碳中和與新能源市場發(fā)展分析

碳中和與新能源市場發(fā)展分析摘要：碳中和是《巴黎協(xié)定》提出的到21世紀(jì)末在全球范疇內(nèi)實(shí)現(xiàn)人為活動排放的溫室氣體排放總量與大自然吸取總量相平衡，這是《聯(lián)合國氣候變化框架公約》應(yīng)對氣候變化問題的終極目的。另外，能源行業(yè)是碳排放大戶，涉及煤炭、發(fā)電、化工、冶金等行業(yè)均與能源活動親密有關(guān)。因此，推動我國能源轉(zhuǎn)型，減少化石能源使用的同時(shí)，大幅增加清潔能源占比，將來之路仍然任重道遠(yuǎn)。核心詞：碳中和；新能源；發(fā)展近年來，全球氣溫、海平面上升速度加緊，致使陸地上的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，許多動植物面臨著滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。因此，減少二氧化碳等溫室氣體排放，限制全球氣溫上升已成為全人類共同的目的。碳中和是人類應(yīng)對全球氣候變化達(dá)成的共識，世界各國主動承諾實(shí)現(xiàn)碳中和目的。另外，能源是自然界中能為人類生存及社會進(jìn)步提供的能力資源?；诖耍疚膶μ贾泻团c新能源市場發(fā)展進(jìn)行了重點(diǎn)敘述。一、碳中和概述碳中和是指公司、團(tuán)體或個(gè)人在一定時(shí)期內(nèi)，通過植樹造林、節(jié)能減排，直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，以抵消本身的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的“零排放”。二、碳中和面臨的問題1、資源層面。新能源替代化石燃料是實(shí)現(xiàn)碳中和的根本方法。全球太陽能、風(fēng)能等新能源分布存在時(shí)空差別性，為新能源規(guī)模發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。全球太陽能資源重要集中在赤道附近南北回歸線之間，以非洲北部撒哈拉地區(qū)最為豐富，非洲大陸東側(cè)及南部、澳大利亞和中國西北地區(qū)也是太陽能資源豐富區(qū)。風(fēng)能資源重要分布在東亞、東南亞、中亞、美洲30°S-30°N地區(qū)，以及中國北部和東部、蒙古、澳大利亞東北部、非洲撒哈拉沙漠以南等地區(qū)。全球陸地太陽能和風(fēng)能資源存在明顯的地區(qū)性與季節(jié)性差別。2、技術(shù)層面。新能源技術(shù)成熟度決定了碳中和進(jìn)程的快慢。太陽能、風(fēng)能等新能源發(fā)電總體價(jià)格仍較煤發(fā)電高，峰谷穩(wěn)定性差，調(diào)峰技術(shù)有待進(jìn)一步創(chuàng)新。重工業(yè)和長途運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域難以實(shí)現(xiàn)電氣化，氫燃料電池是最優(yōu)選擇，但部分核心技術(shù)仍處在示范或原型階段，尚未大規(guī)模推廣和工業(yè)化應(yīng)用。3、市場層面。碳中和進(jìn)程中，新能源的推廣與應(yīng)用取決于成本優(yōu)勢和應(yīng)用便利程度?，F(xiàn)在，新能源成本逐年下降，但相對于化石能源仍缺少競爭力。特別是全球原油價(jià)格暴跌，化石能源的成本優(yōu)勢對新能源轉(zhuǎn)型產(chǎn)生不利影響。新能源配套設(shè)備不完善，應(yīng)用不便利，如充電樁尚未普及、加氫站數(shù)量少等問題推高了新能源汽車的使用成本。4、能源構(gòu)造層面。全球能源消費(fèi)構(gòu)造仍以化石能源為主，新能源占比偏低。在碳中和進(jìn)程中，要大幅減少煤炭、石油等高碳化石能源消費(fèi)占比，提高新能源占比?，F(xiàn)在，化石能源消費(fèi)占比仍然偏高，為能源轉(zhuǎn)型帶來了挑戰(zhàn)。三、實(shí)現(xiàn)碳中和的對策減少碳排放，實(shí)現(xiàn)碳中和的對策可分為碳替代、碳減排、碳封存、碳循環(huán)4種途徑。碳替代涉及用電替代、用熱替代和用氫替代等。用電替代是運(yùn)用水電、光電、風(fēng)電等“綠電”替代火電；用熱替代是指運(yùn)用光熱、地?zé)岬忍娲剂瞎幔挥脷涮娲侵赣谩熬G氫”替代“灰氫”。碳減排涉及節(jié)省能源和提高能效。在建筑行業(yè)重要以提高電器和設(shè)備能效、房屋外加太陽能光伏等為主，開發(fā)新型的水泥和鋼材等材料、減少水泥和鋼材的隱含碳排放量等；在交通行業(yè)重要以使用更高效的動力系統(tǒng)和更輕的材料等為主，從源頭減少“黑碳”排放量。碳封存是指將大型火力發(fā)電、煉鋼廠、化工廠等產(chǎn)生的二氧化碳收集后，運(yùn)輸至適宜場合，運(yùn)用技術(shù)手段長時(shí)間與大氣隔離封存。地質(zhì)封存是碳封存的重要形式，封存場合重要為油氣藏、地下深部咸水層和廢棄煤礦等。將來油田、氣田采完后，應(yīng)用已有地面。與地下設(shè)施，進(jìn)行二氧化碳庫封存，可能是重要舉措。通過技術(shù)減少大氣圈中的“黑碳”數(shù)量。