深度 | 2020年碳中和深度研究報(bào)告
文章導(dǎo)讀:
“碳中和”是我國(guó)能源安全和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的內(nèi)在需求,也是世界各國(guó)利益對(duì)立和統(tǒng)一。其中對(duì)立體現(xiàn)在“碳排放權(quán)”背后發(fā)展權(quán)的博弈,統(tǒng)一體現(xiàn)在全球應(yīng)對(duì)氣候變化政策的一致。相比發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)實(shí)現(xiàn)“碳中和”的年限更短,碳排放下降的斜率更大。
報(bào)告綜述
碳中和與大重構(gòu):供給側(cè)改革、能源革命與產(chǎn)業(yè)升級(jí)
基于碳排放來(lái)源的燃燒、非燃燒過(guò)程,我們構(gòu)建了“碳中和”的實(shí)現(xiàn)路徑:1)供給側(cè)提高可再生能源比例,構(gòu)建零碳電力為主、氫能為輔的能源結(jié)構(gòu),同時(shí)大力發(fā)展儲(chǔ)能以保障電網(wǎng)平衡;2)需求側(cè)從工業(yè)、交通、建筑三個(gè)部門著手,全面推廣終端電氣化、源頭減量、節(jié)能提效;3)改良工業(yè)過(guò)程,針對(duì)工業(yè)原料的氧化還原、分解采取針對(duì)性的原料替換。
六大路線:源頭減量、能源替代、節(jié)能提效、回收利用、工藝改造、碳捕集
1)源頭減量:短期減排壓力下,政府可能通過(guò)“能耗”等措施進(jìn)行供給側(cè)改革,需要關(guān)注是否發(fā)生階段性沖刺,引發(fā)大宗商品價(jià)格進(jìn)一步上漲。噸產(chǎn)品能耗大戶:電解鋁、硅鐵(鋼鐵)、石墨電極、水泥、銅加工、燒堿、滌綸、黃磷、鋅等;
2)能源替代:以風(fēng)光、儲(chǔ)能、氫能、新能源汽車為代表的的新能源行業(yè),包括供應(yīng)鏈上下游、制造端、運(yùn)營(yíng)端在內(nèi)的全產(chǎn)業(yè)鏈都將受益于碳中和對(duì)投資的拉動(dòng);
3)節(jié)能提效:工業(yè)節(jié)能、建筑節(jié)能及節(jié)能設(shè)備將受益;
4)回收利用:再生資源的回收利用可以有效減少初次生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放,如廢鋼、電池回收、垃圾分類及固廢處理;
5)工藝改造:主要集中在電池技術(shù)升級(jí)、智慧電網(wǎng)、分布式電源、特高壓、能源互聯(lián)網(wǎng)、裝配式等方面;
6)碳捕集:部分路徑碳減排的難度較大,二氧化碳捕集、利用與封存可能作為“兜底”技術(shù)存在。目前來(lái)看成本處于高位,不同路線成本在700-1500元/噸。
01
碳中和:大重構(gòu)
1.1、發(fā)展的權(quán)利:大國(guó)博弈與利益統(tǒng)一
站在全球視角,我們認(rèn)為中國(guó)加快“碳達(dá)峰、碳中和”主要基于以下三方面推動(dòng):
1)“碳中和”是中國(guó)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)在需求——能源保障、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型
在能源保障方面:2020年底,我國(guó)原油進(jìn)口依賴度達(dá)73%,天然氣進(jìn)口依賴度也在40%以上;基于能源保障考慮,發(fā)展新能源具有必要性。與此同時(shí),我國(guó)已在新能源領(lǐng)域建立起全球優(yōu)勢(shì)。根據(jù)麥肯錫測(cè)算,我國(guó)在太陽(yáng)能電池板領(lǐng)域的國(guó)家表現(xiàn)遠(yuǎn)超美國(guó),在所有行業(yè)對(duì)比中位列第一。
在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方面:雖然“新冠疫情”對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的負(fù)面影響正在逐步消除,但是仍有流動(dòng)性泛濫、債務(wù)問(wèn)題等未來(lái)潛在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn);中國(guó)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)度,然而面對(duì)比如貿(mào)易摩擦、技術(shù)封鎖等復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì),做好自己顯得尤為重要,科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)將是未來(lái)重要的發(fā)展方向,加快新產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略布局,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的力度前所未有,步伐明顯加快,在能源與資源領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)信息領(lǐng)域、先進(jìn)材料與制造領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、人口健康領(lǐng)域等出現(xiàn)科技革命的可能性較大。
“碳減排”作為重要的抓手,通過(guò)“碳成本”這一要素的流動(dòng),推動(dòng)我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性改革。
2)“碳中和”的對(duì)立性——大國(guó)博弈、貿(mào)易摩擦
