迎接綠色復甦!中國碳中和,給地球降溫0.2度值多少萬億?

2021-02-15 新財富

2021年,疫苗普及拉動全球經濟復甦已成共識,然而,這會是一場怎樣的復甦?事實上,2020年,在疫情防控的焦點之外,一場以碳中和為目標、貫穿中國未來40年發展的綠色低碳轉型宏圖已徐徐展開。

當年9月,國家主席習近平在第75屆聯合國大會上提出,各國要樹立創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念,抓住新一輪科技革命和產業變革的歷史性機遇,推動疫情後世界經濟「綠色復甦」。他同時宣布,中國將提高二氧化碳排放自主貢獻值,力爭碳排放於2030年前達到峰值,2060年前實現碳中和,即碳排放總量為零。這一承諾被認為能使《巴黎協定》提出的全球平均氣溫較工業化前水平增長不超過2攝氏度的溫控目標調低0.2至0.3攝氏度,全球實現碳中和的時間提前5-10年,份量不可謂不重。

2020年12月的中央經濟工作會議上,做好碳達峰、碳中和工作已被列為2021年八大重點任務之一。這意味著,中國調整能源結構、推動產業結構轉型、提升能源利用效率、研發推廣低碳技術、健全低碳發展體制機制、增加生態碳匯的步伐將大大加快,不僅各個產業部門深受影響,普通民眾的生活也會在諸如垃圾分類、禁用塑料吸管等細節中悄然改變。

碳中和:16萬億美元「綠色基建」在路上

碳中和的第一步,是2030年實現碳達峰,這就要求2020-2030年的10年間,中國單位生產總值的二氧化碳排放要比2005年下降65%以上,非化石能源消費佔比要達到25%以上,森林蓄積量要增加60億立方米,以吸收二氧化碳。

儘管得益於能源消費與供給的革命,中國2019年碳排放強度已比2005年降低48.1%,2012-2019年,中國以年均2.8%的能源消費增長支撐了年均7%的GDP增長,但要實現這一目標,仍然需要多方面發力。

其一,是降低能源消費強度、控制煤炭消費、發展清潔能源,其二,是發展CCUS(碳捕集、利用與封存)、BECCS(生物質能碳捕集與封存)等負排放技術,如利用氨水吸收工廠排出的二氧化碳生成小氮肥,用於農業生產;其三,是對機械設備進行電氣化替代,如以新能源車、高鐵,替代傳統燃油汽車、火車;其四,是發展節能產業,使用節能材料,利用大數據等技術優化節能系統。此外,造林、農林廢棄物利用、垃圾資源化利用行業也大有可為。

高盛預計,中國未來需要投入16萬億美元打造「綠色基建」,其中9萬億美元將用於可再生能源發電,以及對電網及儲電機組等進行重大升級;1.2萬億美元用於電動車的運輸基建;2.6萬億用於運輸交通、工業及熱能的氫氣基礎設施;約1.2萬億美元用於CCUS。

縱觀全球,歐盟、日本分別在1972年、2008年碳排放達峰,計劃2050年實現碳中和。作為後髮型工業國,中國碳達峰時間較為滯後,而碳中和截止時間與西方相近,要同時兼顧節能減排與較高經濟增速的目標,無疑面臨更艱巨的壓力。其中,能源、工業、交運、建築四個碳排放大戶,更是全面承壓。基於2018年數據,這四個部門的碳排放佔比分別達到51%、28%、10%和4%。

零碳電力:新能源發電+儲能+高壓輸電的能源供應革命

減碳路上,能源部門首當其衝,電力脫碳是碳中和的第一要務。光伏發電、風電等清潔能源需要從當前的補充地位上升為主力能源,從而實現零碳電力。

《新時代的中國能源發展》白皮書顯示,2019年,清潔能源佔中國能源消費總量的比重達到23.4%,煤炭消費比重為57.7%(附圖)。而據全球能源網際網路合作組織測算,按碳中和目標,我國總發電量佔比中,風電和光電需從2019年的5.4%、3.3%上升至2050年的合計66%,佔比上漲8倍;水電、核電由21%上升至28%;生物質電上升至6%;而火電則由69.4%大幅下降至6%。巨幅升降之間,能源產業面臨巨大的挑戰與機遇。

圖:中國能源消費結構(2012-2019年)

數據來源:國家統計局

火電廠將進一步轉向清潔高效發展,在中國煤電裝機佔總發電裝機比重已從2012年的65.7%下降至2019年52%的基礎上,火電將延續總體萎縮之勢,大型企業正轉型綜合發電商。與此同時,風、光電大規模替代火電的條件已經成熟。中國擁有完備的清潔能源裝備製造產業鏈,光伏電池轉換效率不斷刷新世界紀錄,2019年,光伏的度電成本已降至0.44元,同期全國脫硫燃煤均價為0.36元。2021年,光伏發電成本有望看齊火電,進入平價上網時代。 

按我國未來10年要新增12億千瓦以上的太陽能和風電的總目標,1千瓦平均對應1萬元投資,12億千瓦裝機將帶來12萬億元的巨大市場。這一前景在資本市場已有所反映,光伏產業鏈中單晶矽龍頭隆基股份,股價2020年大漲了5倍;火電龍頭華能國際,近兩年卻已跌去一半市值。 

