全球碳中和發(fā)展分析報告十

全球碳中和發(fā)展分析報告十2021

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雙碳承諾推動我國進入高質(zhì)量發(fā)展階段，以實際行動參與構(gòu)建人類命運共同體?2019年以來國際社會相繼作出碳中和承諾，發(fā)達國家普遍以2050年為限。我國2020年9月提出2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，雙碳目標時間間隔僅有30年，在主要經(jīng)濟體中用時最短，遠小于發(fā)達國家50-60年的間隔期。我國雙碳承諾是基于構(gòu)建人類命運共同體的責任擔當和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求作出的重大戰(zhàn)略決策，將推動中國進入高質(zhì)量發(fā)展階段，助力構(gòu)建國際關(guān)系新秩序。?我們判斷我國減排目標需包含全部6大類溫室氣體，即實現(xiàn)廣義碳中和，預計我國碳中和最可行路徑為“電力行業(yè)深度脫碳，其余行業(yè)深度電氣化”。電力供給全面轉(zhuǎn)向清潔能源，通過電氣化推動其他部門減排，通過碳匯、碳捕捉等對沖農(nóng)業(yè)排放，化石能源2060年基本退出燃料領(lǐng)域，未來用電增速預測將大幅上修。?

能源結(jié)構(gòu)調(diào)整目標明確，但是轉(zhuǎn)型過程中仍有多項矛盾點亟待解決：?矛盾一是化石能源退出的反身性影響。碳中和目標壓制煤炭企業(yè)的投資意愿，但是煤炭的主體能源地位短期難以扭轉(zhuǎn)，煤炭供給壓減領(lǐng)先于需求下降，導致5-10年維度內(nèi)煤價易漲難跌，推高全社會用能成本。?矛盾二是消納問題成為新能源發(fā)展瓶頸，我國電力系統(tǒng)尚未完全適應(yīng)。新能源出力存在波動性，消納問題成為電力系統(tǒng)主要矛盾，需求端需適應(yīng)供給端的不穩(wěn)定性。預計未來功率可調(diào)節(jié)能力成為電源關(guān)鍵盈利要素，調(diào)節(jié)能力越強的電源越有望獲得更高電價，大庫容水電、氣電和靈活性煤電將顯著受益。?矛盾三是新型電力系統(tǒng)下電價機制亟需改革。制約新能源消納的關(guān)鍵是成本分攤，電力系統(tǒng)內(nèi)外部均需承擔消納成本。在電力系統(tǒng)外部，我國高煤價+低電價的矛盾長期存在，電力產(chǎn)業(yè)鏈利潤微?。惶贾泻捅尘跋鲁掷m(xù)上升的電源供給成本和持續(xù)下降的終端用能成本矛盾進一步加?。粋鲗Х较蚣纯刂泼簝r、提高電價、減少交叉補貼及解決新能源補貼拖欠；在電力系統(tǒng)內(nèi)部，“十四五”期間容量電價等調(diào)峰儲能補償機制亟需出臺。?

氣候變暖爭議猶存，但是人類文明不能賭博，限制溫室氣體排放形成全球共識?

19世紀以來全球氣候變暖已達成共識，人類活動導致的溫室氣體濃度上升與全球變暖存在理論相關(guān)性，但是兩者現(xiàn)實因果性、影響敏感度及氣候變暖后果爭議猶存：?

反方論據(jù)無法證偽，正方論據(jù)亦無法證實，但是人類文明不能賭博，全球攜手限制溫室氣體排放是站在對全人類負責的高度，基于審慎原則作出的決定正方論據(jù)：1850年工業(yè)化以來全球氣溫快速上升6500萬年地質(zhì)史全球氣溫整體下降反方論據(jù)：資料來源：《中國氣候變化藍皮書2020》

，

市場研究部資料來源：原數(shù)據(jù)來自《Nature》，翻譯圖來自星球研究所，市場研究部?

從IPCC成立到巴黎協(xié)定通過，以凈零排放為導向的國際氣候合作蹣跚前行?

國際氣候大會爭議焦點在于減排責任分配，在經(jīng)歷數(shù)次無果而終后，2015年巴黎氣候大會艱難通過《巴黎協(xié)定》，成為全球應(yīng)對氣候變化的第三個里程碑?

