導讀:
中(zhong)國碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)排放(fang)總量在(zai)全球的(de)(de)比重不斷上升,中(zhong)央政(zheng)府(fu)對碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)減排目(mu)標持續加(jia)碼,逐步形成碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)達峰、碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)的(de)(de)“3060”目(mu)標。根(gen)據“碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)”機理,實現雙碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)目(mu)標主要路徑(jing)包括重點領域部門(men)減少碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)排放(fang)、生(sheng)態(tai)固(gu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)與(yu)技(ji)術(shu)(shu)固(gu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)合(he)力(li)增(zeng)加(jia)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)吸收、逐步完善碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)交易市場、構建綠(lv)色金融配套(tao)體(ti)系等。未來,“碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)”主題下可(ke)加(jia)速商業化落地的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)方向包括固(gu)態(tai)電池技(ji)術(shu)(shu)、新材料技(ji)術(shu)(shu)、智慧車路協同技(ji)術(shu)(shu)、存算一體(ti)AI 芯片等;而根(gen)據與(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)減排的(de)(de)相關(guan)程度,結合(he)“碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)”主要路徑(jing),可(ke)大致描繪“碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)”產業圖譜(pu)及重點領域在(zai)零碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)革命(ming)之(zhi)下的(de)(de)發展趨勢。
一、碳達峰、碳中和背景與內涵解析
1.“雙(shuang)碳”(碳達峰(feng)、碳中和(he))目(mu)標背景
①中國承諾“3060”目(mu)標,充(chong)分體現大國擔當(dang)
2020年(nian)(nian)9月(yue),在第七十五屆(jie)聯(lian)合國(guo)大會(hui)期間,國(guo)家主(zhu)席習近平提出“力爭(zheng)2030 年(nian)(nian)前(qian)CO2排(pai)放達到峰值、努力爭(zheng)取2060年(nian)(nian)前(qian)實(shi)現(xian)碳中(zhong)(zhong)和(he)的(de)目(mu)標”。2020年(nian)(nian)12 月(yue),國(guo)家主(zhu)席習近平于(yu)氣候(hou)雄心峰會(hui)(CLIMATE AMBITION SUMMIT)發言,再次(ci)重申碳達峰、碳中(zhong)(zhong)和(he)“3060目(mu)標”,并提出具體的(de)數量(liang)目(mu)標 。而(er)(er)事(shi)實(shi)上,中(zhong)(zhong)國(guo)推進“碳中(zhong)(zhong)和(he)”的(de)速(su)(su)度(du)將遠(yuan)(yuan)快于(yu)歐(ou)美(mei)(mei)等發達國(guo)家,減(jian)排(pai)任務的(de)艱巨程度(du)史無前(qian)例(li)。歐(ou)盟和(he)美(mei)(mei)國(guo)均表示在2050 年(nian)(nian)實(shi)現(xian)碳中(zhong)(zhong)和(he),然而(er)(er)歐(ou)盟已于(yu)1979年(nian)(nian)實(shi)現(xian)碳達峰,美(mei)(mei)國(guo)也已于(yu)2005年(nian)(nian)實(shi)現(xian)碳達峰。作為世界上最大的(de)發展中(zhong)(zhong)國(guo)家,中(zhong)(zhong)國(guo)的(de)碳中(zhong)(zhong)和(he)斜率會(hui)遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)陡峭(qiao)于(yu)歐(ou)美(mei)(mei),碳減(jian)排(pai)速(su)(su)度(du)也將超出歐(ou)盟一(yi)倍(bei)。
②全(quan)球氣候變化形勢嚴峻,“碳中和”終成共識
全(quan)(quan)球(qiu)氣候(hou)(hou)變暖、生(sheng)態環(huan)境不斷惡化,全(quan)(quan)球(qiu)已(yi)就此進行了(le)多次氣候(hou)(hou)談判。2016 年11月正(zheng)式生(sheng)效的《巴黎協(xie)定》具有標志性意義,為(wei)2020年后全(quan)(quan)球(qiu)應對(dui)氣候(hou)(hou)變化行動作出安排,主要目標是將21世紀全(quan)(quan)球(qiu)平(ping)均(jun)氣溫(wen)幅度控制(zhi)在(zai)2℃以內(nei),并將全(quan)(quan)球(qiu)氣溫(wen)上(shang)(shang)升控制(zhi)在(zai)前工業化時期(qi)水(shui)平(ping)之上(shang)(shang)1.5℃ [1]以內(nei)。
自(zi)工業革命以來,地球(qiu)氣(qi)候系統長期升溫,以1951~1980年平均(jun)溫度(du)為基準, 到(dao)2020年,全球(qiu)平均(jun)溫度(du)增加(jia)了約1℃,目(mu)前這一數字正(zheng)以每(mei)十年0.2 ℃ 的速度(du)不斷攀升。20世紀以來,地球(qiu)氣(qi)候變(bian)(bian)化(hua)主要(yao)由人類活動(dong)(dong)(dong)推(tui)動(dong)(dong)(dong),特別是化(hua)石燃(ran)料的燃(ran)燒增加(jia)了地球(qiu)大氣(qi)中的溫室氣(qi)體含量。碳排放驅動(dong)(dong)(dong)溫室效應積(ji)累,全球(qiu)變(bian)(bian)暖(nuan)趨勢(shi)愈加(jia)嚴峻,導致了冰(bing)川融化(hua)、海(hai)平面上(shang)升、極端(duan)天氣(qi)頻(pin)發等(deng)惡劣影響,嚴重威(wei)脅人類生(sheng)存。
圖(tu):全球氣候(hou)治理3大里程碑
2.“雙(shuang)碳(tan)(tan)”(碳(tan)(tan)達峰、碳(tan)(tan)中(zhong)和)概念內涵
碳(tan)(tan)達(da)峰(feng)、碳(tan)(tan)中和(he)、凈零(ling)排(pai)(pai)放(fang)、氣(qi)候中和(he),是(shi)各國(guo)應對氣(qi)候變化(hua)的(de)不(bu)同階段目標。其(qi)中,“碳(tan)(tan)達(da)峰(feng)”指CO2排(pai)(pai)放(fang)量不(bu)再增長,達(da)到(dao)(dao)峰(feng)值后開始慢慢下(xia)降;“碳(tan)(tan)中和(he)”(carbon neutrality)指排(pai)(pai)放(fang)到(dao)(dao)大氣(qi)中的(de)CO2凈增量為零(ling)(又(you)稱“凈零(ling)碳(tan)(tan)排(pai)(pai)放(fang)”(net-zerocarbon emissions));“ 凈零(ling)排(pai)(pai)放(fang)”(net-zeroemissions)既(ji)包含CO2 凈零(ling)排(pai)(pai)放(fang),又(you)包含其(qi)他溫室(shi)氣(qi)體(ti)的(de)凈零(ling)排(pai)(pai)放(fang),如(ru)甲烷(CH4)、氧(yang)化(hua)亞氮(N2O)、氫(qing)氟碳(tan)(tan)化(hua)物(HFCs)、全氟化(hua)碳(tan)(tan)(PFCs)、六氟化(hua)硫(SF6)等(deng);“氣(qi)候中和(he)”(climate neutrality)則(ze)除了需要溫室(shi)氣(qi)體(ti)的(de)凈零(ling)排(pai)(pai)放(fang),還需要合理控制其(qi)他人(ren)類(lei)活(huo)動,如(ru)城(cheng)市化(hua)、植(zhi)被改變等(deng)。