受制於自然條件,風力、光伏發電並不連續,且西電東輸中會產生巨大損耗,這也將帶來儲能系統和特高壓輸電網的機遇。

儲能系統的作用是將冗餘的風、光電,用蓄電池等儲能系統集納起來,在需要時輸入電網,以保證電能平滑連續輸出。隨著蓄電池成本不斷降低,預計2025年會實現光儲平價,即增加了儲能成本後的光電價格有望低於火電,這將驅動儲能裝機規模爆發式增長。從更長期看,容量與續航時間更長的氫氣儲能方案,可能逐步取代蓄電池。

特高壓電網則可以有效降低輸電損耗,我國已率先突破1000千伏特高壓輸電技術,其相比傳統高壓的遠距離輸電損耗能下降60%。為了將遙遠的風、光電高效輸送到東部,中國正在構建「三橫三縱一環網」的特高壓骨幹網絡,預計2020-2025年特高壓及其帶動產業的年投資規模將從3154億元增長至5870億元,這同樣預示著機遇。

工業脫碳:低排放、高質量發展的挑戰

綠色復甦的大棋局下,工業部門作為碳排放第二大戶,眾多企業面臨化解減排脫碳的成本壓力,走出低排放、高質量發展道路的挑戰。其必經路徑,是能源轉型、發展節能技術。

我國單位GDP能耗是世界平均水平的1.5倍,工業領域有大量環節使用了煤炭與石油,例如冶煉設備多使用煤炭,採礦機械多使用石油,而「以電代煤」、「以氫代油」,以及通過工業網際網路、人工智慧和大數據等數字科技發展節能技術,可以有效降低碳排放。以鋼鐵冶煉為例,傳統的燃煤煉鋼爐每製造一噸鋼會產生2.1噸碳排放,而用「電弧爐+清潔電力」改造後僅有0.6噸。國家電網預計,在碳中和目標下,工業部門電氣化率將由2019的25%上升至2050年的54%。這說明至少有1/4的設備將進行電氣化置換,其市場將是十萬億級別,這將帶動相關產業鏈的巨大增長。

對於不可避免的碳排放,發展CCUS,對化石燃料電廠、鋼鐵廠、水泥廠、煉油廠、合成氨廠等集中排放的二氧化碳進行回收,則是必要補充手段。研究表明,在最終脫碳工作中,CCUS將有25%的貢獻。根據英國Vivid Economics的報告,負排放技術如DACCS(氣體直接捕獲與儲存)和BECCS,到2050年可產生6250億美元的年收入。不過,受限於技術成本過高以及碳價過低,目前CCUS發展緩慢。預計2030年我國碳達峰後,負減排成為剛需,催動碳價提升,加上技術改進,CCUS業務盈虧才會平衡,開始爆發。

發展循環經濟,是工業部門另一減排方案。回收工業廢棄物再利用,不光能夠降低碳排放,還能夠節約再生產的能源。例如,將所有要焚化的塑料回收,可以降低8.5億噸年碳排放,相當於減少189個500MW的火電廠;再如,使用廢舊鋼鐵煉鋼比常規流程節能60%以上。預計在碳中和目標下,固廢行業將贏來發展機遇。從垃圾回收中提取鋰電池中鈷這一關鍵金屬的格林美,受到資本市場的肯定,在中國宣布碳中和目標後股價已經上漲了將近1倍。

交通運輸:新能源利用潛力最大

交運部門也是燒油大戶,截至2018年,柴油和汽油在其能源結構中分別佔了44%與24%,電力佔比僅為5%。不過,中國交通工具的新能源化已在路上。受益於電動車和高鐵滲透率上升,預計電能佔比2050年將升至35%,在四大經濟部門中升幅最大。

從1999年萬鋼博士提出開發清潔能源汽車建議並被科技部聘為「863計劃」電動汽車重大專項首席科學家算起,中國在新能源車上已厲兵秣馬21年。2019年,中國電動車銷售120.6萬輛,保有量380萬輛,均佔全球一半以上。能源與交通創新中心(iCET)預測,中國全電動化私家車2050年將佔85%。全球確立碳中和目標,給了新能源車賽道一劑強心針,資本市場給予特斯拉、蔚來、小鵬等造車新勢力極高的估值,特斯拉近十年估值上漲60倍,其在華銷量2020年爆發,截至當年11月達到11萬輛,同比增長約280%。

新能源車的三條技術路線,包括鋰電池、氫燃料電池、生物柴油車,產業鏈也迎來不同程度的高速發展。以鋰電池為例,包括鋰、鈷等金屬原材料,電池、電控電機、熱管理系統等組件,雷射雷達、毫米波雷達、攝像頭、自動駕駛算法、高精地圖等自動駕駛相關硬體和軟體,均有大的增長空間。鋰電池龍頭寧德時代股價已由2019年的每股75元升至430元,增長了約5倍。

