(fā)和創(chuàng)新協(xié)同能力不強(qiáng)等問題,提高行業(yè)創(chuàng)新能力和規(guī)模效益。
四是堅(jiān)決壓減鋼鐵產(chǎn)量。結(jié)合當(dāng)前行業(yè)整體發(fā)展趨勢(shì),著眼于實(shí)現(xiàn)碳峰值和碳中和的階段性目標(biāo),逐步建立以碳排放、污染物排放、能源消費(fèi)總量為基礎(chǔ)的存量約束機(jī)制,研究制定相關(guān)工作方案,確保2021年全面實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)量的逐年下降。
回顧上一輪供給側(cè)改革,以差別電價(jià)和階梯電價(jià)為代表的市場(chǎng)化政策,以及以中頻爐(帶鋼)檢查為代表的行政措施(包括后期的環(huán)保檢查),有效促進(jìn)了鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。淘汰落后產(chǎn)能也導(dǎo)致了鋼鐵價(jià)格的飆升。目前,該政策還在討論中,我們需要進(jìn)一步分析:
●雖然碳減排是一場(chǎng) “馬拉松”,但指標(biāo)的設(shè)定和路徑的選擇具有重大的政策因素。目前,在其他減排路徑經(jīng)濟(jì)技術(shù)相對(duì)一般或時(shí)間成本較高的情況下,短期壓減產(chǎn)能可能是有效措施;
●目前,生態(tài)環(huán)境部負(fù)責(zé)碳減排的相關(guān)事宜。從環(huán)保督查的方式來看,歷史已經(jīng)證明了其有效性;
各地區(qū)、各行業(yè)都會(huì)制定自己的減排目標(biāo)和減排路徑,難免會(huì)有排名和比較的因素。綜上所述,我們對(duì)通過減少落后產(chǎn)能來降低能耗,進(jìn)而減少二氧化碳排放的政策措施持樂觀態(tài)度。當(dāng)然,這還需要等待政策的最終落實(shí),以及對(duì)減排目標(biāo)和減排路徑的具體評(píng)估。
(2)2021年2月4日,內(nèi)蒙古發(fā)布《關(guān)于調(diào)整部分行業(yè)電價(jià)政策和電力市場(chǎng)交易政策的通知》,調(diào)整部分行業(yè)電價(jià)政策和電力市場(chǎng)交易政策。
嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定,對(duì)電解鋁、鐵合金、電石、燒堿、水泥、鋼鐵、黃磷、鋅冶煉8個(gè)行業(yè)實(shí)行差別電價(jià)政策,繼續(xù)對(duì)電解鋁、水泥、鋼鐵行業(yè)實(shí)行階梯電價(jià)政策。
2021年2月24日,甘肅省發(fā)布《關(guān)于高耗能行業(yè)實(shí)行差別電價(jià)管理辦法的通知》,要求在2021年3月31日前完成本地區(qū)首批實(shí)行差別電價(jià)企業(yè)的確認(rèn)工作。
對(duì)鋼鐵、鐵合金、電解鋁、鋅冶煉、電石、燒堿、黃磷、水泥等8家高耗能企業(yè),按照允許類、限制類和淘汰類實(shí)行差別電價(jià)。
從近期政策來看,以碳排放、能源消費(fèi)總量、污染物排放為基礎(chǔ)的存量約束機(jī)制正在收緊。
電網(wǎng)企業(yè)因執(zhí)行差別電價(jià)政策而增加的電費(fèi)收入應(yīng)全額上繳省財(cái)政,并納入省級(jí)財(cái)政預(yù)算。
水泥行業(yè)、鋼鐵行業(yè)因執(zhí)行差別電價(jià)政策增加的電費(fèi)收入,10%留給電網(wǎng)企業(yè),用于彌補(bǔ)執(zhí)行差別電價(jià)增加的成本;90%上繳省財(cái)政,列入省財(cái)政預(yù)算,統(tǒng)籌用于支持行業(yè)技術(shù)改造、轉(zhuǎn)型升級(jí),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整。
在 “碳峰 “和 “碳中和 “目標(biāo)的壓力下,”能耗指標(biāo) “將成為一個(gè)重要的起點(diǎn)。2021年,全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,大宗商品價(jià)格強(qiáng)勁上漲,疊加 “碳中和”。”指標(biāo) “下的去產(chǎn)能手段,在高耗能產(chǎn)品的供給側(cè)約束下,價(jià)格可能進(jìn)一步上漲。