碳循環(huán)涉及人工碳轉(zhuǎn)化和森林碳匯，其中，人工碳轉(zhuǎn)化是指運(yùn)用化學(xué)或生物手段將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)品或燃料，涉及二氧化碳合成甲醇、二氧化碳電催化還原制備CO或輕烴產(chǎn)品(C1-C3)等。森林碳匯是指植物通過光合作用將大氣中的二氧化碳吸取并固定在植被與土壤中，減少大氣中二氧化碳濃度，發(fā)揮“灰碳”可再運(yùn)用的作用。四、新能源在碳中和進(jìn)程中的重要地位新能源是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上加以開發(fā)運(yùn)用，接替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的非化石無碳、可再生清潔能源，重要類型有太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、氫能、地?zé)崮?、海洋能、核能、新材料儲能等。與煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)含碳化石能源相比，在理論技術(shù)、運(yùn)用成本、環(huán)境影響、管理方式等方面有明顯不同。隨著新能源技術(shù)快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能、新材料等技術(shù)不停進(jìn)步，新能源產(chǎn)業(yè)處在突破期，逐步進(jìn)入黃金發(fā)展期。發(fā)展新能源，推動能源構(gòu)造轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)碳中和的核心。新能源開發(fā)運(yùn)用步伐加緊，已成為全球能源增加新動力，并將逐步替代化石能源，在碳中和進(jìn)程中發(fā)揮核心作用。1、新能源是第3次能源轉(zhuǎn)換的主角。從世界能源發(fā)展歷程看，人類能源運(yùn)用史經(jīng)歷了從薪柴到煤炭、從煤炭到油氣的兩次轉(zhuǎn)型，正在經(jīng)歷從化石能源到新能源的第3次轉(zhuǎn)型。新能源含有清潔、低碳的特點(diǎn)，符合碳中和發(fā)展需求，將在第3次能源轉(zhuǎn)換中成為主角。近年來，全球能源技術(shù)變革明顯加緊，光伏發(fā)電、風(fēng)電等成本大幅下降，從而加速推動了能源系統(tǒng)綠色轉(zhuǎn)型。2、新能源是碳中和的主導(dǎo)。從能源生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)造看，世界能源已形成煤、油、氣、新能源“四分天下”的格局。研究預(yù)測，到2030年將是新能源的轉(zhuǎn)折年，多個(gè)新能源成本下降至可與化石能源競爭，能源去碳化趨勢持續(xù)加強(qiáng)。預(yù)計(jì)2030年，全球一次能源量將達(dá)成峰值156億t油當(dāng)量，年均增加1.2%，其中煤炭占19%、石油占28%、天然氣占26%、新能源占27%。預(yù)計(jì)2025年石油需求增速放緩，到2030年石油需求進(jìn)入平臺期，天然氣由于其低碳屬性，或?qū)⒊蔀槲ㄒ挥型３衷黾拥幕茉础ｎA(yù)計(jì)2030年后，新能源成本基本低于化石能源。預(yù)計(jì)2030～2050年，世界一次能源消費(fèi)總量將維持在較為平穩(wěn)的水平。到2050年，世界一次能源消費(fèi)量基本與2030年持平，其中煤炭占4%、石油占14%、天然氣占22%、新能源占60%，世界能源消費(fèi)構(gòu)造發(fā)生根本性變化，新能源將超出煤炭、石油、天然氣，成為主體能源。3、新能源在碳中和進(jìn)程中的作用。太陽能、風(fēng)能、水能、核能、氫能等是新能源的主力軍，助力電力部門實(shí)現(xiàn)低碳排放。以來，新能源平均發(fā)電成本已實(shí)現(xiàn)低于燃?xì)獍l(fā)電成本，但總體水平較煤發(fā)電仍高出16%。預(yù)計(jì)到2030年左右，大部分新建光伏發(fā)電、風(fēng)電項(xiàng)目平均投資水平將低于新建煤發(fā)電廠，幾乎全部亞太市場可實(shí)現(xiàn)光伏、風(fēng)能發(fā)電成本低于煤發(fā)電。預(yù)計(jì)到2050年，新能源發(fā)電可滿足全球電力需求的80%，其中光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電量累計(jì)占總發(fā)電量的二分之一以上。“綠氫”是新能源的后備軍，助力工業(yè)與交通等領(lǐng)域進(jìn)一步減少碳排放。電價(jià)占電解水制氫成本的60～70%，隨著電價(jià)大幅度下降，“綠氫”成本將快速下降。到2030年左右，“綠氫”有望比化石燃料制氫更具成本優(yōu)勢。到2050年，全球氫能占終端能源消費(fèi)比重有望達(dá)成18%，“綠氫”技術(shù)完全成熟，大規(guī)模用于難以通過電氣化實(shí)現(xiàn)零排放的領(lǐng)域，涉及鋼鐵、煉油、合成氨等工業(yè)用氫，以及重卡、船舶等長距離交通運(yùn)輸領(lǐng)域。人工碳轉(zhuǎn)化技術(shù)是連接新能源與化石能源的