巴黎協(xié)定明確全球氣候治理目標為“把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在2攝氏度之內(nèi)，并努力把升溫控制在1.5攝氏度之內(nèi)”；實現(xiàn)方法為“全球盡快實現(xiàn)溫室氣體排放達到峰值，并在本世紀下半葉實現(xiàn)溫室氣體凈零排放”；表：各類溫室氣體100年尺度內(nèi)的全球增溫潛勢溫室氣體種類CO2全球增溫潛勢1溫室氣體種類HFC-152aHFC-227eaHFC-236faHFC-245faPFC-14(CF4)PFC-116(C2F6)SF6全球增溫潛勢140CH4212900N2O3106300HFC-23(CHF3)HFC-321170065010306500HFC-125HFC-134aHFC-143a280013003800920023900資料來源：《IPCC第四次評估報告》，市場研究部?

2019年以來國際社會相繼作出碳中和承諾，發(fā)達國家普遍以2050年為限?

歐盟2019年率先提出2050年實現(xiàn)“氣候中性”，并將承諾寫入立法，明確包含全部六大類溫室氣體

。美國2021年1月重返《巴黎協(xié)定》，承諾2050年實現(xiàn)碳中和?

我國提出2030年前碳達峰、2060年前碳中和，雙碳目標時間間隔最短?

我國2020年9月提出2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，雙碳目標時間間隔僅有30年，在主要經(jīng)濟體中用時最短，遠小于發(fā)達國家50-60年的間隔期?

碳中和是我國基于構(gòu)建人類命運共同體的責任擔當和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求作出的重大戰(zhàn)略決策，將推動中國進入高質(zhì)量發(fā)展階段，助力構(gòu)建國際關(guān)系新秩序表：截至2020年底全球各國/地區(qū)碳中和承諾情況碳中和時間2035年2040年正式立法立法規(guī)定國家承諾芬蘭奧地利、冰島、美國加州德國2045年瑞典歐盟、加拿大、韓國、西班牙、智利、斐濟英國、法國、丹麥新西蘭、匈牙利美國、日本、德國、瑞士、挪威、愛爾蘭、南非、葡萄牙、哥斯達黎加、斯洛文尼亞、馬紹爾群島2050年2060年中國資料來源：權(quán)威新聞網(wǎng)站，市場研究部?

我國減排目標需包含全部6大類溫室氣體，廣義碳中和壓力空前?

《巴黎協(xié)定》要求本世紀下半葉實現(xiàn)全部溫室氣體凈零排放，我國認可《巴黎協(xié)定》為應(yīng)對氣候變化最低限度行動，且已接受《〈蒙特利爾議定書〉基加利修正案》，加強非CO2溫室氣體管控。因此，我國減排需包含全部溫室氣體，實現(xiàn)廣義碳中和?

我國2020年6大類溫室氣體合計等效CO2排放量預計137.9億噸，其中非CO2溫室氣體24.4億噸。非CO2溫室氣體中約40%來自農(nóng)業(yè)部門，排放量存在剛性約束2020年我國溫室氣體排放結(jié)構(gòu)預計（億噸CO2-e）2

）CO

-e我國歷年溫室氣體總排放量（億噸非CO2溫室氣體排放1601401201008024.417.69%工業(yè)過程CO2排放13.29.57%60能源消費CO2排放40100.3372.74%200199420052010201220142020E二氧化碳非二氧化碳資料來源：采用清華大學課題組《中國長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉(zhuǎn)資料來源：2014年及之前數(shù)據(jù)來自中國向聯(lián)合國提供的氣候變化2020?

預計我國碳中和最可行路徑為“電力行業(yè)深度脫碳，其余行業(yè)深度電氣化”。電力供給全面轉(zhuǎn)向清潔能源，通過電氣化推動其他部門減排，通過碳匯、碳捕捉等對沖農(nóng)業(yè)排放碳中和實現(xiàn)路徑全景路線圖

（億噸CO2-e）主要內(nèi)容1.

時代承諾：碳中和背景、定義與展望2.

實現(xiàn)路徑：碳中和重塑各行業(yè)發(fā)展格局?

化石能源基本退出燃料領(lǐng)域，非化石能源占比提升帶來用電增速大幅上修?

考慮到農(nóng)業(yè)排放硬約束，我們測算我國2060年化石能源需基本退出燃料領(lǐng)域?