二、“碳中和”機理與主要路徑解析
1.“碳中和”機理
“碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)”是人(ren)類經濟(ji)社會活動的(de)綜合反映,與人(ren)口、經濟(ji)、產(chan)業、能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)、技術(shu)等多重因素均相(xiang)關。要(yao)實現“碳(tan)(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)”目標,一(yi)方面(mian)需要(yao)“做減法”,即(ji)降(jiang)低(di)碳(tan)(tan)(tan)(tan)排(pai)放,包括(kuo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)總量與能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)強度的(de)降(jiang)低(di),能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)總量的(de)下降(jiang),主要(yao)依靠(kao)產(chan)業結構調整,以(yi)及(ji)節能(neng)(neng)和(he)(he)提高能(neng)(neng)效;能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)強度的(de)下降(jiang),則主要(yao)依靠(kao)清潔(jie)化(hua)和(he)(he)電氣化(hua)。另一(yi)方面(mian),需要(yao)積極“做加(jia)法”,即(ji)增加(jia)碳(tan)(tan)(tan)(tan)移除(chu)和(he)(he)“負排(pai)放”。從碳(tan)(tan)(tan)(tan)移除(chu)來看(kan),主要(yao)依靠(kao)碳(tan)(tan)(tan)(tan)捕獲、利用(yong)與封存(cun)(CCUS);從增加(jia)“負排(pai)放”來看(kan),主要(yao)依靠(kao)土地利用(yong)變化(hua)和(he)(he)林業碳(tan)(tan)(tan)(tan)匯,以(yi)及(ji)提升生態系統碳(tan)(tan)(tan)(tan)匯能(neng)(neng)力。
“雙(shuang)碳(tan)”目標(biao)屬于系統性工程,涉(she)及能(neng)源(yuan)(yuan)供給等(deng)多個領(ling)域,因此,2060年中(zhong)國“碳(tan)中(zhong)和”愿景(jing)的(de)(de)實現頗具挑戰,需(xu)要(yao)有效識(shi)別電力、工業(ye)(ye)、交通、建筑、農業(ye)(ye)、林業(ye)(ye)等(deng)關鍵領(ling)域的(de)(de)碳(tan)減(jian)排(pai)和碳(tan)足跡,從(cong)政策、技術(shu)和金(jin)融等(deng)多角度實現跨行業(ye)(ye)合(he)作。根據能(neng)源(yuan)(yuan)基金(jin)會中(zhong)國碳(tan)中(zhong)和綜(zong)合(he)報告研究,要(yao)達到1.5℃的(de)(de)溫控目標(biao),低碳(tan)能(neng)源(yuan)(yuan)在一(yi)次能(neng)源(yuan)(yuan)消費總量中(zhong)的(de)(de)占比,應從(cong)2015年約6% 增(zeng)加至2035 年的(de)(de)35~65%,以及2050年的(de)(de)70~85%,這(zhe)些脫碳(tan)戰略的(de)(de)實施還將(jiang)導致建筑、工業(ye)(ye)和交通領(ling)域使用的(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)載(zai)體發(fa)生根本性變(bian)化(hua)。
2.“碳中和”主要路徑(jing)解析
①減少碳排放
減少碳(tan)排放,需要能源供給側的(de)深(shen)度“脫碳(tan)”,以及(ji)工業\交通運輸\建(jian)筑(zhu)等領域的(de)清潔化電氣(qi)化。
(1)能(neng)源供給側- 能(neng)源體系清潔低碳化(hua)
從國情出發(fa),實(shi)現碳(tan)(tan)(tan)中和潛力(li)最大的(de)方向是能(neng)(neng)(neng)源(yuan)結構的(de)清(qing)潔化、低(di)碳(tan)(tan)(tan)化。國家電投在2020年(nian)(nian)12月8日,成(cheng)為國內第一個(ge)宣(xuan)布碳(tan)(tan)(tan)達(da)(da)峰(feng)(feng)的(de)企業(ye),計劃(hua)在2023 年(nian)(nian)實(shi)現在國內的(de)碳(tan)(tan)(tan)達(da)(da)峰(feng)(feng);此后各高耗能(neng)(neng)(neng)企業(ye)紛紛出臺碳(tan)(tan)(tan)達(da)(da)峰(feng)(feng)、碳(tan)(tan)(tan)中和路(lu)線圖,明確承(cheng)諾企業(ye)碳(tan)(tan)(tan)達(da)(da)峰(feng)(feng)時間(jian),推(tui)動能(neng)(neng)(neng)源(yuan)結構化轉(zhuan)型,發(fa)展低(di)碳(tan)(tan)(tan)清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)。
圖:全球(qiu)氣(qi)候(hou)治理3大里程碑產業研究
(2)終端用電部門- 工業\交通運輸\建筑領域清潔化電氣化
從工(gong)(gong)業(ye)領域來(lai)看,工(gong)(gong)業(ye)部門以建(jian)材、冶金、化工(gong)(gong)等重(zhong)工(gong)(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)(chan)部門碳排放量最高;這些傳統工(gong)(gong)業(ye)一般(ban)是(shi)(shi)建(jian)立在豐(feng)富的煤炭(tan)、石(shi)油、礦石(shi)資源基礎上,其碳排放一方(fang)面來(lai)自(zi)于生(sheng)產(chan)(chan)過程(cheng)中的高溫加熱的燃料(liao)燃燒,另一方(fang)面來(lai)自(zi)于原材料(liao)的合(he)成加工(gong)(gong)。工(gong)(gong)業(ye)部門減排而(er)言,主(zhu)要是(shi)(shi)通(tong)過燃料(liao)的替(ti)換以及生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)(gong)藝的升級(ji)。
從交(jiao)通運輸(shu)領域來看,我國交(jiao)通運輸(shu)領域碳排(pai)放(fang)(fang)占全國終(zhong)端排(pai)放(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)15% 左右,是前四大碳排(pai)放(fang)(fang)部(bu)門;2013~2019年(nian),碳排(pai)放(fang)(fang)平均增速(su)保(bao)持在5% 以上,成為(wei)溫室氣體排(pai)放(fang)(fang)增長最快的(de)(de)(de)(de)領域。根據2020年(nian)12月發布的(de)(de)(de)(de)《機(ji)動車(che)污染(ran)防治政(zheng)策的(de)(de)(de)(de)費(fei)用效益(yi)評估(CBA)技(ji)術手(shou)冊》,未來5年(nian)我國還(huan)將新增機(ji)動車(che)1億多(duo)輛,工程機(ji)械(xie)160多(duo)萬臺(tai),由此導致的(de)(de)(de)(de)碳排(pai)放(fang)(fang)量十分巨大。為(wei)了實現零排(pai)放(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)通運輸(shu),電氣化是解決運輸(shu)部(bu)門排(pai)放(fang)(fang)日益(yi)增長的(de)(de)(de)(de)主要方式。
