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2021年碳中和專題研究報告

發布時間:2021-05-18 發布者: 瀏覽次數:2218

核心觀點



1、全球共識維度:全球碳中和共識下,碳交易市場發展或迎來共振
伴隨“碳中和”成為全球主要經濟體的共識,進一步調整全球能源使用 結構,用技術變革及創新換取全球經濟長遠可持續發展成為各個經濟主 體后續碳減排政策的重心從國外經驗看,碳金融市場已經成功實現了 對碳排放這一類環境成本的科學量化和市場化定價,并為其提供了流轉、 估值和變現的便捷渠道將其所對應的風險成本或潛在收益轉化成了企業 的財務績效,成為綠色金融體系中率先實現落地生根的環節。展望未來, 全球碳中和共識下,碳交易市場發展或迎來共振,中國碳交易及碳減排 的市場定價或是碳中和實現基礎。
2、宏觀經濟維度:單位 GDP 碳排放強度高,國內能源結構進入“新舊 轉換”的周期
根據《世界能源統計年鑒 2020》數據,我國 GDP 占全球比重達到 17% 左右,能耗約占全球 24.27%,二氧化碳排放約占全球 28.76%,單位 GDP 碳排放強度約為世界平均水平的 3 倍。我國擁有全球 19%左右比 重的人口創造全球 17%的 GDP,但排碳強度屬于全球較高水平,2020 年實現碳達峰的任務較為艱巨。這或進一步倒逼未來 9 年居民部門的生 活方式及企業部門的生產方式面臨較大的“變革”。伴隨政府對新能源領域的研究與使用的倡導,2014-2019 年我國單位 GDP 能耗已經出現連續下滑,我國能源利用效率逐年增長。我們認為, 以光伏風電為代表的非化石能源成為 2030 年碳達峰前的增量能源需求 的主要來源,2030-60 年能源結構進入“新舊轉換”的三十年周期。
3、國內政策維度:碳約束下的減排成為我國政策發力的重點
碳中和的清晰路徑下,政策執行力度加碼。根據政策及各部位釋放的信 息,我國推行“碳中和”的政策節奏可以總體歸結為:2030 年碳達峰前大力發展例如智能電網,特高壓等新能源建設運輸技術 以滿足光伏、風電等新能源的技術發展,同時壓縮高能耗高排放例如石 油、煤炭等傳統能源上游原材料產能,引導終端用能部門消耗模式整改, 于 2030 年實現碳達峰;2030 年~2060 年著手進行光伏、風電以及核能等新能源對石油、煤炭等 傳統高耗能高排放的傳統能源的全方面替代,完成對碳捕集技術 (CCUS)的突破,結合自然碳匯循環、完善對非新能源的回收和循環、 來實現社會電力供給部門的整體脫碳,徹底重塑能源結構,實現碳凈零 排放。
4、資源可控維度:國內大循環格局下,清潔能源發力或緩解能源依賴現狀
從資源可控的角度看,我國石油及天然氣對外依存度分別達到 72%、 41%,但光伏、風電裝機規模全球領先,長遠角度看,或依托清潔能源 發展實現供給端的資源可控。 截至 2019 年年底,全國發電量已達到 7.5 萬億千瓦時,較 2012 年相比 同比分別增長 75%、50%。根據國家能源局的披露數據,目前水電、風 電、光伏發電累計裝機容量均居全球首位,2019 在運在建核電裝機容量 也以 6593 萬千瓦的驚人數據穩居世界第二,在建核電裝機容量更是早已 達到全球第一。我國已具備良好的清潔能源發展基礎,為實現資源可控, 未來將會致力于傳統工業的高質量發展與新能源的進一步研發。
5、碳中和技術路徑:以 2030 年為分水嶺,“新舊”能源替代加速
根據碳達峰及碳中和所實現的技術路徑,我們分三個時間維度展望“新 舊”能源替代的節奏: 1) 從短期來看,為順利實現 2030 年碳達峰目標,必須致力于清潔能源 的運輸優化以及儲備技術突破,為后期清潔能源的全面推行筑牢基 礎。2) 從中期來看,整體能源結構的重塑和碳捕捉技術的升級成為必須完 成的任務。在碳達峰目標完成后,隨著新型清潔能源的建設、運輸 成本平價,傳統高耗能高排放能源將逐漸被整體替代。3) 從長期來看,能源結構重塑完成和碳捕集技術的成熟將逐步實現我 國的碳負排放,至 2060 年碳中和目標的完成,此時資源循環再利用 成為保持碳中和、達到氣候中性的主題。
6、財政與金融:利用財政與金融手段共同支持碳中和經濟 公共財政支出之外,誰來支付碳中和經濟的資金缺口?
未來 30 年,碳中 和領域投資規模預計超 138 萬億,財政支出規模或僅占15.94%,碳金 融、綠色金融是為碳中和經濟的資金缺口買單的主要方式。探索碳期貨 等衍生產品和業務,設立碳市場有關的基金,在資本市場上及信貸支持 上,或引導資本市場投資踐行 ESG 的投資理念,發揮龍頭企業的環境治 理作用。
為什么碳定價是碳中和經濟及推進碳減排的關鍵?
從產權明確的經濟學 原理角度,碳金融發展的另外一個關鍵問題在于——定價。碳定價主要 包括碳稅(Carbon Tax)和碳排放權交易(ETS)兩種形式。碳定價權 博弈將會成為大國博弈的重要內容之一。我們認為,伴隨碳定價水平及 市場化的完善,排放權交易會讓重污染地區或者高耗能、高碳排企業承 擔應有的社會治理成本,倒逼中國高碳產業調整。需要建立完整的配套 政策,在全球碳中和的進程中爭取碳排放的市場定價權。
7、碳中和政策破局下,傳統能源行業的變革與新能源行業的機遇
1)化工:化工全面低碳革新,石油煤炭供應減量,新材料或受益 2)鋼鐵:低質鋼材全面減產,優質環保鋼鐵企業盈利抬升 3)煤炭:短期煤炭能源核心地位無法動搖,行業集中度或進一步提高 4)光伏:2021年光伏進入平價階段,光伏龍頭率先受益 5)風電:裝機容量持續增長,拓寬新能源應用場景