化石能源可以直接燃燒，而非化石能源需要以二次能源為媒介，目前最主要的利用方式即發(fā)電。隨著非化石能源占比提升，我國用電增速預測將大幅上修。中性假設(shè)下，我們測算未來5年、10年和40年用電量復合增速分別達4.7%、4.4%和2.5%表：我國未來發(fā)電量結(jié)構(gòu)測算2020E7.92025E11.02852030E17.42802040E30.32050E46.82060E55.0270非化石能源一次消耗量（億噸標煤）煤電發(fā)電量標準煤耗（g/千瓦時）非化石能源發(fā)電量（億千瓦時）2902772752.743.96.210.917.020.4化石能源消費量（億噸標煤）化石能源用于發(fā)電的量（億噸標煤）化石能源用于發(fā)電的比例41.514.234%4.887.644.016.337%5.719.640.615.438%5.5111.724.811.145%4.0214.98.34.10.050%1.5018.5化石能源發(fā)電量（億千瓦時）總發(fā)電量（億千瓦時）20.4?

煤炭供給壓減領(lǐng)先需求下降，3-5年內(nèi)煤企或迎暴利，侵蝕下游產(chǎn)業(yè)鏈利潤?

碳中和目標壓制煤炭企業(yè)投資意愿，但是煤炭的主體能源地位短期難以扭轉(zhuǎn)，煤炭供給壓減速度領(lǐng)先于需求下降速度，預計煤價易漲難跌局面至少持續(xù)至2025年，甚至2030年，煤炭企業(yè)或迎3-5年維度階段性暴利?

煤價高企推高全社會用能成本，侵蝕電力產(chǎn)業(yè)鏈利潤，不利于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)5500大卡動力末煤平倉價（元/噸）我國煤炭固定資產(chǎn)投資完成額累計同比秦皇島100090080070060050040030050%40%30%20%10%0%碳中和提出后的煤炭投資額低于預期碳中和提出后煤價暴漲2014201520162017201820192020-10%-20%-30%-40%20142015201620172018201920202021資料來源：wind，市場研究部資料來源：國家能源局，市場研究部?

天然氣替代煤炭有助于實現(xiàn)第一階段“碳達峰”，短多長空趨勢明顯?

天然氣單位熱值碳排放只有煤炭的60%，因此煤改氣是碳達峰階段行之有效的減碳措施，也是抑制煤價暴漲的重要抓手，未來十年天然氣需求或超預期?

但是長期看，天然氣燃燒仍有碳排放，且甲烷本身即為最主要的非二氧化碳溫室氣體，碳達峰階段天然氣增速越高意味著碳中和階段資產(chǎn)有序退出的壓力越大表：各類化石能源單位熱值含碳量及碳排放系數(shù)我國天然氣需求預測（億立方米）800070006000500040003000200010000種類

單位熱值含碳CO2排放系數(shù)折標煤排放系數(shù)原煤26.4

噸碳/TJ1.9kg-CO2/kg2.66

kg-CO2/kgce原油

20.1

噸碳/TJ

3.02

kg-CO2/kg

2.11

kg-CO2/kgce天然氣

15.3

噸碳/TJ

2.16

kg-CO2/m3

1.62

kg-CO2/kgce申萬基準情景加快煤改氣樂觀情景資料來源：易碳家，市場研究部資料來源：wind，市場研究部?

消納問題成為新能源發(fā)展瓶頸，未來需求端需適應(yīng)供給端變化?

傳統(tǒng)電源利用小時數(shù)均人為可控，以供給端適應(yīng)需求端變化為主；新能源出力存在波動性，消納問題成為電力系統(tǒng)主要矛盾，需求端需適應(yīng)供給端的不穩(wěn)定性?

新能源消納能力取決于電力系統(tǒng)靈活性，包括供需快速向上和向下的雙向匹配能力。近年我國棄風棄光率均大幅下降，未來或再度上升以達到消納成本與收益的平衡電力系統(tǒng)向上與向下靈活性不足原理我國棄風棄光率近年整體下降，未來或再次上升20%18%16%14%12%10%8%6%4%2%0%201220132014201520162017201820192020棄風率棄光率資料來源：華北電力大學，市場研究部資料來源：國家能源局，市場研究部?

構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，電源可調(diào)節(jié)能力成為關(guān)鍵盈利要素?

為適應(yīng)以新能源為主體的供電結(jié)構(gòu)，電力系統(tǒng)需從發(fā)電、輸電、用電全方位提高靈活性。預計未來功率可調(diào)節(jié)能力成為電源關(guān)鍵盈利要素，調(diào)節(jié)能力越強的電源越有望獲得更高電價，大庫容水電、氣電和靈活性煤電將顯著受益?