從建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)領(ling)域(yu)來看,建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)業(ye)(ye)占(zhan)(zhan)全球能源(yuan)(yuan)和過程相關CO2排放(fang)(fang)的(de)近40%。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)行業(ye)(ye)預計在2039年前后實(shi)現碳(tan)達峰(feng),遠低(di)于2030年碳(tan)達峰(feng)目標。我(wo)國(guo)(guo)(guo)現有城鎮總建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)存量(liang)約(yue)650億㎡,這(zhe)些建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)在使(shi)用(yong)過程中(zhong)(zhong)排放(fang)(fang)的(de)CO2約(yue)占(zhan)(zhan)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)碳(tan)排放(fang)(fang)總量(liang)的(de)20%,即“運營碳(tan)排放(fang)(fang)”;此外,我(wo)國(guo)(guo)(guo)每年新增建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)面積約(yue)20億㎡,其鋼鐵、水泥、玻璃等(deng)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)材料(liao)的(de)生產和運輸,以及(ji)現場施工(gong)過程的(de)碳(tan)排放(fang)(fang)被稱為“內(nei)含碳(tan)排放(fang)(fang)”,約(yue)占(zhan)(zhan)我(wo)國(guo)(guo)(guo)總碳(tan)排放(fang)(fang)量(liang)的(de)11%。面對減碳(tan)要求,建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)業(ye)(ye)應對整個生命周期內(nei)實(shi)現建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)脫碳(tan),提升材料(liao)效率(lv),推廣低(di)碳(tan)材料(liao)、采(cai)用(yong)清潔室內(nei)能源(yuan)(yuan)等(deng)。
②增加碳吸收
負(fu)(fu)排(pai)放(fang)(fang)技(ji)術(Negative EmissionsTechnologies, NETs)不可或(huo)缺,是實(shi)現“碳(tan)中和(he)”的關鍵(jian)環節。根據美國國家科學院《負(fu)(fu)排(pai)放(fang)(fang)技(ji)術和(he)可靠的封存:研究議程(cheng)》報告,造林/再造林、森(sen)林管理的變化、農業土壤(rang)的吸收和(he)儲(chu)存以(yi)及生物能源與碳(tan)捕(bu)獲和(he)封存(BECCS)這4種負(fu)(fu)排(pai)放(fang)(fang)技(ji)術已準備進(jin)行大(da)規模部(bu)署(shu)。
碳(tan)匯指通過(guo)森(sen)(sen)林(lin)、草原、濕地等保護(hu)修復措(cuo)施增(zeng)加對(dui)溫室氣體的(de)吸收,減緩氣候變化。我(wo)國(guo)(guo)大(da)規模(mo)國(guo)(guo)土綠化行動成效顯著,目前我(wo)國(guo)(guo)碳(tan)匯造林(lin)項目已(yi)具備從育苗、栽種、設計到(dao)養育、監測的(de)全產(chan)業鏈實施能(neng)力。中國(guo)(guo)森(sen)(sen)林(lin)生(sheng)態系統貢獻了約(yue)80%的(de)固碳(tan)量(liang),據評(ping)估,我(wo)國(guo)(guo)森(sen)(sen)林(lin)覆蓋率最大(da)潛力有可(ke)能(neng)達到(dao)28%,對(dui)應森(sen)(sen)林(lin)碳(tan)匯約(yue)22.7億噸。
CO2捕(bu)獲、利用與(yu)(yu)封(feng)存(CCUS)是指將二氧化碳從(cong)(cong)排(pai)放(fang)源(yuan)中分(fen)離后或(huo)直接(jie)加(jia)(jia)以(yi)利用或(huo)封(feng)存,以(yi)實現CO2減排(pai)的工(gong)(gong)業(ye)(ye)過(guo)程(cheng)。IEA(國(guo)際能源(yuan)署(shu))在《通過(guo)CCUS 改造(zao)工(gong)(gong)業(ye)(ye)》(2019)(TransformingIndustry through CCUS)提出,在清(qing)潔技(ji)(ji)(ji)術情景(與(yu)(yu)《巴黎協定》路(lu)徑一致)下(xia),CCUS 將實現38%的化工(gong)(gong)行業(ye)(ye)減排(pai),15% 的水(shui)泥和(he)鋼鐵行業(ye)(ye)減排(pai)。CCUS 全球發(fa)展和(he)部(bu)署(shu)正繼續加(jia)(jia)快步伐,相較于發(fa)達國(guo)家和(he)地區,中國(guo)的CCUS 項目尚處(chu)于起(qi)步階段,未來(lai)仍有較大增長(chang)空間(jian)。從(cong)(cong)中國(guo)CCUS技(ji)(ji)(ji)術現狀來(lai)看(kan),CO2捕(bu)集環節(jie),部(bu)分(fen)技(ji)(ji)(ji)術已(yi)進入或(huo)接(jie)近商業(ye)(ye)化應用;運(yun)(yun)輸(shu)環節(jie),陸(lu)運(yun)(yun)和(he)船舶運(yun)(yun)輸(shu)技(ji)(ji)(ji)術成(cheng)熟(shu),正處(chu)于陸(lu)地管道運(yun)(yun)輸(shu)示(shi)范階段;利用環節(jie),地質利用潛力大,技(ji)(ji)(ji)術成(cheng)熟(shu);封(feng)存環節(jie),目前也已(yi)進入工(gong)(gong)業(ye)(ye)階段,陸(lu)上地址利用封(feng)存容量(liang)達萬(wan)億噸。
③完善碳交易市場
1997年(nian)12月于(yu)日本京都(dou)通過了(le)(le)《公約》的(de)(de)第(di)一個附加協議,即《京都(dou)議定(ding)書》[2],其重要(yao)貢獻是將市場機(ji)(ji)制(zhi)作(zuo)為解(jie)決CO2為代表的(de)(de)溫室氣(qi)體減排(pai)問(wen)題的(de)(de)新路徑,即把CO2排(pai)放權作(zuo)為一種商品,從而形(xing)成了(le)(le)CO2排(pai)放權的(de)(de)交易,簡稱(cheng)“碳(tan)(tan)交易”。現階(jie)段,全(quan)球的(de)(de)碳(tan)(tan)定(ding)價(jia)機(ji)(ji)制(zhi)包括碳(tan)(tan)稅、碳(tan)(tan)排(pai)放交易市場(ETS)、碳(tan)(tan)信用(yong)機(ji)(ji)制(zhi)、基于(yu)結果的(de)(de)氣(qi)候金融(rong)(RBCF)、內部(bu)碳(tan)(tan)定(ding)價(jia)等(deng)。各(ge)國在(zai)不(bu)同的(de)(de)碳(tan)(tan)定(ding)價(jia)機(ji)(ji)制(zhi)下,形(xing)成了(le)(le)不(bu)同的(de)(de)碳(tan)(tan)價(jia)水平(ping),瑞典(dian)的(de)(de)碳(tan)(tan)稅最高為119 美元(yuan)/ 噸,大部(bu)分國家(jia)和地區碳(tan)(tan)價(jia)水平(ping)在(zai)28美元(yuan)/ 噸之下。盡管(guan)碳(tan)(tan)價(jia)水平(ping)在(zai)不(bu)斷提(ti)高,但仍低于(yu)實現《巴黎(li)協定(ding)》目標(biao)所需水平(ping)[3]。
中國(guo)碳(tan)市(shi)(shi)場(chang)的建設路(lu)徑(jing)是從試(shi)點市(shi)(shi)場(chang)向全國(guo)統一(yi)市(shi)(shi)場(chang)過渡。2011年10月,國(guo)家發改委(wei)發布(bu)《關(guan)于(yu)開(kai)展碳(tan)排(pai)放(fang)交(jiao)易試(shi)點工作的通知》,將北京(jing)、天(tian)津(jin)、上(shang)海等7省市(shi)(shi)列為(wei)碳(tan)排(pai)放(fang)試(shi)點地區。2013年6月至2014年,7省市(shi)(shi)相(xiang)繼啟動碳(tan)排(pai)放(fang)權交(jiao)易市(shi)(shi)場(chang)。2020年底,生(sheng)態環境部出臺《碳(tan)排(pai)放(fang)權交(jiao)易管理辦法(試(shi)行)》,正式啟動全國(guo)碳(tan)市(shi)(shi)場(chang)第一(yi)個(ge)履約(yue)周期。