根據(jù)能耗指標(biāo),我們梳理出高能耗產(chǎn)品的類型:電解鋁、硅鐵、電爐錳鐵、石墨電極、燒堿、聚酯、銅等,都可能成為限制對(duì)象。
能源替代–新能源長(zhǎng)期發(fā)展的盛宴
在現(xiàn)有的能源體系中,煤炭和石油是主要力量。根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù),2019年中國(guó)能源消費(fèi)總量為48.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中煤炭、石油、天然氣、一次電和其他能源分別占57.7%、18.9%、8.1%和15.3%。
從用途上看,石油主要用于最終消費(fèi)(交通、工業(yè)),煤炭主要用于中間消費(fèi)(火力發(fā)電),天然氣主要用于最終消費(fèi)(交通、工業(yè)、建筑部門)。
回顧人類探索能源利用的過程,其實(shí)就是從利用核外電子到利用核內(nèi)電子的過程,但這恰恰是宇宙、物質(zhì)、能量發(fā)展的逆向過程。
在二次能源中,電能的利用是一場(chǎng)偉大的革命,目前已成為能源利用的樞紐。從歷史上看,”電 “也引發(fā)了許多生產(chǎn)方面的技術(shù)革命。作為二次能源,氫能具有可儲(chǔ)存的優(yōu)勢(shì),但由于其制備和使用效率較低,經(jīng)濟(jì)性也較差。然而,從能源循環(huán)的角度來看,它可以為減少碳排放作出貢獻(xiàn)。
鋰和氫都是可行的和有前途的電子存儲(chǔ)載體。其重要的原理特點(diǎn)是,鋰+和氫都是小顆粒,這有助于提高物質(zhì)/能量轉(zhuǎn)換的便利性。
碳中和最重要的目的是減少含碳溫室氣體的排放,使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來封存碳,最終實(shí)現(xiàn)平衡。
為了實(shí)現(xiàn)碳中和,我們預(yù)計(jì)到2060年,清潔電力將成為能源系統(tǒng)的配置骨干。供應(yīng)方以光伏+風(fēng)能為主,輔以核電、水電和生物質(zhì)能發(fā)電;需求方則完全電氣化,輔以氫能。
總結(jié)
碳中和與大重構(gòu)
碳中和和大重構(gòu):供給側(cè)改革、能源革命和產(chǎn)業(yè)升級(jí)
基于碳排放源的燃燒和非燃燒過程,我們構(gòu)建了 “碳中和 “的實(shí)現(xiàn)路徑:
1)供給側(cè)提高可再生能源比例,構(gòu)建以零碳電力為主、氫能為輔的能源結(jié)構(gòu),大力發(fā)展儲(chǔ)能,確保電網(wǎng)平衡;
2)需求側(cè)從工業(yè)、交通、建筑三個(gè)部門入手,全面推進(jìn)終端電氣化、源頭減量、節(jié)能增效;
3)改進(jìn)工業(yè)工藝,對(duì)工業(yè)原料的氧化還原和分解采取針對(duì)性的替代。
六條主要路線
六大途徑:源頭減排、能源替代、節(jié)能增效、循環(huán)利用、工藝改造、碳捕捉
1)源頭減排: 在短期減排的壓力下,政府可能會(huì)通過 “能源消費(fèi) “等措施進(jìn)行供給側(cè)改革。需要注意是否會(huì)有階段性的沖刺,從而導(dǎo)致商品價(jià)格的進(jìn)一步上漲。每噸產(chǎn)品能耗大:電解鋁、硅鐵(鋼鐵)、石墨電極、水泥、銅加工、燒堿、聚酯、黃磷、鋅等;
2)能源替代:以風(fēng)能、太陽能、儲(chǔ)能、氫能、新能源汽車為代表的新能源產(chǎn)業(yè),整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈包括供應(yīng)鏈上下游、制造端、運(yùn)營(yíng)端都將受益于碳中和。 投資拉動(dòng);
3)節(jié)能增效: 工業(yè)節(jié)能、建筑節(jié)能和節(jié)能設(shè)備將受益;
4)循環(huán)利用: 可再生資源的回收利用可以有效減少初始生產(chǎn)過程中的碳排放,如廢鋼、電池回收、垃圾分類、固廢處理等;
5)工藝改造:主要集中在電池技術(shù)升級(jí)、智能電網(wǎng)、分布式電源、特高壓、能源互聯(lián)網(wǎng)、預(yù)制等方面;
6)碳捕捉: 在某些路線上很難減少碳排放,而二氧化碳的捕獲、利用和儲(chǔ)存可能作為一種 “回歸底層 “的技術(shù)存在。目前,成本處于較高水平,不同路線的成本為700-1500元/噸。