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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月?

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(biāo)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(zé)任擔(dān)當(dāng)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(biāo)需包含全部6大類溫室氣體，即實現(xiàn)廣義碳中和，預(yù)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(yù)測將大幅上修。?

能源結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)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(biāo)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(dǎo)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(yù)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?jǐn)?，電力系統(tǒng)內(nèi)外部均需承擔(dān)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??；傳導(dǎo)方向即控制煤價、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(jì)以來全球氣候變暖已達成共識，人類活動導(dǎo)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(fù)責(zé)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(dǎo)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(zé)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(biāo)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(jì)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(biāo)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(biāo)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(zé)任擔(dān)當(dāng)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(biāo)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(jì)下半葉實現(xiàn)全部溫室氣體凈零排放，我國認(rèn)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(yù)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(yù)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(xué)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(yù)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(yù)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(fù)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(biāo)煤）煤電發(fā)電量標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)煤）化石能源用于發(fā)電的量（億噸標(biāo)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(biāo)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(yù)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(yù)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(yù)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(yù)測（億立方米）800070006000500040003000200010000種類

單位熱值含碳CO2排放系數(shù)折標(biāo)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(zhǔn)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(fēng)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(fēng)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(fēng)率棄光率資料來源：華北電力大學(xué)，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(yù)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(fēng)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(fēng)光水火儲一體化基地預(yù)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?jǐn)?，電力系統(tǒng)內(nèi)外部均需承擔(dān)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(dǎo)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?jǐn)傠娏ο到y(tǒng)內(nèi)部的調(diào)峰儲能成本，保障化學(xué)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(dāng)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(yù)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(dāng)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(yù)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(yù)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(biāo)；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(yù)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(dāng)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.