根(gen)據全(quan)(quan)國(guo)碳(tan)市(shi)(shi)場(chang)總(zong)體(ti)設計(ji),啟動初期將以電力(li)行業(ye)(純發電和熱電聯(lian)產)為(wei)突破口,最終納(na)入全(quan)(quan)國(guo)碳(tan)市(shi)(shi)場(chang)的高能耗行業(ye)有電力(li)、石化、化工、建(jian)材、鋼鐵、有色金屬、造紙、民航等(deng)8大(da)行業(ye),其20個主要(yao)子行業(ye)中(zhong),近(jin)7500家(jia)企業(ye)都(dou)將納(na)入,碳(tan)市(shi)(shi)場(chang)控制的碳(tan)排放總(zong)量(liang)約(yue)為(wei)67億噸,約(yue)占(zhan)全(quan)(quan)國(guo)碳(tan)排放量(liang)的72%。全(quan)(quan)國(guo)碳(tan)排放交易市(shi)(shi)場(chang)建(jian)立后,將進一步提高光伏(fu)、風電等(deng)清(qing)潔能源替代的經濟效益。
④綠色金融支撐配套
綠(lv)(lv)(lv)色(se)(se)金(jin)融是指(zhi)為支持(chi)環境改善、應對(dui)氣候變(bian)化和(he)資(zi)源節約高效利用的經濟活動(dong),即對(dui)環保、節能(neng)、清潔能(neng)源、綠(lv)(lv)(lv)色(se)(se)交通(tong)、綠(lv)(lv)(lv)色(se)(se)建筑(zhu)等領域的項(xiang)目(mu)(mu)投融資(zi)、項(xiang)目(mu)(mu)運(yun)營(ying)、風險管理(li)等所提(ti)供(gong)的金(jin)融服(fu)務。“十四五(wu)”規劃明(ming)確(que)提(ti)出(chu)“發展(zhan)(zhan)綠(lv)(lv)(lv)色(se)(se)金(jin)融,支持(chi)綠(lv)(lv)(lv)色(se)(se)技術創(chuang)新,推進(jin)清潔生(sheng)產,發展(zhan)(zhan)環保產業,推進(jin)重點(dian)行業和(he)重點(dian)領域綠(lv)(lv)(lv)色(se)(se)化改造。”
2021年3月,中(zhong)央財經委員會(hui)召(zhao)開第九次會(hui)議(yi),明確“十四五”是碳(tan)(tan)(tan)達峰(feng)(feng)的關(guan)鍵期(qi)(qi)、窗口期(qi)(qi),為此要完善綠(lv)色低碳(tan)(tan)(tan)政(zheng)策和(he)(he)(he)市場體(ti)系,加快推(tui)進碳(tan)(tan)(tan)排(pai)放權交(jiao)易,積(ji)極發展綠(lv)色金融(rong)。為助力(li)碳(tan)(tan)(tan)達峰(feng)(feng)、碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)(he)愿(yuan)景,國(guo)開行(xing)成功發行(xing)首(shou)單3年期(qi)(qi)200億元“碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)(he)”專題“債券通”綠(lv)色金融(rong)債券,推(tui)動電力(li)系統脫碳(tan)(tan)(tan),同時樹立國(guo)內(nei)外(wai)碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)(he)債券市場典范。未來,可(ke)建設更多(duo)樣(yang)化的碳(tan)(tan)(tan)市場,擴(kuo)大交(jiao)易主體(ti)范圍,合理定價(jia)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)放權,先試點碳(tan)(tan)(tan)遠期(qi)(qi)、碳(tan)(tan)(tan)掉期(qi)(qi)等場外(wai)產(chan)品,再逐步推(tui)廣到(dao)碳(tan)(tan)(tan)期(qi)(qi)貨、碳(tan)(tan)(tan)期(qi)(qi)權等場內(nei)碳(tan)(tan)(tan)產(chan)品。
三、“碳中和”主題之下的技術前瞻
1.“碳中(zhong)和”技(ji)術前(qian)景
要實現“碳(tan)(tan)中(zhong)和”目標,必須依(yi)靠突(tu)破性技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。根據(ju)紅杉中(zhong)國發布(bu)的(de)《邁向(xiang)零碳(tan)(tan),基于科技(ji)(ji)(ji)創新的(de)綠色變革》,在此(ci)背景下可加(jia)速商(shang)業化(hua)落地的(de)十(shi)大技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)方向(xiang)則包括(kuo)固(gu)態電池技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、太陽能(neng)(neng)搭(da)配鋰電池的(de)一體化(hua)家(jia)用儲能(neng)(neng)、促進節能(neng)(neng)減排(pai)的(de)新材(cai)料(liao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、緩堵減排(pai)的(de)智慧車(che)路協同(tong)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、暖通空調(diao)AI數(shu)據(ju)采集與(yu)節能(neng)(neng)控制系統、高(gao)能(neng)(neng)效比的(de)存算(suan)一體AI芯片、“化(hua)石能(neng)(neng)源+CCUS”低(di)碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、直接(jie)空氣中(zhong)碳(tan)(tan)捕獲技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)的(de)量化(hua)和審(shen)計(ji)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、合成生(sheng)物技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)等。
除(chu)掌握(wo)不(bu)同技(ji)術(shu)(shu)的應(ying)用(yong)場景外,更需要(yao)關注技(ji)術(shu)(shu)背后應(ying)用(yong)產(chan)業(ye)所處(chu)的生命周期,判斷其市(shi)場前(qian)景,為(wei)技(ji)術(shu)(shu)在時間(jian)(jian)(jian)縱向布局(ju)提(ti)供支(zhi)持。因為(wei)產(chan)業(ye)替代空間(jian)(jian)(jian)大、緊迫性(xing)(xing)強,光伏(fu)、新能源汽(qi)車(che)等技(ji)術(shu)(shu)應(ying)優先推(tui)廣普(pu)及,而對(dui)于碳移除(chu)、太(tai)陽(yang)輻(fu)射管理這類產(chan)業(ye)空間(jian)(jian)(jian)大但技(ji)術(shu)(shu)尚未成(cheng)熟(shu)、短期見效(xiao)慢的新技(ji)術(shu)(shu),可(ke)繼續進行技(ji)術(shu)(shu)培育和儲備,待(dai)減排成(cheng)本(ben)整體(ti)可(ke)控(kong)之后,結合實際(ji)情況納入(ru)前(qian)瞻性(xing)(xing)布局(ju)。
2. 正加(jia)速(su)商業化落地的重要(yao)技(ji)術方向
①促進節能減排的新材料技術
在(zai)碳中(zhong)和(he)(he)目標驅動下,無(wu)論是實現(xian)小(xiao)型(xing)(xing)、輕量化(hua)和(he)(he)廉價的能源設備,還是提(ti)升高能源利用率,新型(xing)(xing)電池材(cai)料(liao)(liao)(liao)、超(chao)導材(cai)料(liao)(liao)(liao)、納米材(cai)料(liao)(liao)(liao)、稀土功能材(cai)料(liao)(liao)(liao)、綠色(se)建(jian)筑材(cai)料(liao)(liao)(liao)等在(zai)其中(zhong)的重要價值日益凸顯。