部分發(fā)達(dá)國(guó)家其實(shí)此前已多次討論過(guò)包括對(duì)中國(guó)在內(nèi)的不實(shí)施碳減排限額國(guó)家的進(jìn)口產(chǎn)品征收“碳關(guān)稅”,但因經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易依賴性、碳市場(chǎng)不成熟等原因而擱淺。
根據(jù)OECD數(shù)據(jù),2015年我國(guó)對(duì)外出口約6億噸CO2,其中對(duì)美出口2.26億噸,占比約35%。假設(shè)國(guó)際對(duì)我國(guó)按40美元/噸征收碳稅,增加開支約260億美元;按100美元/噸,增加650億美元。假設(shè)我國(guó)碳排放成本全部?jī)?nèi)部化,2019年我國(guó)碳排放98.26億噸,按碳價(jià)100美元/噸測(cè)算,需9826億美元。
“排碳限制”的本質(zhì),是一種發(fā)展權(quán)的限制;而“碳關(guān)稅”的本質(zhì),是應(yīng)對(duì)貿(mào)易劣勢(shì)的一種手段,而這種劣勢(shì),可能一部分是由實(shí)施碳減排后成本增加而造成的。站在我國(guó)的角度:“碳關(guān)稅”既是貿(mào)易壁壘“壓力”,也是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的“動(dòng)力”。
為什么“新冠疫情”后,我國(guó)推動(dòng)“碳中和”更加迅速?——增加國(guó)際聲譽(yù)和話語(yǔ)權(quán)。2019年我國(guó)碳排放量達(dá)98.26億噸位列全球第一(人均碳排放和碳排放量/GDP均相對(duì)較低),自2005年以來(lái)為全球碳排放總量最高的國(guó)家(加入世貿(mào)組織后,全球產(chǎn)業(yè)鏈分工變化所致)。近年來(lái)我國(guó)碳排放增速已有所放緩,但較為龐大的人口基數(shù)使得我國(guó)碳排放全球占比仍在持續(xù)提升,2019年達(dá)28.76%。
而針對(duì)“新冠疫情”源頭問(wèn)題,經(jīng)常有部分西方國(guó)家和人員因政治原因公開抹黑中國(guó)。而加速推動(dòng)“碳中和”將助力我國(guó)樹立負(fù)責(zé)任的大國(guó)形象,在國(guó)際氣候法律秩序構(gòu)建中爭(zhēng)取獲得“話語(yǔ)權(quán)”,并掌握未來(lái)全球“游戲規(guī)則”的主動(dòng)權(quán)和制定權(quán)。
目前,全人類氣候目標(biāo)競(jìng)賽已經(jīng)開啟,根據(jù)EnergyClimate機(jī)構(gòu)推出的凈零排放競(jìng)賽計(jì)分卡,目前我國(guó)已處于第四梯隊(duì),位列全球第28位。
3)“碳中和”的統(tǒng)一性:全球難得的政策與利益一致點(diǎn)
從全球來(lái)看,多數(shù)國(guó)家已更新NDC(國(guó)家自主貢獻(xiàn))目標(biāo)?!疤贾泻汀币殉蔀槿虼筅厔?shì)。
拜登上臺(tái)后,美國(guó)重新加入《巴黎協(xié)定》,應(yīng)對(duì)氣候變化是拜登此次總統(tǒng)競(jìng)選的核心承諾之一,未來(lái)美國(guó)將在全球氣候變化、新能源發(fā)展方面采取更多的措施。
雖然前期中美在貿(mào)易和技術(shù)層面有著種種的不愉快,但是在應(yīng)對(duì)全球氣候變化方面,無(wú)論是中美還是全球,在碳中和方面,具有相同的利益和方向。
1.2、我國(guó)的碳減排將是一段艱苦的歷程
盡管全球越來(lái)越多的政府正在將碳中和目標(biāo)納入國(guó)家戰(zhàn)略,但就具體目標(biāo)而言,仍有區(qū)別。如歐盟在2020年3月提交《氣候中性法》,旨在從法律層面確保歐洲到2050年成為首個(gè)“氣候中性”大陸。美國(guó)加州和中國(guó)分別制定了2045年和2060年“碳中和”目標(biāo)。加州的目標(biāo)包括削減所有溫室氣體排放,包括二氧化碳、甲烷等,并抵消其無(wú)法削減的排放量,而中國(guó)的目標(biāo)僅針對(duì)二氧化碳。
我國(guó)碳排放下降斜率更大。由于發(fā)展階段的不同,發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍經(jīng)歷“碳達(dá)峰”,為達(dá)到2050年“碳中和”,更大程度上只是延續(xù)以往的減排斜率。而我國(guó)碳排放總量仍在增加,需要經(jīng)歷2030年前“碳達(dá)峰”,然后走向2060年前“碳中和”。從實(shí)現(xiàn)“碳中和”的年限來(lái)看,比發(fā)達(dá)國(guó)家時(shí)間更緊迫,碳排放下降的斜率更大。
在陡峭的碳排放量下降曲線背后,是規(guī)?;慕?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。這意味著我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)下相當(dāng)規(guī)模的存量資產(chǎn)將失去原有功能。
煤電資產(chǎn)擱淺的問(wèn)題,表明了轉(zhuǎn)型需經(jīng)歷陣痛。一方面,從能源結(jié)構(gòu)和自身稟賦來(lái)看,我國(guó)的能源消耗以煤為主,煤電發(fā)電量在2019年占總發(fā)電量的65%,遠(yuǎn)超發(fā)達(dá)國(guó)家;另一方面,我國(guó)煤電機(jī)組的平均服役年限僅12年,而發(fā)達(dá)國(guó)家普遍達(dá)到40年以上。更快的碳排放量下降斜率,意味著將會(huì)有大量的未達(dá)到退役年限的煤電資產(chǎn)提前“擱淺”。
根據(jù)牛津大學(xué)2017年研究,在不同的情景假設(shè)下,我國(guó)煤電擱淺資產(chǎn)規(guī)模估算可能高達(dá)30,860-72,010億元(合4,490-10,470億美元),相當(dāng)于中國(guó)2015年GDP的4.1-9.5%。由于近年來(lái)我國(guó)仍在新建煤電機(jī)組,實(shí)際擱淺規(guī)??赡芨?。
1.3、“碳中和”對(duì)我國(guó)意味著什么?