全球共識維度:全球碳中和共識下,碳交易市場發展或迎來共振

2015 年 12 月 12 日,巴黎氣候變化大會正式舉行,大會上聯合國秘書 長潘基文呼吁國際社會應針對減少溫室氣體的排放采取措施,重視各國 應對氣候變化風險的能力,并通過《巴黎協定》。該協議旨在安排 2020 年后各國政府應如何應對全球氣候變化,長期目標為限制全球平均氣溫 的上升幅度,即與前工業化時期相比,其上升幅度必須在 2 攝氏度以內 并爭取控制在 1.5 攝氏度內。2016 年 4 月 22 日,175 位國家領導人共 同簽署該協定,環境保護已成為全球共振目標。《巴黎協定》后,各國針對《巴黎協定》提出了符合自身情況的減排目 標。摘取部分重要經濟體的具體政策如下:
1.1 國外經驗:碳金融市場已實現對碳排放環境成本科學量化和市場化定價
根據世界銀行 2005 年以來每年出版的《全球碳市場現狀與趨勢》報告, 1998 年至 2004 年全球碳市場交易量從 1900 萬噸增長到了 1.2 億噸, 2005 年包括碳配額和項目減排量在內的交易量則一舉突破了 7 億噸, 交易總額超過了108 億美元,其中碳配額交易量3.29 億噸,交易額82.8 億美元。在隨后數年間,國際碳市場在經濟景氣的推動下量價齊升,碳 配額交易額 4 年間從 82 億美元猛增到 1263 億美元,年均增長1.48 倍, 碳市場也因此曾一度被認為將取代石油成為世界上頭號大宗商品市場。
從國外經驗看,碳金融市場已經成功實現了對碳排放這一類環境成本的 科學量化和市場化定價,并為其提供了流轉、估值和變現的便捷渠道將 其所對應的風險成本或潛在收益轉化成了企業的財務績效,成為綠色金 融體系中率先實現落地生根的環節。1998 年至 2015 年全球碳金融市場 的交易量抬升后又有所放緩,我們預計,中國參與至碳中和陣營中后,全球碳中和共識下,碳交易市場發展或迎來共振,碳金融市場規模或再次攀升。
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1.2 展望未來,中國碳交易及碳減排的市場定價或是碳中和實現基礎
我們認為,歐盟作為最先關注碳發展的經濟體,它的碳發展路徑值得我 們參考。歐盟以制定的碳市場相關法律法規進行總量設定、配額分配、 MRV(監測、報告、核查)等標準和規則的統一性,并逐步修訂完善, 建立了較為完備的政策法規體系。歐盟委員會根據實際情況做出階段性政策,逐步提升高碳排放的企業管理范圍、設立階梯式目標減少溫室氣 體排放量和提升可再生能源能效,并預計 2050 年實現完全碳中和。
歐洲碳市場(EU ETS)啟動于 2005 年,是目前全球最大的碳排放交易體 系。歐洲碳市場包括電力、工業以及航空部門的 11000 多個排放設施, 2020 年排放量約 13 億噸,交易量達 80 億噸,占 2020 年全球碳市場交 易總額 2290 億歐元的九成。展望未來,中國碳交易及碳減排的市場定 價或是碳中和實現基礎。