如在(zai)電(dian)動車領(ling)域,高性(xing)能(neng)的(de)電(dian)池材料可以應用(yong)在(zai)正(zheng)極(ji)、負極(ji)、電(dian)解液、隔膜等環(huan)節,提升電(dian)池的(de)可持續(xu)性(xing)、成本(ben)和安全性(xing)。以車規級碳化硅器件(jian)為例,碳化硅器件(jian)應用(yong)于車載(zai)充電(dian)系統和電(dian)池轉換系統,可以有效降低開關損耗、減小模塊體(ti)積重量、提升續(xu)航能(neng)力。而在(zai)能(neng)源化工、環(huan)境領(ling)域處(chu)理(li)環(huan)節,分(fen)子(zi)篩(shai)和過濾(lv)膜等新材料的(de)應用(yong)場景(jing)也頗為廣泛。
圖:新型電池材料
②緩堵減排的智慧車路協同技術
道路(lu)(lu)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)在行業整體碳排(pai)(pai)放中,占比高達75%[4],特別是(shi)由于擁(yong)(yong)堵(du)(du)和(he)規劃不足,建成區擴張(zhang)和(he)通(tong)(tong)(tong)勤距(ju)離加大,出現更(geng)復(fu)雜(za)的交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)形(xing)態和(he)潮汐出行,交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)擁(yong)(yong)堵(du)(du)程度(du)和(he)碳排(pai)(pai)放都在日益增(zeng)(zeng)加。據統計,道路(lu)(lu)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)狀況惡化(hua)導致駕車(che)(che)時間和(he)怠速增(zeng)(zeng)加,碳排(pai)(pai)放增(zeng)(zeng)加約(yue)3.88倍[5]。而(er)AI 可通(tong)(tong)(tong)過智(zhi)慧紅(hong)綠燈(deng)、實時感(gan)知分配路(lu)(lu)權等,充分發(fa)揮在通(tong)(tong)(tong)行狀況實時監測、診斷分析、趨勢推斷、預報(bao)預警等方面(mian)的作用,使(shi)擁(yong)(yong)堵(du)(du)時間降低(di)約(yue)20%,將(jiang)(jiang)汽車(che)(che)油耗和(he)排(pai)(pai)放降低(di)5%~20%[6]。數據顯示,經(jing)對長沙部分交(jiao)(jiao)叉路(lu)(lu)口V2X、公交(jiao)(jiao)線(xian)路(lu)(lu)、公交(jiao)(jiao)車(che)(che)進行智(zhi)能網(wang)聯化(hua)改造,公交(jiao)(jiao)車(che)(che)通(tong)(tong)(tong)過率(lv)提升(sheng)10%,準點率(lv)優化(hua)50%,有效(xiao)緩解(jie)了城(cheng)市(shi)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)擁(yong)(yong)堵(du)(du)。隨著交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)(tong)運(yun)輸業碳達峰任(ren)務的迫(po)切性增(zeng)(zeng)強,提升(sheng)道路(lu)(lu)通(tong)(tong)(tong)行率(lv)、打造高容量(liang)的運(yun)輸系(xi)統,將(jiang)(jiang)更(geng)加依賴車(che)(che)路(lu)(lu)協同來提供疏堵(du)(du)減(jian)排(pai)(pai)的解(jie)決方案(an)。
③高能效比的存(cun)算一體AI 芯片
能效(xiao)比是AI 芯(xin)片(pian)的(de)(de)(de)核心痛點(dian)之一(yi),AI 芯(xin)片(pian)90%的(de)(de)(de)性(xing)能功(gong)耗(hao)(hao)都用在(zai)和內存(cun)有(you)關的(de)(de)(de)數據(ju)(ju)傳輸(shu)及讀寫上。能源密集型的(de)(de)(de)數據(ju)(ju)運算(suan)產生的(de)(de)(de)碳排(pai)放(fang)不容小覷。根據(ju)(ju)《中國(guo)數據(ju)(ju)中心能耗(hao)(hao)現狀白皮書》,我國(guo)有(you)40萬(wan)個中小數據(ju)(ju)中心總體(ti)耗(hao)(hao)電超1000億度,折算(suan)成碳排(pai)放(fang)約9600萬(wan)噸,接近目前中國(guo)民航年(nian)排(pai)放(fang)量(liang)的(de)(de)(de)3倍[7] 。存(cun)算(suan)一(yi)體(ti)芯(xin)片(pian)能在(zai)不降低(di)準確(que)度的(de)(de)(de)前提(ti)下大幅提(ti)升算(suan)力,還可顯著降低(di)功(gong)耗(hao)(hao),使其應用場景突破性(xing)能瓶頸。存(cun)算(suan)一(yi)體(ti)技術將為無人(ren)小車(che)、泛機器人(ren)等算(suan)力要求高(gao)的(de)(de)(de)邊緣(yuan)端場景,提(ti)供大算(suan)力、低(di)功(gong)耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)高(gao)能效(xiao)比芯(xin)片(pian)及解決方案。
圖:能源互聯網助(zhu)力碳(tan)中(zhong)和
四、“碳中和”產業圖譜描繪與分析
根據與(yu)碳(tan)(tan)減(jian)排的相關程度(du)(du),結合“碳(tan)(tan)中和”主要路(lu)徑,可大致(zhi)描(miao)繪碳(tan)(tan)中和產(chan)業(ye)圖譜:其(qi)一,高度(du)(du)相關產(chan)業(ye)領域,主要為能源供(gong)給側,電(dian)力脫碳(tan)(tan)(火電(dian)、水電(dian)、光伏、風電(dian)等(deng)(deng)(deng)(deng))、輸配(pei)升級(儲能、特高壓等(deng)(deng)(deng)(deng))。其(qi)二,中度(du)(du)相關產(chan)業(ye)領域,聚焦工(gong)業(ye)部(bu)門(鋼鐵、水泥、化(hua)工(gong)等(deng)(deng)(deng)(deng))、建筑部(bu)門節(jie)能減(jian)排(裝配(pei)式建筑等(deng)(deng)(deng)(deng))、交(jiao)通(tong)運輸部(bu)門電(dian)氣化(hua)(新能源汽車等(deng)(deng)(deng)(deng))。其(qi)三,其(qi)他產(chan)業(ye)領域,包(bao)括(kuo)固廢等(deng)(deng)(deng)(deng)環保產(chan)業(ye),以及碳(tan)(tan)匯、碳(tan)(tan)捕集、碳(tan)(tan)交(jiao)易等(deng)(deng)(deng)(deng)。
①能源領域
從能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結構(gou)來看(kan),中(zhong)(zhong)國(guo)化石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)占(zhan)比仍然較大,能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利用(yong)效(xiao)(xiao)率(lv)偏低(di)。從行(xing)業排放來看(kan),電力行(xing)業碳(tan)排放量最多,占(zhan)比超過(guo)40%。因此(ci),降碳(tan)的(de)首要措(cuo)施就(jiu)是提(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)效(xiao)(xiao)、降能(neng)(neng)(neng)耗,推動可再生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)高比例(li)發(fa)展(zhan),減(jian)少(shao)化石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)使用(yong)比例(li)。此(ci)外(wai),低(di)碳(tan)零碳(tan)技術(shu)是實現碳(tan)中(zhong)(zhong)和目標的(de)關鍵(jian),而中(zhong)(zhong)國(guo)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯網為低(di)碳(tan)零碳(tan)技術(shu)發(fa)展(zhan)提(ti)(ti)供了集成創新平臺。