在碳排放量結(jié)構(gòu)方面,目前發(fā)電已成為占比最高的部門。2019年我國(guó)碳排放量115億噸,其中發(fā)電碳排放量45.69億噸CO2,占比40%;工業(yè)燃燒碳排放量33.12億噸CO2,占比29%。
各大碳排放重點(diǎn)國(guó)家中,除美國(guó)外,碳排放占比最高的均為發(fā)電部門(美國(guó)為交通,占比45%)。因此,要實(shí)現(xiàn)“碳中和”,能源轉(zhuǎn)型首當(dāng)其沖。
廣義的能源板塊包括能源的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、消費(fèi)過(guò)程,用途包括驅(qū)動(dòng)、產(chǎn)熱等,是大多數(shù)溫室氣體排放的根源。除此之外,交通、工業(yè)過(guò)程和農(nóng)業(yè)也是溫室氣體排放的主要來(lái)源。
從微觀角度看,工業(yè)企業(yè)碳核算邊界內(nèi)主要包含三個(gè)方面:
1燃料在氧化燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體排放;
2在生產(chǎn)、廢棄物處理處置過(guò)程中除燃料燃燒之外的物理或化學(xué)變化造成的溫室氣體排放;
3企業(yè)輸入/出的電力、熱力所對(duì)應(yīng)的電力、熱力生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二氧化碳排放。
這意味著我們需要從燃料燃燒/非燃燒過(guò)程著手,向可再生能源轉(zhuǎn)變;或通過(guò)節(jié)能降耗的措施減少二氧化碳的排放。
02
六大碳減排路線:供給側(cè)改革、能源革命與產(chǎn)業(yè)升級(jí)
我們從“能源碳”和“物質(zhì)碳”兩方面出發(fā),構(gòu)建了“碳中和”的實(shí)現(xiàn)路徑。
一、能源碳
1)能源供給側(cè):提高可再生能源比例,構(gòu)建零碳電力為主、氫能為輔的能源結(jié)構(gòu),同時(shí)大力發(fā)展儲(chǔ)能以保障電網(wǎng)平衡。
2)能源需求側(cè):分行業(yè)看,主要是工業(yè)、交通、建筑三個(gè)部門;按實(shí)現(xiàn)路徑劃分,主要有終端電氣化、源頭減量、節(jié)能提效三種途徑。
二、物質(zhì)碳
物質(zhì)碳與工業(yè)過(guò)程息息相關(guān),因此涉及到大規(guī)模的工藝改變和原材料替換。
2.1、源頭減量:碳減排驅(qū)動(dòng)的供給側(cè)改革
(1)2021年1月26日,國(guó)務(wù)院新聞發(fā)布會(huì)披露,工信部與國(guó)家發(fā)改委等相關(guān)部門正在研究制定新的產(chǎn)能置換辦法和項(xiàng)目備案的指導(dǎo)意見(jiàn),逐步建立以碳排放、污染物排放、能耗總量為依據(jù)的存量約束機(jī)制,確保2021年全面實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)量同比的下降。
促進(jìn)鋼鐵產(chǎn)量的壓減主要從以下四個(gè)方面:
一是嚴(yán)禁新增鋼鐵產(chǎn)能。對(duì)確有必要建設(shè)的鋼鐵冶煉項(xiàng)目需要嚴(yán)格執(zhí)行產(chǎn)能置換的政策,對(duì)違法違規(guī)新增的冶煉產(chǎn)能行為將加大查處力度,強(qiáng)化負(fù)面預(yù)警。同時(shí)不斷地強(qiáng)化環(huán)保、能耗、安全、質(zhì)量等要素約束,規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)行為。
二是完善相關(guān)的政策措施。根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新情況,工信部和國(guó)家發(fā)改委等相關(guān)部門正在研究制定新的產(chǎn)能置換辦法和項(xiàng)目備案的指導(dǎo)意見(jiàn),將進(jìn)一步指導(dǎo)鞏固鋼鐵去產(chǎn)能的工作成效。
三是推進(jìn)鋼鐵行業(yè)的兼并重組,推動(dòng)提高行業(yè)集中度,推動(dòng)解決行業(yè)長(zhǎng)期存在的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重,資源配置不合理,研發(fā)創(chuàng)新協(xié)同能力不強(qiáng)等問(wèn)題,提高行業(yè)的創(chuàng)新能力和規(guī)模效益。
四是堅(jiān)決壓縮鋼鐵產(chǎn)量。結(jié)合當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的總體態(tài)勢(shì),著眼于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和階段性目標(biāo),逐步建立以碳排放、污染物排放、能耗總量為依據(jù)的存量約束機(jī)制,研究制定相關(guān)工作方案,確保2021年全面實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)量同比下降。
回顧上一輪供給側(cè)改革,以差別化電價(jià)、階梯電價(jià)為代表的市場(chǎng)化政策,以及清查中頻爐(地條鋼)為代表的行政手段(包括后期的環(huán)保督查),有效促進(jìn)了鋼鐵行業(yè)落后產(chǎn)能淘汰,也使鋼鐵價(jià)格飆升。目前,政策尚處于討論中,我們需要進(jìn)一步進(jìn)行分析:
1)雖然碳減排是一場(chǎng)“馬拉松”,但是指標(biāo)的設(shè)定、路徑的選擇具有顯著的政策因素,而目前在其他減排路徑經(jīng)濟(jì)技術(shù)較為一般或時(shí)間成本較高的情況下,短期壓減產(chǎn)能或許是一條行之有效的措施;
2)目前,生態(tài)環(huán)境部主管碳減排相關(guān)事宜,從環(huán)保督察手段來(lái)看,歷史已證明其有效性;
3)各地、各行業(yè)都將制定自己的減排目標(biāo)和減排路徑,不可避免有排名、比較的因素。綜上所述,我們對(duì)通過(guò)壓減落后產(chǎn)能來(lái)降低能耗進(jìn)而減少二氧化碳排放的政策手段持樂(lè)觀態(tài)度。當(dāng)然具體仍需要待政策最終落地,具體評(píng)估減排指標(biāo)與減排路線。