此外，風光水火儲一體化基地將成為電力供給端重要趨勢，多能互補空間廣闊“十四五”規(guī)劃提出打造風光水火儲一體化基地預計以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)工作模式?

制約新能源消納的關(guān)鍵是成本分攤，電力系統(tǒng)內(nèi)外部均需承擔消納成本?

電力系統(tǒng)外部：我國高煤價+低電價的矛盾長期存在，電力產(chǎn)業(yè)鏈利潤微薄；碳中和背景下

，持續(xù)上升的電源供給成本和持續(xù)下降的終端用能成本矛盾進一步加劇?

消納成本外部傳導即三個方向：控制煤價、提高電價和解決新能源補貼拖欠?

降低工商業(yè)用電成本的關(guān)鍵在于解決交叉補貼，我國為全球唯一居民電價低于工業(yè)電價的主要經(jīng)濟體。由于居民用電增速持續(xù)高于全社會均值，交叉補貼難以持續(xù)表：中國與有關(guān)國家電價比較情況（單位：元/千瓦時）比較對象銷售電價0.611工業(yè)電價0.635居民電價0.542輸配電價0.1830.265-居民/工業(yè)比價0.85中國OECD國家新型工業(yè)化國家美國1.0290.9081.3521.530.7590.7550.7661.030.7320.4720.9010.2991.91資料來源：國家電網(wǎng)，圖說電價，市場研究部?

“十四五”調(diào)峰儲能補償機制亟需出臺，保障調(diào)峰電源合理利潤水平?

電力系統(tǒng)內(nèi)部：建立完善的輔助服務(wù)市場，包括容量電價及其他服務(wù)定價，合理分攤電力系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)峰儲能成本，保障化學儲能、抽水蓄能、靈活性改造后的煤電、高成本氣電及水電參與調(diào)峰的合理利潤水平，實現(xiàn)電力系統(tǒng)健康發(fā)展電力市場處理消納問題機制匯總資料來源：市場研究部?

對于電氣化尚不能滿足的部分場景及需求，氫能源有望成為補充。現(xiàn)階段氫能來源廣泛，但是光伏制氫將成為最終方向，實現(xiàn)以水為載體的能量循環(huán)?

替代化石燃料：交通、能源供給、發(fā)電等綜合能源系統(tǒng)?

優(yōu)質(zhì)供熱燃料：工業(yè)生產(chǎn)中提供熱能運作機械設(shè)備，為民用及商用建筑冬季供暖?

替代含碳原材料：為煉化、鋼鐵、冶金等行業(yè)提供高效原料、還原劑等氫能源應(yīng)用領(lǐng)域?

推廣節(jié)能與新能源汽車是汽車行業(yè)實現(xiàn)碳中和的主要路徑?

汽車行業(yè)碳排放約占我國當前碳排放的7.5%，其中93%來自使用階段。推廣節(jié)能與新能源汽車可顯著降低碳排放，預計2050-2060年交運領(lǐng)域可實現(xiàn)深度電氣化我國汽車使用環(huán)節(jié)碳排放測算資料來源：中汽中心，鑫欏資訊，Marklines，中汽協(xié)，市場研究部?

車載儲能有望深刻改變用戶與電網(wǎng)的交互方式，成為穩(wěn)定電網(wǎng)的關(guān)鍵力量?

隨著電動車保有量的快速提升，車載蓄電池可通過V2G功能（Vehicle-to-grid）參與電網(wǎng)調(diào)峰儲能，充當整個電力系統(tǒng)的“蓄水池”，增強電網(wǎng)穩(wěn)定性?

V2G功能有望深刻改變用戶與電網(wǎng)的交互方式，由單向接受變?yōu)殡p向互動，電網(wǎng)運營模式將迎來重大革新。在峰谷電價等制度配合下，電力系統(tǒng)新業(yè)態(tài)或?qū)映霾桓F電動車儲能與電網(wǎng)雙向互動示意圖儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)互動原理圖?

電動化后緊隨智能化，汽車有望變成移動集成平臺，重塑整個出行模式?

預計電動化不僅帶來電動車、鋰電池等領(lǐng)域高速增長，更是把汽車變?yōu)橐苿悠脚_，開辟更大的增量市場，使無人駕駛、車載娛樂、聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等新業(yè)態(tài)成為可能電動化深刻改變出行方式，無人駕駛，車載娛樂與網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)正迎爆發(fā)?