宏觀經濟維度:國內能源結構進入“新舊轉換”的周期

在經濟學角度,二氧化碳等溫室氣體排放導致的全球氣候變暖所帶來的 負外部性問題一直影響著全球經濟,依靠石油、煤炭等傳統能源之上的 生產方式帶來的影響沒有私人部門“買單”,而一直是公共部門承接這種 負外部性帶來的成本。伴隨“碳中和”成為全球主要經濟體的共識,進 一步調整全球能源使用結構,用技術變革及創新換取全球經濟長遠可持 續發展成為各個經濟主體后續碳減排政策的重心
從經濟發展的質量與效率來說,政府需要對負外部性進行校正,把環境 成本內部化到排放主體的成本結構中:
1)在科斯定理的基礎上,建立以企業為主體的碳交易市場,用市場化 的手段使成本最小化從而將社會排碳成本降到最低。
2)在金融支持的基礎上,在傳統金融活動基礎上更強調對生態環境的 保護及對環境污染的防治,發展碳金融等綠色金融,激勵綠色投資、抑 制污染性投資,注重財務績效的同時也注重環境績效。
3)在資本市場上及信貸支持上,把研究和推廣 ESG(環境、社會、治 理)正是推動中國經濟高質量發展的重要工具,引導和踐行 ESG 的投 資理念,發揮龍頭企業的環境治理擔當。
根據《世界能源統計年鑒 2020》數據,我國 GDP 占全球比重達到 17%左右,能耗約占全球 24.27%,二氧化碳排放約占全球 28.76%,單位 GDP 碳排放強度約為世界平均水平的 3 倍。根據聯合國《世界人口展 望:2015 年修訂版》預測,今后較長時期內世界人口將保持上升趨勢, 人口總量將從 2015 年的 73 億上升到 2030 年的 85 億,2050 年接近 100 億。從這個角度來看,作為人口與經濟大國,我國擁有全球 19%左右比 重的人口創造全球 17%的 GDP,但排碳強度屬于全球較高水平,2020 年實現碳達峰的任務較為艱巨。這或進一步倒逼未來 9 年居民部門的生 活方式及企業部門的生產方式面臨較大的“變革”。
實際上,伴隨政府對新能源領域的研究與使用的倡導,2014-2019 年我 國單位 GDP 能耗已經出現連續下滑,我國能源利用效率逐年增長。2019 年,我國每萬元 GDP 消費 0.49 噸標準煤,較 2018 年下降 4.84%。清 潔能源在能源消費中的比重就增長至 23.4%,但傳統的煤炭、石油占比 分別為 57.7%、18.9%,仍是我國主要的能源消耗來源。
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另一方面,在我國的碳排放格局中,能源活動,即化石燃料的燃燒以及 化石燃料開采時的溫室氣體排碳占比為 85.4%;工業過程,即工業生產 加工中產生的溫室企業排碳比重為 15.4%;此外,農林業生產活動的綠 植吸收對排碳貢獻為-0.8%。
因此,降低傳統能源使用替代為清潔能源、 發展碳捕捉及碳匯(碳吸收)成為未來完成碳中和的必經之路。 清華大學的《中國長期低碳發展戰略研究》報告根據實現《巴黎協定》 下全球控制溫升不超過 2℃并努力控制 1.5℃以下目標下的減排路徑做 出測算,2060 年前實現碳中和,實際上就是要努力實現 1.5℃目標導向 下的減排路徑。即:在能源結構轉變中,到 2050年能源總需求 50 億 tce, 非化石能源占比超過 85%,非化石電力在總電量中比例超過 90%,煤炭 比例將在 5%以下。終端消費部門加強以電力替代化石能源直接燃燒利 用,一次能源用于發電的比重由目前 45%提升到 2050 年約 85%,電力 占終端能源消費的比重由當前 25%提升到約 68%。另一方面,在我國的碳排放格局中,能源活動,即化石燃料的燃燒以及 化石燃料開采時的溫室氣體排碳占比為 85.4%;工業過程,即工業生產 加工中產生的溫室企業排碳比重為 15.4%;此外,農林業生產活動的綠 植吸收對排碳貢獻為-0.8%。