(2)2021年2月4日,內(nèi)蒙發(fā)布《調(diào)整部分行業(yè)電價(jià)政策和電力市場(chǎng)交易政策》,對(duì)部分行業(yè)電價(jià)政策和電力市場(chǎng)交易政策進(jìn)行調(diào)整。嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定對(duì)電解鋁、鐵合金、電石、燒堿、水泥、鋼鐵、黃磷、鋅冶煉8個(gè)行業(yè)實(shí)行差別電價(jià)政策,繼續(xù)對(duì)電解鋁、水泥、鋼鐵行業(yè)執(zhí)行階梯電價(jià)政策。
2021年2月24日,甘肅省發(fā)布《高耗能行業(yè)執(zhí)行差別電價(jià)管理辦法通知》,要求2021年3月31日前完成本地區(qū)首次執(zhí)行差別電價(jià)企業(yè)確認(rèn)工作。針對(duì)鋼鐵、鐵合金、電解鋁、鋅冶煉、電石、燒堿、黃磷、水泥等八個(gè)高耗能企業(yè),按照允許類、限制類、淘汰類,執(zhí)行差別化電價(jià)。
從近期政策來(lái)看,以碳排放、能耗總量、污染物排放為依據(jù)的存量約束機(jī)制正在收緊。
電網(wǎng)企業(yè)因?qū)嵤┎顒e電價(jià)政策而增加的加價(jià)電費(fèi)收入全額上繳省級(jí)國(guó)庫(kù),納入省級(jí)財(cái)政預(yù)算,實(shí)行“收支兩條線”管理,統(tǒng)籌用于支持經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)能減排工作。對(duì)水泥行業(yè)、鋼鐵行業(yè)因?qū)嵤┎顒e電價(jià)政策增加的電費(fèi)收入,10%留電網(wǎng)企業(yè)用于彌補(bǔ)執(zhí)行差別電價(jià)增加的成本;90%上繳省級(jí)國(guó)庫(kù),納入省級(jí)財(cái)政預(yù)算,統(tǒng)籌用于支持行業(yè)技術(shù)改造和轉(zhuǎn)型升級(jí),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整。
在“碳達(dá)峰”、“碳中和”目標(biāo)的倒逼之下,“能耗指標(biāo)”將成為重要的抓手,2021年全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,大宗商品價(jià)格上漲動(dòng)力較強(qiáng),疊加“碳中和”目標(biāo)下的產(chǎn)能壓降手段,高能耗產(chǎn)品供給側(cè)約束后,價(jià)格有可能進(jìn)一步提升。
我們根據(jù)能耗指標(biāo),梳理了高耗能類型產(chǎn)品:電解鋁、硅鐵、電爐錳鐵、石墨電極、燒堿、滌綸、銅等,都有可能成為限制對(duì)象。
2.2、能源替代:新能源長(zhǎng)期發(fā)展的盛宴
現(xiàn)有的能源系統(tǒng)中,煤、石油是主要力量。據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù),2019年我國(guó)能源消費(fèi)總量48.7億噸標(biāo)煤,其中煤炭、石油、天然氣、一次電力及其他能源占比分別為57.7%、18.9%、8.1%、15.3%。
從用途來(lái)看,石油主要用于終端消費(fèi)(交通、工業(yè)),煤炭主要用于中間消費(fèi)(火力發(fā)電),天然氣主要用于終端消費(fèi)(交通、工業(yè)、建筑部門)。
回顧人類對(duì)能源利用的探索歷程,實(shí)際上是從利用核外電子到利用核內(nèi)電子的過(guò)程,但這恰是宇宙、物質(zhì)、能源發(fā)展的逆過(guò)程。
二次能源中,對(duì)電能的利用是一項(xiàng)偉大的革命,現(xiàn)已成為能源利用的樞紐,從歷史上看,“電”也引發(fā)了多次生產(chǎn)技術(shù)革命。而氫能同作為二次能源,具有可存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì),但也因制備和使用效率稍遜而經(jīng)濟(jì)性較差,但從能量循環(huán)的角度看,可以有助于碳的減排。
鋰、氫能同作為可行且具有前景電子存儲(chǔ)載體,其重要的原理特點(diǎn)在于,Li+與H2都是小粒子,有助于提升物質(zhì)/能源轉(zhuǎn)換便利性。
碳中和的最重要目的就是減少含碳溫室氣體的排放,采用合適的技術(shù)固碳,最終達(dá)到平衡。
為達(dá)到碳中和,我們預(yù)計(jì)到2060年,清潔電力將成為能源系統(tǒng)的配置中樞。供給側(cè)以光伏+風(fēng)電為主,輔以核電、水電、生物質(zhì)發(fā)電;需求側(cè)全面電動(dòng)化,并輔以氫能。
2.2.1、能源供給側(cè):可再生能源主導(dǎo)
總量層面:
核心假設(shè):
(1)我們采用“自上而下”的測(cè)算方法,假設(shè)未來(lái)GDP增速和發(fā)電量增速?gòu)摹笆濉蹦┢诘?%逐步下降到2.5%;而由于節(jié)能降耗的原因,未來(lái)單位GDP能耗逐步下降,電力消費(fèi)彈性系數(shù)將小于1。
(2)假設(shè)未來(lái)我國(guó)總發(fā)電量和GDP保持同步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)且增速一致,假設(shè)GDP和總發(fā)電量增速分別為2021-2030年4%、2031-2040年3%、2041-2060年2.5%。
根據(jù)我們的上述假設(shè),以2019年發(fā)電量7.22萬(wàn)億千瓦時(shí)為基礎(chǔ),2030年發(fā)電量達(dá)到11.9萬(wàn)億千瓦時(shí)(和部分機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)基本一致),2060年發(fā)電量進(jìn)一步達(dá)到32.71萬(wàn)億千瓦時(shí)。
結(jié)構(gòu)層面:
在總發(fā)電量預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,我們將進(jìn)一步對(duì)不同發(fā)電方式未來(lái)的發(fā)電量及相應(yīng)的裝機(jī)需求進(jìn)行拆分。