裝配式建築:從萬科領跑到巨頭匯入

建築施工也是碳排放較重的環節,減碳的有效措施是提升裝配式建築的比重,即把工廠加工好的配件(如樓板、牆板、樓梯、陽臺等)和建築構件,運到現場裝配。據住建部測算,裝配式住宅的單位平方米碳排放,比傳統住宅低近30公斤,減排主要來自於保溫材料與水泥砂漿的消耗降低。

萬科是裝配式建築的領跑者,近年碧桂園、綠地、保利等地產巨頭已紛紛加入,但2019年中國裝配式建築的滲透率僅有13%,同期發達經濟體已達70-90%。目前國家已明確,2025年末裝配式建築佔新建面積比例達到30%。按每年15萬億元的地產開發投資總額計算,屆時裝配式建築產值可達4.5萬億元規模。

碳金融:巨大的規模擴容

企業並不會自覺實現碳中和,所以需要依靠一套機制提高碳排放成本,促進其減碳節能,這套機制本質上是對碳排放量定價,統稱為碳價機制。其包括碳交易和碳稅收,在中國還包括對汽車製造業實行的雙積分制度。其中,市場主導、易與國際銜接的碳交易是主要機制。

所謂碳交易,一個簡要的理解是:這一制度所覆蓋的企業均有自己的年碳排放額度,額度有剩餘,則可出售給缺額的企業。隨著《京都議定書》在2005年生效,全球碳交易市場逐個啟動,中國在2011年啟動北京、上海、廣東等地區試點後,於2017年底啟動統一的全國性碳排放交易市場。

2019年,中國碳排放量近100億噸CO2當量,按交易試點共13.6億噸配額上限計算,碳定價機制覆蓋率約為13.6%,包括20多個行業、近3000個實體,累計交易量和交易額分別達到3.32億噸和72.4億元,碳價中位數在35元/噸。總體看,我國的碳交易存在著覆蓋行業少、實體單位數量不足、定價機制覆蓋率低、交易量與交易額均不高的問題,碳中和目標將為此帶來極大的改善。

首先,預計碳交易將覆蓋至更多的行業和企業,比如過往並未置入這一框架的交運部門。其次,碳價未來可能會有較大幅度的提升。如果碳價過低,則無法發揮成本倒逼效應,預計相關部門將收緊配額,以提高碳排放額度的稀缺性,從而帶來碳價提升。據國際貨幣基金組織(IMF)測算,全球碳交易體系下的碳價均低於25美元/噸,平均僅為2美元/噸。據碳價政策高級別委會測算,若要達到《巴黎協定》的控溫目標,2030年的碳價須達到50-100美元/噸。 第三,碳交易規模或將有較大的擴張。比照歐洲碳價機制覆蓋率60%、碳市場換手率417%的情況,按2030年碳價平均300元計算,則中國碳市場現貨交易規模可能迅速膨脹至萬億級別。碳交易的擴容也將帶動整個碳金融市場的蓬勃發展,包括碳金融諮詢、財務顧問、理財,碳託管、信託、拆借在內的資產管理服務;碳抵押、質押、回購、債券、基金在內的融資服務;碳協議轉讓、第三方存管、場內交易結算在內的碳金融基礎服務等。

在碳價機制倒逼之下,企業碳排放成本驟升,部分企業甚至面臨關停並減的風險,這必然會影響資本的取向。在這樣的情形下,ESG(環境、社會與治理)投資日益壯大,目前國內ESG相關主題的公募基金多達136隻,管理的資金總規模超過1657億元。國內外各ESG評價體系當中,碳排放量都佔據很高的權重,例如MSCI、湯森路透評價體系,都將減排放在首位。研究表明,投資人選擇ESG主要為了規避風險,而非僅僅出於道德責任,反映出碳價機制已經在起作用,預計碳中和目標將使中國ESG基金迎來更快速的發展。

與此同時,綠色金融中的綠色信貸、綠色債券等債務工具也在發揮能量。綠色金融即所籌資金用於減緩氣候變暖事業的相關融資。據政府間氣候變化專業委員會(IPCC)2018年估計,2016至2035年,為應對氣候變化,全球需要的資金流約為2.4萬億美元,約佔全球GDP的2.5%。我國碳中和提速,需要更大規模的資金投入,2030年達峰前,預計每年需要3-4萬億元的綠色金融資金,其中10%—15%由財政覆蓋,其餘皆由社會資本補充,綠色信貸與綠色債券將發揮獨特的作用。2018年,我國綠色信貸增量為1.16萬億元,而2019年我國發行的綠色債券僅3681億元,佔總債券發行規模不足1%。由此可見,二者共有2-3萬億元級別的增長空間,未來熱度會進一步上升。

從更高的層面審視,碳減排已經逐漸成為全球共同的價值觀,在拜登政府攜美國重返《巴黎協定》之際,中國主動參與碳中和,不僅有利於強化國際社會戰略合作、取得國際社會認同、擴大國際話語權;在中國油氣能源過度依賴國外的背景下,推動化石能源向清潔能源的結構轉型,也有利於保障自身的能源安全。更高維度的博弈上,中國提出碳中和目標看似開局,實際上早已經行至中盤。

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