清(qing)(qing)潔(jie)(jie)替代(dai)技(ji)術(shu)。清(qing)(qing)潔(jie)(jie)替代(dai)技(ji)術(shu)包括以清(qing)(qing)潔(jie)(jie)能(neng)(neng)源(yuan)替代(dai)傳(chuan)統化石能(neng)(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)(dian)及清(qing)(qing)潔(jie)(jie)能(neng)(neng)源(yuan)終端直接利用(yong)。清(qing)(qing)潔(jie)(jie)發(fa)電(dian)(dian)作為(wei)零碳電(dian)(dian)源(yuan)相比化石能(neng)(neng)源(yuan)將更具競爭力。預計(ji)到(dao)2060 年,光伏發(fa)電(dian)(dian)、光熱發(fa)電(dian)(dian)、陸上風電(dian)(dian)、海上風電(dian)(dian)技(ji)術(shu)平均度電(dian)(dian)成本(ben)將分別降(jiang)至(zhi)0.07、0.3、0.15、0.3元/ 千瓦時[8]。太陽能(neng)(neng)、生(sheng)物(wu)質能(neng)(neng)、地(di)熱等清(qing)(qing)潔(jie)(jie)能(neng)(neng)源(yuan)廣泛應用(yong),預計(ji)到(dao)2060 年終端清(qing)(qing)潔(jie)(jie)能(neng)(neng)源(yuan)利用(yong)總量(liang)將達到(dao)4.9億(yi)噸標準(zhun)煤,較2017年增長約7倍(bei)。
電(dian)(dian)(dian)能替(ti)代(dai)技術。電(dian)(dian)(dian)能替(ti)代(dai)技術主要(yao)包括(kuo)工業領域電(dian)(dian)(dian)制(zhi)(zhi)熱(re)與電(dian)(dian)(dian)機械動力技術,交通領域電(dian)(dian)(dian)動汽車、氫燃料電(dian)(dian)(dian)池汽車技術,建(jian)(jian)筑領域電(dian)(dian)(dian)采暖、熱(re)泵技術,電(dian)(dian)(dian)制(zhi)(zhi)氫、電(dian)(dian)(dian)制(zhi)(zhi)氨、電(dian)(dian)(dian)制(zhi)(zhi)甲烷、電(dian)(dian)(dian)制(zhi)(zhi)甲醇等電(dian)(dian)(dian)制(zhi)(zhi)燃料及原料技術。預計到2060 年,工業、交通、建(jian)(jian)筑領域的電(dian)(dian)(dian)氣化率將分別達到54%、81%、79%[9]
②工業領域
鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)行(xing)業(ye)(ye)。鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)行(xing)業(ye)(ye)碳(tan)排放量(liang)居制(zhi)造(zao)業(ye)(ye)31個(ge)門類首位,占全國碳(tan)排放總量(liang)的(de)15%以上。鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)行(xing)業(ye)(ye)實(shi)現碳(tan)中和(he)需從推(tui)動綠色布局、節能及(ji)提升(sheng)能效、優化用(yong)(yong)(yong)能流程(cheng)結構、建立循環經濟產業(ye)(ye)鏈、采用(yong)(yong)(yong)突(tu)破性(xing)低碳(tan)技(ji)術等(deng)角(jiao)度綜(zong)合建立解決方案。從技(ji)術層面來看,鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)行(xing)業(ye)(ye)降碳(tan)短期依靠(kao)高爐改(gai)造(zao),中期依靠(kao)電爐煉鐵(tie)(tie)、氫冶金技(ji)術,長期依靠(kao)推(tui)廣應(ying)用(yong)(yong)(yong)CCUS技(ji)術。此外,機械設備等(deng)制(zhi)造(zao)業(ye)(ye)同樣面臨減(jian)(jian)(jian)排要求(qiu),碳(tan)減(jian)(jian)(jian)排提高鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)產品價格,綜(zong)合考慮(lv)經濟效益及(ji)碳(tan)減(jian)(jian)(jian)排,優選高性(xing)能特鋼(gang)(gang)、減(jian)(jian)(jian)少鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)量(liang)或將成為下游(you)用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)的(de)新趨(qu)勢,特鋼(gang)(gang)需求(qiu)或逐漸上升(sheng),將減(jian)(jian)(jian)少工具鋼(gang)(gang)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)。
圖:碳中和背景下鋼鐵行業發(fa)展新趨勢
化(hua)(hua)工。在能耗(hao)雙控的政策背景下,煤制(zhi)甲醇(chun)、合成氨(an)、氨(an)綸(lun)、工業(ye)硅、純堿、燒(shao)堿、電石、電石法PVC等產(chan)品具有較高(gao)的單噸生產(chan)綜合能耗(hao)的化(hua)(hua)工產(chan)品將(jiang)率先面臨產(chan)能調整,行(xing)業(ye)集中(zhong)度(du)有望獲得提升(sheng)。煤化(hua)(hua)工產(chan)業(ye)正在朝(chao)著差(cha)異化(hua)(hua)、精細化(hua)(hua)、高(gao)端化(hua)(hua)的方向發展,有利于行(xing)業(ye)集中(zhong)度(du)不斷提升(sheng)。國六標(biao)準全面落(luo)地在即,對尾氣處(chu)理(li)技術(shu)及載體(ti)設備都提出了更高(gao)的要(yao)求,汽車尾氣處(chu)理(li)系統有望迎(ying)來爆發。此外,發展綠色、環保的可(ke)降解材料(liao),有利于減少(shao)碳(tan)排放及自(zi)然界的留存,促進(jin)碳(tan)循環,因此生物可(ke)降解塑料(liao)的市場前景也較為廣闊。
有色(se)金屬。碳中和政策下新能源領(ling)域用鋁成(cheng)(cheng)為長周期的增量,鋁行業(ye)景氣周期開啟。由于(yu)小水電(dian)關停,大水電(dian)難以新增,現有水電(dian)生產(chan)電(dian)解鋁產(chan)能或(huo)成(cheng)(cheng)為成(cheng)(cheng)本的天然(ran)優勢(shi)。
③交通運輸領域
碳(tan)中和大勢下,交通(tong)運輸領域(yu)正加(jia)快(kuai)電(dian)(dian)氣化進程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。新(xin)能源工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)機(ji)(ji)械逐步成為政策導向。工(gong)(gong)(gong)信部提出(chu),將聯合相關(guan)部門發布(bu)實施《推動(dong)公共(gong)領域(yu)車輛(liang)電(dian)(dian)動(dong)化行(xing)動(dong)計劃》,加(jia)快(kuai)推進工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)機(ji)(ji)械和重卡電(dian)(dian)動(dong)化。近年來,新(xin)能源工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)機(ji)(ji)械快(kuai)速發展。在(zai)2021年工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)機(ji)(ji)械寶馬(ma)展上,三一、中聯、徐工(gong)(gong)(gong)、臨(lin)工(gong)(gong)(gong)、鼎力等(deng)企業(ye)紛紛展出(chu)電(dian)(dian)動(dong)化工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)機(ji)(ji)械產品,展示自身在(zai)新(xin)能源領域(yu)的布(bu)局(ju),搶占行(xing)業(ye)先機(ji)(ji)。