(1)火電:裝機(jī)量方面,在2030年碳達(dá)峰基礎(chǔ)上,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中2020-2030年仍需要有一定規(guī)模的火電裝機(jī)支撐發(fā)電量增長(zhǎng),因此我們假設(shè)火電裝機(jī)在2020-2030年間每年仍將維持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),但增量逐步減少直至2030年無(wú)新增火電裝機(jī);2030-2060年,火電裝機(jī)每年將逐步退出電力市場(chǎng),直至2060年碳中和時(shí)存量火電裝機(jī)清零。利用小時(shí)數(shù)方面,隨著火電裝機(jī)的逐步減少,未來(lái)火電將更多用于調(diào)峰平抑發(fā)電曲線,因此我們假設(shè)火電利用小時(shí)數(shù)從2020年的4080小時(shí)逐步降低至2030年的3080小時(shí),后續(xù)則保持平穩(wěn)。發(fā)電量方面,在裝機(jī)量和利用小時(shí)數(shù)假設(shè)的基礎(chǔ)上,火電的發(fā)電量占比將從2020年的68%逐步減少至2060年碳達(dá)峰時(shí)的0%。
(2)水+核能+生物質(zhì):假設(shè)未來(lái)水+核能+生物質(zhì)整體的發(fā)電量情況保持穩(wěn)定,2020-2060年,在1.7萬(wàn)億千瓦時(shí)的基礎(chǔ)上每年增長(zhǎng)2%。
(3)光伏+風(fēng)電:在火電發(fā)電量逐步減少,水+核能+生物質(zhì)發(fā)電量保持相對(duì)穩(wěn)健增長(zhǎng)的背景下,光伏和風(fēng)力發(fā)電將逐步成為未來(lái)最重要的發(fā)電方式。發(fā)電量占比方面,我們假設(shè)光伏+風(fēng)電發(fā)電量中光伏發(fā)電的占比維持在40%;利用小時(shí)數(shù)方面,假設(shè)風(fēng)電、光伏年利用小時(shí)數(shù)分別維持在2400h、1300h;裝機(jī)量方面,在總發(fā)電量發(fā)展、其他發(fā)電方式發(fā)電量、光伏發(fā)電量占比、以及光伏和風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)等預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,我們測(cè)算得出2030年風(fēng)電、光伏新增裝機(jī)量分別為1.53、1.88億千瓦,2060年風(fēng)電、光伏新增裝機(jī)量進(jìn)一步達(dá)到為2.19、2.7億千瓦。
(4)儲(chǔ)能:由于光伏、風(fēng)電的不穩(wěn)定性,必須輔以必要的儲(chǔ)能以平抑發(fā)電波動(dòng)。假設(shè)儲(chǔ)能容配比從2020年的10%逐步提升至2060年的100%,備電時(shí)長(zhǎng)從2020年的2h逐步提升至2060年的4h,則儲(chǔ)能每年的新增容量將從2020年的0.24億千瓦時(shí)增長(zhǎng)至2060年的19.55億千瓦時(shí)。
需要注意的是,我們對(duì)光伏、風(fēng)電新增裝機(jī)量的預(yù)測(cè)源自對(duì)部分關(guān)鍵變量的核心假設(shè),如果其未來(lái)發(fā)生變化(如火電利用小時(shí)降低超預(yù)期、水+核能+生物質(zhì)發(fā)電量降低、儲(chǔ)能配套設(shè)施建設(shè)超預(yù)期等),則未來(lái)光伏、風(fēng)電每年的新增裝機(jī)量或?qū)⒊A(yù)期增長(zhǎng)。
投資層面:
在每年光伏、風(fēng)電新增裝機(jī)量的測(cè)算基礎(chǔ)上,我們將進(jìn)一步測(cè)算可再生能源發(fā)電設(shè)施建設(shè)所需要的投資規(guī)模。
(1)預(yù)測(cè)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能的單位投資成本保持下降趨勢(shì),到2030年分別達(dá)到0.371元/瓦、5.63元/瓦、1.03元/瓦時(shí),到2060年分別達(dá)到1.35元/瓦、4.5元/瓦、0.5元/瓦時(shí)。
結(jié)合我們對(duì)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能新增裝機(jī)預(yù)測(cè),可以得到2021-2060年每年在可再生能源發(fā)電端所需要的投資規(guī)模。我們預(yù)測(cè)“碳中和”將為可再生能源發(fā)電領(lǐng)域累計(jì)增加約84萬(wàn)億元人民幣的新增投資,其中光伏、風(fēng)電裝機(jī)建設(shè)投資規(guī)模約60萬(wàn)億元,儲(chǔ)能設(shè)施投資規(guī)模約24萬(wàn)億元。
氫能
在能源供給側(cè)脫碳的過(guò)程中,氫能與電能同為重要的二次能源,扮演著重要作用,如重工業(yè)(高溫-超高溫環(huán)境)、道路交通(氫燃料汽車)、大規(guī)模儲(chǔ)能、船運(yùn)等。
目前,電解水制氫的成本仍較高。根據(jù)能源轉(zhuǎn)型委員會(huì)的預(yù)測(cè),隨著電解槽成本下降,未來(lái)電解水制氫將成為主流方法。要實(shí)現(xiàn)“零碳”排放,電解水所需的電力也必須來(lái)自于可再生能源,由此產(chǎn)生的氫氣稱為“綠氫”。
海上風(fēng)電制氫(直接在風(fēng)機(jī)附近制氫)是海上風(fēng)電未來(lái)發(fā)展的重要方向,主要有兩個(gè)原因:
1)隨著海上風(fēng)電離岸越來(lái)越遠(yuǎn),外送電纜投資成本也逐步攀升,而利用風(fēng)機(jī)所發(fā)電力將水電解產(chǎn)生氫氣后,通過(guò)比電纜便宜得多的管道將氫氣送到岸上,甚至有些海域有現(xiàn)成的天然氣管道可供使用;
2)氫氣可以儲(chǔ)存,而電力難以儲(chǔ)存。
2.2.2、能源需求側(cè):終端電氣化
由于能源供給側(cè)向綠色電力轉(zhuǎn)變,所以需求側(cè)的脫碳首先意味著終端電氣化。根據(jù)國(guó)網(wǎng)能源研究院2019年12月的研究成果,終端電氣化率在2050年達(dá)到50%以上,其中工業(yè)、建筑、交通部門分別達(dá)到52%、65%、35%。
工業(yè)部門電氣化
鋼鐵、電解鋁、水泥等行業(yè)是能耗大戶,也是碳排放大戶。
鋼鐵行業(yè)的電氣化路徑主要是從高爐轉(zhuǎn)向電爐,電爐及其設(shè)備、耗材仍具有較好的投資機(jī)會(huì)。根據(jù)鋼協(xié)數(shù)據(jù),2019年我國(guó)鋼鐵行業(yè)90%以上的產(chǎn)能采用高爐(BOF)技術(shù),而電爐技術(shù)(EAF)僅占生產(chǎn)總量的9%。特別是以廢鋼為原料的短流程煉鋼技術(shù),碳排放量?jī)H0.4噸二氧化碳/噸鋼,若使用綠色電力為電爐供能,則碳排放量可降為0。