我們認為,以光伏風電為代表的非化石能源成為 2030 年碳達峰前的增 量能源需求的主要來源,2030-60 年能源結構進入“新舊轉換”的三十 年周期。從行業影響來說,碳排放主要來自電力、鋼鐵、水泥、交通等 行業。在 2030 年碳達峰目標約束下(2030 年單位 GDP 二氧化碳排放 量比2005下降60-65%),據能源與環境政策研究中心估算,2020—2030 年能源系統累計排放空間總量為 1160 億~1200 億噸,各行業直接 CO2 排放比例為:電力熱力 42%、工業 37%、交通 13%、建筑 8%。



國內政策維度:碳約束下的減排成為我國政策發力的重點

目前我國關于實現碳達峰的政策之一是碳約束下的強化節能減排,就目 前為止我國多地已經出臺相關公告嚴禁新增高能耗產能,同時也多次強 調目前的節能減排重心應在壓低例如石油、煤炭等傳統高耗能高排放的 能源消耗上;
另外一個政策重點在于引導和鼓勵社會資本對新型能源投資建設。例如 光伏、風電以及核能的發展進行資金注入,利用少量的國有資本做杠桿 引導社會資本進入,加快新型清潔能源平價化,降低建設成本,減少運 輸消耗。
“十四五”期間,碳約束下的減排成為未來政策發力的重點。2020 年 12 月至 2021 年 3 月,央行、工信部以及能源部等多個部門在 4 個月時 間內緊急出臺關于實現“碳中和”的相關行動政策,各個部門都詳細規 劃了本部門就目前強化節能減排效果的相對應措施和目標,生態環境部 著重于低碳技術開發和項目投資,而工信部則致力于壓縮粗鋼產量,央 行專注于綠色金融的持續推行。例如 2021 年 3 月,唐山作為全國鋼鐵 重點基地就已經積極推出關停當地多個大型鋼鐵高爐的政策,并于本月 關停高達 7 座大型煉鋼爐,同時各地關于電解鋁、燒堿、等高耗能產業 的監管和限制措施或加速推進。我們認為,碳中和的政策實施力度在十 四五會議后快速加碼,碳約束下的減排成為未來政策發力的重點。
碳中和的清晰路徑下,政策執行力度加碼。根據政策及各部位釋放的信 息,我國推行“碳中和”的政策節奏可以總體歸結為:
2030 年碳達峰前大力發展例如智能電網,特高壓等新能源建設運輸技術 以滿足光伏、風電等新能源的技術發展,同時壓縮高能耗高排放例如石 油、煤炭等傳統能源上游原材料產能,提高傳統能源電化成本以逐步減 少傳統能源在整體能源結構中比重,引導終端用能部門消耗模式整改, 于 2030 年實現碳達峰;
2030 年~2060 年著手進行光伏、風電以及核能等新能源對石油、煤炭等 傳統高耗能高排放的傳統能源的全方面替代,完成對碳捕集技術(CCUS) 的突破,結合自然碳匯循環、完善對非新能源的回收和循環、來實現社 會電力供給部門的整體脫碳,徹底重塑能源結構,實現碳凈零排放。