根據《節能(neng)(neng)與新(xin)(xin)能(neng)(neng)源汽(qi)車(che)(che)(che)技術路線2.0》,我國汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)業的(de)碳排(pai)放(fang)將(jiang)(jiang)力爭(zheng)在(zai)2028年前后達(da)峰(feng),到2035年全產(chan)(chan)業的(de)碳排(pai)放(fang)量(liang)將(jiang)(jiang)比(bi)峰(feng)值降低20%以(yi)上。其中,2035年的(de)總體發展目標為(wei),節能(neng)(neng)汽(qi)車(che)(che)(che)與新(xin)(xin)能(neng)(neng)源汽(qi)車(che)(che)(che)年銷量(liang)各占50%,汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)業實(shi)(shi)現(xian)電動(dong)化轉型;氫(qing)燃(ran)料電池汽(qi)車(che)(che)(che)保(bao)有量(liang)達(da)到100萬輛左右,商(shang)用車(che)(che)(che)實(shi)(shi)現(xian)氫(qing)動(dong)力轉型;各類網聯(lian)式高度自動(dong)駕駛車(che)(che)(che)輛在(zai)國內(nei)廣泛運行,與智(zhi)(zhi)慧能(neng)(neng)源、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)交通、智(zhi)(zhi)慧城市深度融合。
圖(tu)(tu):節能與新(xin)能源汽車技術(shu)路線(xian)圖(tu)(tu)2.0
從實踐來看,目前各公司實現(xian)碳中和的(de)路(lu)徑可主要分為(wei)三(san)分方面,一是生(sheng)產(chan)加(jia)工端,提升能源與材料的(de)使用(yong)效率(lv)(模塊化(hua)平臺);二是在燃(ran)油(you)車(che)研發上,實現(xian)更高(gao)的(de)燃(ran)油(you)經濟(ji)性;三(san)是提升電動車(che)型(xing)在產(chan)品結(jie)構中的(de)比(bi)例(li),擴大新能源汽車(che)的(de)研發投(tou)入(ru)。
從全生命周期(qi)視角來(lai)看(kan),新能源(yuan)汽(qi)車(che)碳(tan)(tan)排放具(ju)有(you)顯著優勢(shi)。具(ju)體措施而言,電(dian)(dian)池(chi)能量(liang)密度提升(sheng)可(ke)有(you)效改善(shan)碳(tan)(tan)排放。一是減少(shao)制造過程(cheng)的(de)碳(tan)(tan)排放;二是增(zeng)加(jia)(jia)使(shi)用壽命,隨著行駛(shi)里(li)程(cheng)的(de)增(zeng)加(jia)(jia),電(dian)(dian)池(chi)碳(tan)(tan)排放平攤加(jia)(jia)強,BEV碳(tan)(tan)優勢(shi)凸顯;三是儲能效率增(zeng)加(jia)(jia),用電(dian)(dian)峰(feng)值的(de)減少(shao)可(ke)大幅(fu)減少(shao)發電(dian)(dian)端的(de)儲能需求和裝機量(liang),并減少(shao)極端場(chang)景下化(hua)石能源(yuan)發電(dian)(dian)量(liang),提升(sheng)清潔用電(dian)(dian)比例。從典型車(che)企(qi)來(lai)看(kan),如比亞迪的(de)刀(dao)片電(dian)(dian)池(chi)、特斯拉的(de)“4680”電(dian)(dian)池(chi)。
圖:刀片電(dian)(dian)池(chi)與傳統電(dian)(dian)池(chi)性能(neng)比對
④建筑領域
從建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)行業實現雙碳(tan)目標來看(kan),主(zhu)(zhu)要包括(kuo)如下主(zhu)(zhu)要趨勢:一是低碳(tan)技術(shu)助(zhu)力建(jian)材(cai)生(sheng)產(chan)(chan)階段減(jian)(jian)排。二(er)是裝配式建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)在建(jian)材(cai)生(sheng)產(chan)(chan)和建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)施工(gong)階段減(jian)(jian)碳(tan)優勢明顯,光伏建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)一體化(Building IntegratedPV,BIPV)在建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)運行階段可實現從能源系統(tong)上脫碳(tan)。三是新能源提效(xiao)降碳(tan)重(zhong)要性(xing)凸顯。建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)領域(yu)的未來低碳(tan)轉型方(fang)向主(zhu)(zhu)要包括(kuo)裝配式建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)、光電建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)等。
裝(zhuang)配(pei)式建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu),能(neng)夠大(da)幅減少建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)原材料與能(neng)源消耗(hao)、降低(di)施工(gong)污染、提(ti)升(sheng)施工(gong)效(xiao)率。其中,鋼(gang)結(jie)構(gou)在(zai)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)環保以及產生的建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)垃圾方(fang)面尤其戰(zhan)友(you)優勢。2020年(nian)(nian)(nian)7月(yue),住建(jian)(jian)(jian)(jian)部(bu)連續(xu)頒(ban)布《關于大(da)力(li)發展鋼(gang)結(jie)構(gou)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的意(yi)見(jian)(征求意(yi)見(jian)稿)》、《綠色建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)創建(jian)(jian)(jian)(jian)行動方(fang)案》、《關于推動智能(neng)建(jian)(jian)(jian)(jian)造與建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)工(gong)業化協同發展的指(zhi)導(dao)意(yi)見(jian)》等重(zhong)磅(bang)支持政(zheng)策,要求到2022年(nian)(nian)(nian)當年(nian)(nian)(nian)城(cheng)鎮新建(jian)(jian)(jian)(jian)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)中綠色建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)面積占比達到70%,大(da)力(li)發展鋼(gang)結(jie)構(gou)等裝(zhuang)配(pei)式建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)。