水泥的生產(chǎn)過(guò)程中需要將水泥窯加熱到1600攝氏度以上,目前電爐的使用尚未商業(yè)化,投資成本較高。目前較為可行的方法是用沼氣、生物質(zhì)替代化石燃料。
建筑部門電氣化
從建筑屬性來(lái)看,可以分為公共建筑、城鎮(zhèn)居民建筑和農(nóng)村居民建筑。從用途來(lái)看,供熱、制冷、烹飪是中國(guó)建筑部門的主要能源消費(fèi)來(lái)源。建筑部門的電氣化率仍較低,2017年僅為28%。
目前,制冷、照明、家電已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了100%電氣化,供暖和烹飪的電氣化推進(jìn)較為緩慢。我國(guó)北方城鎮(zhèn)普遍實(shí)行集中供暖,主要熱源為燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)和燃煤鍋爐。自2017年以來(lái),我國(guó)北方地區(qū)推行“煤改氣”、“煤改電”,對(duì)建筑部門的電氣化有一定的推動(dòng)作用。
炊事方面,根據(jù)清華大學(xué)建筑電氣化接受程度調(diào)研,一方面,住宅炊事用能逐漸向公建轉(zhuǎn)移,應(yīng)關(guān)注公建餐廳電氣化;另一方面,住宅炊事電氣化最大難點(diǎn)在于改變用戶習(xí)慣。
總之,建筑部門電氣化需綜合考慮公共部門與居民住宅,也要考慮南北方氣候差異。隨著人民生活水平提高,家用電器的數(shù)量和使用強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)。未來(lái)采暖電氣化應(yīng)逐步替代燃煤鍋爐,炊事電氣化應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注餐廳電氣化和住宅炊事習(xí)慣引導(dǎo)。
交通部門電氣化
交通部門的電氣化具有三個(gè)方面的含義:
1)道路交通(小型、輕型):綠色電力為基礎(chǔ)的電動(dòng)車(電池),配套充電樁、換電站;
2)道路交通(重型)、鐵路或海運(yùn):氫能(或氨氣),配套加氫站;
3)航空:生物航空柴油為主要方向。
我們預(yù)計(jì),乘用車銷量在2040年見(jiàn)頂,電動(dòng)車的滲透率在2045年達(dá)到100%,則電動(dòng)車的銷量將在2045年達(dá)到3600萬(wàn)輛/年。假設(shè)單車售價(jià)保持下行趨勢(shì),在2060年達(dá)到12萬(wàn)元/輛左右。則電動(dòng)車領(lǐng)域累計(jì)將帶來(lái)130萬(wàn)億人民幣的累計(jì)新增投資。
隨著電動(dòng)車保有量的提升,假設(shè)車樁比在2030年達(dá)到1:1,則2060年充電樁總數(shù)將超過(guò)5億個(gè)。綜合考慮充電樁的新建需求和更換需求,累計(jì)新增投資達(dá)到18.15萬(wàn)億元人民幣。
氫能燃料電池將主要用于重型道路交通(客車、貨車)。假設(shè)輕型、中型、大型貨車的年銷量保持在150、20、70萬(wàn)輛,燃料電池滲透率在2045年達(dá)到40%、60%、80%,而后保持該滲透率;輕型、中型、大型客車的年銷量保持30、7、7萬(wàn)輛,燃料電池滲透率在2045年達(dá)到30%、50%、70%,而后保持該滲透率,則累計(jì)新增投資達(dá)到29萬(wàn)億元人民幣。
2.3、回收利用:綠色低碳的循環(huán)經(jīng)濟(jì)
再生資源的回收利用可以有效減少初次生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放。目前來(lái)看,市場(chǎng)潛力主要集中在三大領(lǐng)域:
1)高耗能行業(yè)(鋼鐵、水泥、鋁和塑料)的產(chǎn)品再生;
2)廢棄物(秸稈、林業(yè)廢棄物、生活垃圾)的能源化利用;
3)動(dòng)力電池回收利用。
廢鋼利用:
據(jù)世界鋼鐵協(xié)會(huì)預(yù)測(cè),從中長(zhǎng)期來(lái)看,過(guò)去二十年中國(guó)鋼材消費(fèi)量的迅速增長(zhǎng),將帶動(dòng)中國(guó)國(guó)內(nèi)的廢鋼資源快速增長(zhǎng)。在未來(lái)數(shù)年里,中國(guó)國(guó)內(nèi)的廢鋼供應(yīng)量可滿足中國(guó)的煉鋼需求。
鋼鐵行業(yè)的電氣化趨勢(shì)(電爐代替高爐)與廢鋼的利用屬于同一路徑。對(duì)比發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)的電爐鋼產(chǎn)量占比處于較低水平。
再生鋁:
電解鋁的碳排放來(lái)源主要包括:電力消耗、碳陽(yáng)極消耗、陽(yáng)極效應(yīng)導(dǎo)致全氟化碳排放。再生鋁可以有效減少初次生產(chǎn)的能耗與碳排放,目前我國(guó)的再生鋁產(chǎn)量占比同樣處于較低水平。
塑料循環(huán)利用:
在化工行業(yè)的數(shù)千種產(chǎn)品中,僅氨、甲醇和HVC(高價(jià)值化學(xué)品,包括輕烯烴和芳烴)三大類基礎(chǔ)化工產(chǎn)品的終端能耗總量就占到該行業(yè)的四分之三左右。
據(jù)上海市再生資源回收利用行業(yè)協(xié)會(huì)披露,2019年我國(guó)產(chǎn)生廢塑料6300萬(wàn)噸,回收量1890萬(wàn)噸,回收率僅30%。
根據(jù)能源轉(zhuǎn)型委員會(huì)研究,2050年,中國(guó)的塑料需求中52%可由回收再利用的二次塑料提供,初級(jí)塑料產(chǎn)量與國(guó)際能源署的照常發(fā)展情景中的回收率水平下的產(chǎn)量相比減少45%,HVC和甲醇的需求分別較照常發(fā)展情景大幅減少40%和18%。
動(dòng)力電池回收:
磷酸鐵鋰電池回收后兩大利用途徑:梯次利用與拆解回收,這兩個(gè)途徑并不是排斥關(guān)系,而是互補(bǔ)關(guān)系。
三元正極材料回收與再生的技術(shù)路線主要分以下兩種形式:
物理修復(fù)再生,對(duì)只是失去活性鋰元素的三元正極材料,直接添加鋰元素并通過(guò)高溫?zé)Y(jié)進(jìn)行修復(fù)再生;對(duì)于嚴(yán)重容量衰減、表面晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的正極材料,進(jìn)行水熱處理和短暫的高溫?zé)Y(jié)再生;