資源可控維度:國內大循環格局下,清潔能源發力或緩解能源依賴現狀

從資源可控的角度看,我國石油及天然氣對外依存度分別達到 72%、 41%,但光伏、風電裝機規模全球領先,長遠角度看,或依托清潔能源 發展實現供給端的資源可控。
從進口細分數據看,石油、天然氣等能源進口量占整體進口量的13.28%, 僅次于芯片等關鍵技術部件,礦產占比達到 9%。作為我國制造業的“血 液”,近年來,我國這兩項進口的需求和對外依存度呈增加趨勢:2019 年,原油進口達 5.1 億噸,增長 9.5%,對外依存度升至 72.45%,天然 氣進口 9656 萬噸,增長 6.9%,對外依存度為 44%,油氣主要進口國為 美俄、沙特等中東國家。根據 IRENA 數據,2019 年中國陸上風電、太 陽能光伏、水電累計裝機規模分別占全球總量的 34%、35%、27%,碳中和目標路徑下,新舊能源結構的轉變有助于提升中國國內大循環下的 供給側的上游資源可控。


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從國內能源生產格局來看,我國能源生產體系已形成穩定的能源多輪驅 動體系,包括煤、油、氣、電、核、新能源和可再生能源。根據世界能 源統計數據,以 2019 數據為例,中國大陸一次能源能耗量高達 141.7 百億億焦耳,占比全球總能耗約 24%,亞太地區 55%。同年中國二氧化 碳排放量達到了 9825.8 百萬噸,占比全球總二氧化碳排放量的 29%。目前煤炭仍作為我國保障能源供應的基礎能源,在能源生產和消費結構 中占很大一部分比例。2012-2020 中國原煤年產量在 34.1 億-39.7 億噸 之間浮動。因此,改善煤炭大量和低效地使用將成為降低能耗與二氧化 碳排放量的重要一步,煤炭行業的碳中和落實至關重要。
另一方面,2015-2019 年中國原油進口量持續增長并在 2019 年創下 50572 萬噸進口量的歷史新高。2018-2019 中國石油進口金額已超過 2400 億美元。相反,我國原油出口量呈現出非常明顯的持續下降走勢。2019 年中國石油出口量為 81 萬噸,累計下降 69.2 %。
中國目前仍處于過度依賴石油進口的階段,石油定價權不在中國,而市 場對石油的需求彈性基本呈剛性,加上目前國際原油市場基本為寡頭壟 斷,中國必須承擔石油價格波動。因此,傳統重工業未來必須要推進安 全智能綠色開發利用煤炭開采業,以清潔高效的原則發展火電,提升天 然氣的生產能力以及擺脫石油依賴。
能源發展從高碳到低碳的轉變有利于能源高效利用化、清潔化、可持續 發展化,新能源取代傳統化石能源會是能源格局長期演變下的必然趨勢。 我國在清潔能源的開發技術和建設規模上均具有國際競爭力。電力供應 能力近幾年穩定上升,累計發電裝機容量 20.1 億千瓦,截至 2019 年年 底,全國發電量已達到 7.5 萬億千瓦時,較 2012 年相比同比分別增長 75%、50%。根據國家能源局的披露數據,目前水電、風電、光伏發電 累計裝機容量均居全球首位,2019 在運在建核電裝機容量也以 6593 萬 千瓦的驚人數據穩居世界第二,在建核電裝機容量更是早已達到全球第 一。清潔能源成本也持續降低,如光伏單位裝機成本,截至 2021 年已 下降至 3.1 元每瓦。
能源的低碳化、清潔化、高效化是能源發展的大勢所趨,也是中國經濟 社會可持續發展的迫切追求。而目前的中國已具備良好的清潔能源發展 基礎,為實現資源可控,未來將會致力于傳統工業的高質量發展與新能 源的進一步研發。

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