光(guang)電建(jian)(jian)(jian)筑(zhu),光(guang)伏(fu)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)一(yi)體化(hua)優勢明顯,如(ru)無需占用(yong)額外(wai)土地(di)資源、有效減少建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能耗、降低墻面及屋頂的溫升、無噪音及污染物排放、不消(xiao)耗任何燃料等(deng)。2020年(nian)下半年(nian)出臺的《綠色建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)創(chuang)建(jian)(jian)(jian)行動(dong)方案》和(he)《關于(yu)加快新(xin)型建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)工業化(hua)發(fa)展(zhan)的若干意見》提出,推動(dong)超低能耗建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)、近零能耗建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)、零能耗建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)[10]發(fa)展(zhan),推動(dong)智能光(guang)伏(fu)應(ying)(ying)(ying)用(yong)示范,促進與建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)相結合的光(guang)伏(fu)發(fa)電系統(tong)應(ying)(ying)(ying)用(yong)。此后,北京、上(shang)海、廣州(zhou)等(deng)地(di)出臺資金扶持政策,如(ru)北京提出學校(xiao)、社(she)會福利場所以及全部實現(xian)光(guang)伏(fu)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)一(yi)體化(hua)應(ying)(ying)(ying)用(yong)項目(mu)等(deng)補貼標(biao)準為每(mei)千(qian)瓦時0.4元(含(han)稅)。據估(gu)算,“十四五”期間新(xin)增BIPV裝機容量(liang)可(ke)能達到(dao)30~50GW,對應(ying)(ying)(ying)市場規(gui)模約1500~2500億(yi)元。[11]
⑤負碳排放領域
(1)環保產業
能源需(xu)求(qiu)改(gai)變分(fen)為能源代替(ti)、固(gu)廢回收利(li)用(yong)、使(shi)用(yong)節能產品、控制碳(tan)(tan)排放(fang)源頭等。從(cong)環(huan)保公用(yong)角度,能源替(ti)代與固(gu)廢回收利(li)用(yong)是重要部分(fen)。碳(tan)(tan)排放(fang)監測主要分(fen)為核算法和測量法,目前我國碳(tan)(tan)排放(fang)CEMS系統仍未大規模展開應用(yong),未來有望率先應用(yong)于碳(tan)(tan)排放(fang)占(zhan)比(bi)較(jiao)高(gao)的(de)火電(dian)行業。
(2)園林工程
碳(tan)中(zhong)和(he)目(mu)標(biao)的(de)實現,可(ke)以(yi)通過植(zhi)樹造林、森林管理(li)、植(zhi)被修(xiu)復等(deng)措(cuo)施,增加CO2吸收量。因此園(yuan)林生(sheng)態(tai)對碳(tan)中(zhong)和(he)的(de)作用(yong)不(bu)可(ke)小覷,大力發展園(yuan)林綠化及生(sheng)態(tai)修(xiu)復工(gong)程有助于碳(tan)中(zhong)和(he)目(mu)標(biao)的(de)加速實現。此外,園(yuan)林生(sheng)態(tai)企業通過碳(tan)交易可(ke)以(yi)低成(cheng)本、高(gao)效率地實現溫室(shi)氣(qi)體(ti)排放權的(de)有效配(pei)置,還(huan)可(ke)以(yi)實現控制碳(tan)排放總(zong)量的(de)目(mu)標(biao)。
(3)碳捕捉
碳捕捉是傳統高(gao)耗能(neng)行業(ye)(ye)應對氣(qi)候(hou)變化(hua)(hua)重要的技(ji)術(shu)路(lu)徑之一(yi)(yi),但目前(qian)尚存在(zai)高(gao)成(cheng)(cheng)本、高(gao)能(neng)耗、長期安全性(xing)和可靠性(xing)待驗證等(deng)(deng)問題。在(zai)雙(shuang)碳目標(biao)下,碳捕捉作為(wei)主要負(fu)碳技(ji)術(shu)是煤炭、石化(hua)(hua)等(deng)(deng)行業(ye)(ye)延續(xu)生存的希望(wang)。短期來(lai)看,CCUS目前(qian)很多(duo)技(ji)術(shu)還在(zai)實驗室(shi)階段,由于投資(zi)成(cheng)(cheng)本高(gao),政策支持力度差異等(deng)(deng)原因,CCUS 在(zai)全球(qiu)的整體發展(zhan)進程(cheng)比較緩慢(man)。而從長遠(yuan)來(lai)看,CCUS有望(wang)成(cheng)(cheng)為(wei)核心關(guan)鍵技(ji)術(shu)。中(zhong)國有很多(duo)的應用需求,技(ji)術(shu)一(yi)(yi)旦在(zai)經濟性(xing)、成(cheng)(cheng)熟度及安全性(xing)等(deng)(deng)方面通過工(gong)業(ye)(ye)化(hua)(hua)規(gui)模的測試論證,可與發電、煤化(hua)(hua)工(gong)等(deng)(deng)產業(ye)(ye)做有效整合,未來(lai)具備(bei)廣闊空間。
圖:瑞士Climeworks
注:作者:戴立群,供職于遠博志城產業研究中心。
腳注:
1. 在(zai)IPCC《1.5℃特別報(bao)告》中,通(tong)過多模型論證(zheng),若需在(zai)21 世(shi)紀(ji)末將溫度(du)上(shang)升幅度(du)控制在(zai) 1.5℃以內,全球必須在(zai)21 世(shi)紀(ji)中葉就實現凈零排放,即碳中和。
2. 為達到《聯合國氣候變化框架公約》全球溫室氣體減量目的,《京都議定書》規(gui)定了3 種機(ji)制:清潔發展機(ji)制(Clean DevelopmentMechanism,CDM)、聯合履行(Joint Implementation,JI)及排(pai)放交易(Emissions Trade,ET)。
3. 據碳(tan)(tan)價格高級別委(wei)員會估計(ji),要(yao)實現以高成本效(xiao)益(yi)方(fang)式減少碳(tan)(tan)排放,碳(tan)(tan)價在(zai)2020 年前(qian)需(xu)要(yao)達到40~80 美元(yuan)/ 噸二(er)氧化碳(tan)(tan),2023 年前(qian)達到50~100 美元(yuan)/ 噸;但目前(qian)仍(reng)有約(yue)一半的碳(tan)(tan)排放量價格低(di)于10 美元(yuan)/ 噸。
4. 中國(guo)能(neng)源報,交通運輸業節(jie)能(neng)減碳刻不(bu)容緩
5. 新華網,停車不熄(xi)火對空氣污染最(zui)大 油耗也(ye)比(bi)行駛(shi)時高50%
6. 中(zhong)國汽(qi)車工程學會《節能(neng)與(yu)新能(neng)源汽(qi)車技術(shu)路線圖》,智能(neng)網聯汽(qi)車到2020 年油耗(hao)與(yu)排(pai)放降低5%,2020 年至(zhi)2025 年油耗(hao)與(yu)排(pai)放均降低20%
7. 億歐,瘋狂(kuang)追(zhui)求算(suan)力(li)卻忽視能(neng)(neng)耗成本,AI 或成能(neng)(neng)源密集型產(chan)業(ye)
8.《CEIDCO- 能(neng)源(yuan)行業:中國2060 年(nian)前碳中和研究報告》
9.《CEIDCO- 能(neng)源行業:中(zhong)國2060 年前碳中(zhong)和(he)研究(jiu)報告》
10.“零能(neng)耗建筑(zhu)”,或叫(jiao)“零能(neng)源住宅ZEH(Zero energy house)”,指住宅通過自身外部圍護構造,能(neng)夠達(da)到一種良好的保溫隔熱(re)效果(guo)(如使用(yong)新型(xing)的保溫材料、加大保溫材料的使用(yong)厚度、在構造組成關鍵節(jie)點位置上采用(yong)斷熱(re)橋的構造方法等(deng)等(deng));室(shi)內安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)節(jie)能(neng)設施(如安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)節(jie)能(neng)空(kong)調(diao)、安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)LED 節(jie)能(neng)燈、安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)高效熱(re)水器等(deng)等(deng));配合使用(yong)再生(sheng)能(neng)源來代替傳統能(neng)源,以(yi)此達(da)到住宅能(neng)源消耗和能(neng)源產生(sheng)兩(liang)者相(xiang)抵(di)為零。
11.興業證券,建筑行業周觀點:把握雙主線,關注“混改”與“聚(ju)焦主業”的投資(zi)機會。