冶金法回收,主要有火法、濕法、生物浸出法三種方式。其中火法耗能高,會(huì)產(chǎn)生有價(jià)成分損失,且產(chǎn)生有毒有害氣體;生物浸出法處理效果差,周期較長(zhǎng),且菌群培養(yǎng)困難;相比之下,濕法具有效率高、運(yùn)行可靠、能耗低、不產(chǎn)生有毒有害氣體等有毒,因此應(yīng)用更普遍。
對(duì)于三元電池,我們預(yù)測(cè):2019年預(yù)計(jì)可回收三元正極0.13萬(wàn)噸,隨后逐年遞增至2030年的29.25萬(wàn)噸。
1)NCM333:隨著2014年安裝的NCM333三元電池于2019年開始退役,2019到2022年NCM333回收量逐步增加,2022年達(dá)峰值1.28萬(wàn)噸,隨后由于NCM333的退出而逐步減少,至2026年回收量歸零;
2)NCM523:2016年開始進(jìn)入市場(chǎng)的NCM523于2021年開始報(bào)廢回收,隨后回收量于23-28年穩(wěn)定在4-6萬(wàn)噸之間,預(yù)計(jì)2030年上漲至10.78萬(wàn)噸;
3)NCM622:2017年進(jìn)入市場(chǎng)的NCM622于2022年開始報(bào)廢回收,回收量小幅上漲,直到28年上漲幅度增加,預(yù)計(jì)30年可回收6.03萬(wàn)噸;
4)NCM811:2018年進(jìn)入市場(chǎng)的NCM811于2023年開始報(bào)廢回收,預(yù)計(jì)30年可增長(zhǎng)至12.44萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)30年可回收鋰2.09萬(wàn)噸,鎳11.47萬(wàn)噸,鈷2.80萬(wàn)噸,錳3.23萬(wàn)噸。
對(duì)于磷酸鐵鋰電池,我們預(yù)測(cè):
1)2030年,報(bào)廢鐵鋰電池將達(dá)到31.33萬(wàn)噸;
2)隨著梯次利用逐年上升,預(yù)計(jì)2030年可梯次利用的鐵鋰電池達(dá)109.93GWh,共25.06萬(wàn)噸;其余6.27萬(wàn)噸進(jìn)行拆解回收,可回收鋰元素0.28萬(wàn)噸;
3)2027年梯次利用的磷酸鐵鋰電池將在2030年達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn),此時(shí)拆解回收8.604萬(wàn)噸,可回收鋰元素0.379萬(wàn)噸。二者總計(jì)可以回收鋰元素0.65萬(wàn)噸。
市場(chǎng)空間方面,根據(jù)我們的測(cè)算:三元電池回收:在金屬處于現(xiàn)價(jià)()時(shí),2030年三元電池鋰/鎳/鈷/錳回收市場(chǎng)空間預(yù)計(jì)103.67/154.24/85.80/5.29億元。
磷酸鐵鋰電池回收:
中性假設(shè)條件下(梯次利用殘值率30%),2030年梯次利用市場(chǎng)空間預(yù)計(jì)180.93億元。在鋰金屬處于現(xiàn)價(jià)(2021/1/22)時(shí),2030年磷酸鐵鋰電池鋰元素回收市場(chǎng)空間預(yù)計(jì)32.38億元。
2.4、節(jié)能提效:低碳社會(huì)的護(hù)航者
工業(yè)節(jié)能:
2020年噸新型干法水泥熟料綜合能耗已下降至85kg標(biāo)煤,較2005年下降35%。噸鋼綜合能耗下降至552克標(biāo)煤,較2005年下降20%以上。
中國(guó)鋼鐵行業(yè)還有一定的節(jié)能技術(shù)推廣、能效提高的空間。如余熱回收(TRT等技術(shù))、高級(jí)干熄焦技術(shù)(CDQ)等。
對(duì)于水泥行業(yè)來(lái)說(shuō),2020年底已有80%的水泥窯利用余熱發(fā)電,總裝機(jī)4850兆瓦。同時(shí),現(xiàn)有的商業(yè)模式(DBB模式、EPC模式、BOT模式)較為成熟,將推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)“2035年熟料生產(chǎn)完全不依賴外部電力”的目標(biāo)。
針對(duì)化工行業(yè),由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦的石油和化工行業(yè)重點(diǎn)耗能產(chǎn)品能效“領(lǐng)跑者”標(biāo)桿企業(yè)評(píng)選已持續(xù)多年,2018年行業(yè)單位能耗持續(xù)下降,萬(wàn)元收入耗標(biāo)煤同比下降10%,電石、純堿、燒堿、合成氨等重點(diǎn)產(chǎn)品單位綜合能耗同比分別下降2.18%、0.6%、0.51%和0.69%。
建筑能效提升:
根據(jù)國(guó)務(wù)院新聞辦公室《新時(shí)代的中國(guó)能源發(fā)展白皮書》,截止2019年底,我國(guó)累計(jì)建成節(jié)能建筑面積198億平米,占城鎮(zhèn)既有建筑面積比例超過(guò)56%。推動(dòng)既有居住建筑節(jié)能改造,提升公共建筑能效水平,是建筑領(lǐng)域節(jié)能的重要途徑。在居民制冷、取暖領(lǐng)域,熱泵技術(shù)可以有效利用空氣熱能,較現(xiàn)有的壁掛爐、電加熱等方式更節(jié)能。
節(jié)能設(shè)備
功率半導(dǎo)體IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)的應(yīng)用,可以有效提升能效水平,尤其是在家電(變頻家電)和工業(yè)(工業(yè)控制和自動(dòng)化)領(lǐng)域,兩者占IGBT下游需求的47%左右。
根據(jù)產(chǎn)業(yè)在線統(tǒng)計(jì),2013年變頻空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施,空調(diào)的變頻占有率提升超過(guò)了6個(gè)百分點(diǎn);2016年10月份冰箱新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,2017年冰箱的變頻化率迅速提高了10%;洗衣機(jī)新標(biāo)準(zhǔn)在2018年10月推出,2019年變頻洗衣機(jī)的市占率較推出前大幅增加了8個(gè)百分點(diǎn)。
未來(lái)隨著能效要求的進(jìn)一步提升,以IGBT為核心的變頻領(lǐng)域前景廣闊。
2.5、工業(yè)過(guò)程脫碳與工藝變革
工藝變革