氫能車有望成為氫能源最先落地的領(lǐng)域，與純電汽車更多互補而非競爭?

相比純電車，氫能車能量密度高，對高里程要求的重卡等領(lǐng)域極具吸引力，與純電車互為補充；相比氫能其他領(lǐng)域，氫能車技術(shù)路線及商業(yè)模式更成熟，有望率先落地?

氫能不僅局限于公路運輸，還有望延伸至海事、鐵路、航空領(lǐng)域，作為輔助動力單元現(xiàn)代氫能重卡宣傳圖燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈情況?

工業(yè)各領(lǐng)域減排路徑雖各自有別，但整體方向均為淘汰落后產(chǎn)能、改進工藝路線、安裝碳捕捉設(shè)備，龍頭公司具備全方位優(yōu)勢，集中度將迎來快速提升?

短期內(nèi)：預計碳中和淘汰落后產(chǎn)能的同時壓制行業(yè)擴產(chǎn)能意愿，供給壓減領(lǐng)先需求降低，產(chǎn)品供不應(yīng)求，價格維持高位，龍頭公司完成轉(zhuǎn)型資本積累?

中期看：碳交易價格上升，龍頭公司能耗較低，更易獲得產(chǎn)能指標；行業(yè)迎來現(xiàn)實轉(zhuǎn)型壓力，龍頭公司憑借資金、資源和技術(shù)優(yōu)勢，有望在轉(zhuǎn)型中搶占先機?

遠期看：行業(yè)整體需求萎縮但仍需維持必要產(chǎn)能，龍頭公司可憑借高集中度及成熟的碳捕捉技術(shù)實現(xiàn)可觀利潤，部分公司或已完成轉(zhuǎn)型，第二主業(yè)持續(xù)貢獻利潤增量工業(yè)領(lǐng)域龍頭集中趨勢明顯短期中期遠期淘汰落后產(chǎn)能壓制擴產(chǎn)意愿產(chǎn)品供不應(yīng)求龍頭短期暴利碳價快速上升龍頭能耗優(yōu)勢行業(yè)面臨轉(zhuǎn)型龍頭搶占先機龍頭高集中度部分公司完成轉(zhuǎn)型?

全球化時代，國內(nèi)剩者未必為王，維持利潤需產(chǎn)品具備國際競爭力?

傳統(tǒng)工業(yè)品需求量萎縮疊加全球化進程加深

，國內(nèi)集中度提升并非龍頭公司維持長期盈利的充分條件，維持穩(wěn)定利潤需產(chǎn)品具備國際競爭力?

以美國鋼鐵和康寧公司為例，兩者分別為美國黑色金屬和玻璃的絕對龍頭，但是隨著美國制造業(yè)國際競爭力整體下降，兩者利潤均出現(xiàn)大幅下滑康寧（GLW.N）歸母凈利潤（億美元）美國鋼鐵（X.N）歸母凈利潤（億美元）20015010050400350300250200150100500-50-100-1500-50-100?

金屬材料通過電氣化+廢品回收可基本滿足減碳要求，非金屬建材依賴碳捕捉?

預計鋼鐵、有色金屬均可通過電氣化+廢金屬回收滿足碳中和要求，對新型冶金及碳捕捉技術(shù)依賴程度較低，未來廢金屬回收產(chǎn)業(yè)鏈將迎來景氣度持續(xù)上升?

水泥等非金屬建材難以回收，生產(chǎn)過程中碳酸鹽分解天然產(chǎn)生碳排放，傳統(tǒng)壓產(chǎn)能和電氣化難以實現(xiàn)碳中和減排要求，未來需求高比例碳捕捉表：當前不同流程生產(chǎn)一噸鋼水產(chǎn)生的CO2排放量表：2030-2060E國內(nèi)水泥碳排放匯總水泥產(chǎn)量

碳排放強度單噸排放

總排放量CO2直接排放耗電量（kWh/t)

（kg/噸）CO2總排放生產(chǎn)流程kg/噸）kg/t597522碳捕捉（（億噸）23.77（）比例

（kg/t）

（億噸）高爐+轉(zhuǎn)爐（153kgPCI）高爐+轉(zhuǎn)爐（250kgPCI）20200%5%59714.1910.66211118721982030E21.49495.9變動比例-9.56%-12.56%-1.33%433-16.