除了能源使用(主要是化石燃料燃燒及電力/熱力使用),工業(yè)過(guò)程碳排放也是重要的二氧化碳來(lái)源,2017年占比13%。工業(yè)過(guò)程碳排放與各個(gè)行業(yè)采用的生產(chǎn)工藝直接相關(guān)。
(1)如鋼鐵行業(yè):含碳原料(電極、生鐵、直接還原鐵)和溶劑的分解和氧化;
(2)電解鋁:碳陽(yáng)極消耗、陽(yáng)極效應(yīng)導(dǎo)致全氟化碳排放;
(3)水泥:污水污泥等廢棄物里所含有的非生物質(zhì)碳的燃燒、原材料碳酸鹽分解產(chǎn)生的二氧化碳排放、生料中非燃料碳煅燒。
相比于“能源碳”,“過(guò)程碳”的去除更加困難。原因在于:
(1)生產(chǎn)工藝深度整合,對(duì)工藝過(guò)程的某一部分的改變都伴隨著過(guò)程其他部分的改變;
(2)生產(chǎn)設(shè)施的使用壽命很長(zhǎng),通常超過(guò)50年(定期維護(hù))。改變現(xiàn)有場(chǎng)地的工藝需要昂貴的重建或改造;
(3)大宗商品全球交易,水泥、鋼鐵、氨和乙烯是大宗商品,在采購(gòu)決策中,成本是決定性因素。除水泥外,這些產(chǎn)品都在全球范圍內(nèi)進(jìn)行交易。一般來(lái)說(shuō),在所有四個(gè)部門中,外部性都沒(méi)有被考慮在內(nèi),而且還沒(méi)有為可持續(xù)或脫碳產(chǎn)品支付更多費(fèi)用的意愿。
隨著“碳中和”的推進(jìn),短流程鋼的產(chǎn)量占比將逐步提升。對(duì)于剩余長(zhǎng)流程鋼來(lái)說(shuō),可以采用基于工藝改造的脫碳路線,如基于氫氣的直接還原鐵(DRI)、電解法煉鋼、生物質(zhì)煉鋼、碳捕集與封存(CCS)。
水泥生產(chǎn)過(guò)程中,由于石灰石分解產(chǎn)生的二氧化碳排放占到總量的60%,因此將不可避免用到碳捕集與封存(CCS)。其次,原料替代(粉煤灰、鋼渣)等替代品已被廣泛使用,其他如氧化鎂、堿/地質(zhì)聚合物粘合劑等同樣具備潛力。
2.6、CCUS:零排放“兜底”技術(shù)
由于工藝替代的困難,“物質(zhì)碳”在一定程度上不可避免,特別是在水泥、鋼鐵、化工等重工業(yè)領(lǐng)域。也即如果不采用CCUS,這些行業(yè)幾乎不可能實(shí)現(xiàn)凈零排放。
二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)是指將二氧化碳從排放源中分離后或直接加以利用或封存,以實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排的工業(yè)過(guò)程。
碳捕集的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:
(1)煤氣化制氫以及甲烷重整制氫過(guò)程;
(2)工業(yè)部門的化石燃料燃燒過(guò)程;
(3)化工原料相關(guān)碳排放和水泥生產(chǎn)的過(guò)程排放等;
(4)電力部門中的應(yīng)對(duì)短期和季節(jié)性峰值的火力發(fā)電。
2019年中國(guó)共有18個(gè)捕集項(xiàng)目在運(yùn)行,二氧化碳捕集量約170萬(wàn)噸;12個(gè)地質(zhì)利用項(xiàng)目運(yùn)行中,地質(zhì)利用量約100萬(wàn)噸;化工利用量約25萬(wàn)噸、生物利用量約6萬(wàn)噸。
在CCUS捕集、輸送、利用與封存環(huán)節(jié)中,捕集是能耗和成本最高的環(huán)節(jié)。二氧化碳排放源可以劃分為兩類:
一類是高濃度源(如煤化工、煉化廠、天然氣凈化廠等),另一類是低濃度源(如燃煤電廠、鋼鐵廠、水泥廠等)。高濃度源的捕集成本大大低于低濃度源。
捕集環(huán)節(jié):典型項(xiàng)目(低濃度燃煤電廠)的成本約在300-500元/噸;
運(yùn)輸環(huán)節(jié):罐車運(yùn)輸成本約為0.9-1.4元/噸/公里,管道運(yùn)輸成本約為0.9-1.4元/噸/公里;
利用封存環(huán)節(jié):驅(qū)油封存技術(shù)成本約在120-800元/噸,同時(shí)可以提高石油采收率。咸水層封存的成本約為249元/噸。
03
投資觀點(diǎn):快與慢、短與長(zhǎng)
通過(guò)構(gòu)建“碳中和”實(shí)現(xiàn)框架,我們跟隨全社會(huì)碳足跡,總結(jié)出各個(gè)領(lǐng)域的不同的路徑。當(dāng)然,由于技術(shù)、成本、實(shí)施條件的差異,不同的路徑之間成熟度差異較大。
目前比較成熟的路徑有:工業(yè)領(lǐng)域的鋼鐵電爐、廢鋼利用、水泥協(xié)同處置、再生鋁等,道路交通領(lǐng)域的電動(dòng)車與充電樁,能源領(lǐng)域的清潔能源,建筑領(lǐng)域的電氣化與空氣熱泵、裝配式建筑等,以及消費(fèi)側(cè)的綠色出行、垃圾分類等;
處于起步階段的路徑有:工業(yè)領(lǐng)域的壓減、轉(zhuǎn)移產(chǎn)能,交通領(lǐng)域的燃料電池、氫能、電池回收等,能源領(lǐng)域的智慧電網(wǎng)、棄風(fēng)棄光利用、火電產(chǎn)能壓減等;
處于研究階段的路徑有:水泥清潔燃料、化工Power-to-X、鋼鐵氫還原,以及碳捕集在各個(gè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。
04
風(fēng)險(xiǎn)分析
1)政策推動(dòng)不及預(yù)期“碳中和”是長(zhǎng)期目標(biāo)短期內(nèi)可能存在政策掣肘或受經(jīng)濟(jì)發(fā)展約束存在推動(dòng)力度不及預(yù)期的可能;
2)技術(shù)路線發(fā)展不及預(yù)期在“碳中和”產(chǎn)業(yè)圖譜中部分關(guān)鍵路徑尚處于發(fā)展初期未來(lái)存在技術(shù)發(fā)展不及預(yù)期的可能;
3)能源系統(tǒng)出現(xiàn)超預(yù)期事件能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型涉及面廣當(dāng)風(fēng)電光伏等可再生能源成為供給主力后極端情況下由于其運(yùn)行不穩(wěn)定性或給電網(wǎng)造成一定的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)從而引發(fā)行業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)
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