2022年碳达峰和碳中和专题报告：内涵、趋势与投资机会.docx

2021年碳达峰和碳中和专题报告：内涵、趋势与投资机会我国宣布将碳达峰目标提前，并首次提出碳中和，将有力推动全球应对气候变化工作，有序性、平衡性和多元化是减排过程中需要遵循的基本原则。人类活动对气候变化产生重要影响，我国政府积极应对气候变化，先后四次提出相关国际承诺。2020年9月提出的“双碳目标”（二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和）将加速全球温室气体减排行动。从碳达峰到碳中和既是大势所趋，又非一蹴而就。碳中和难度远高于碳达峰。有序性（从达峰到中和是循序渐进，经历较漫长过程）、平衡性（温室气体排放既是生态环境问题，也是发展权问题，减排速度应当与经济发展、技术发展相契合）和多元化（应用多元化技术，形成立体式的减排体系）尤为重要。双碳问题是以能源为主的系统性问题，关系到经济与产业结构调整，核心是降低C02排放强度与总量，由近及远重点是“节能减排”、"调整能源结构”、“发展碳技术与市场”。双碳问题重点在能源，但非单纯的能源结构调整，同时涉及经济社会诸多方面，如节能环保、工业、建筑、交通等。近期从中央到地方、从各行业到企业都纷纷出台相关政策与规划以促进双碳目标的实现。减少C02排放，具体涉及供给侧和需求侧两大部分，供给侧将以电力系统为核心，推动能源结构调整与转型升级；需求侧将以工业为重点，多措并举，包括产业结构调整、节能、材料循环利用、使用低排放原料等。在减少排放的同时，加强C02的吸收、捕集、利用等碳技术与碳市场也将逐步得到更加积极地探索。1、总体认识气候变化和碳排放1. 1全球气候变暖是人类亟需解决的关键问题气候指一个地区大气的多年平均状况，通常由温度、降水、光照等气候要素的统计量来反映。气候变化是指长时期内气候状态的变化。气候变化有两方面表现形式：一是气候平均值的变化，如温度整体下降或者升高；二是气候离差值的变化，是指目前的气候状态偏离正常状态的程度，气候离差值增大，气候状态的不稳定性增加，气候异常将愈加明显。气候变化的原因既有自然因素也有人为因素。自然因素包括太阳辐射的变化、地球轨道的变化、火山活动、大气与海洋环流的变化等；人为因素主要是工业革命以来人类活动，包括人类生产、生活所造成的二氧化碳等温室气体的排放、对土地的利用、城市化等。全球变暖是目前气候变化的主要特征，其原因是大气中温室气体浓度上升导致温室效应增强。温室气体主要包括水蒸气（H20）、二氧化碳（C02）、氧化亚氮（N20）、甲烷（CH4）、氢氟碳化合物（HFCs）、全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6）、三氟化氮（NF3）等，其中除水蒸气外的其他温室气体与人类活动关系密切，成为当前减排的重点。温室效应是指地球主要通过地表吸收来自太阳的辐射，并以长波辐射（热辐射、红外辐射）到宇宙。某些长波辐射被大气中的温室气体所吸收。这些被吸收的能量再向各个方向辐射,向上辐射的部分从大气较冷的高层消失到宇宙之中，向下辐射的部分使地表增温。人类活动排放的温室气体快速增长，导致全球气候变暖、极端天气频发等一系列严重后果。根据政府间气候变化专门委员会（IntergovernmentaIPaneIonCIimateChange,IPCC）最近一次评估形成的气候变化2014综合报告，自1850年以来,全球人为C02排放快速增长，导致地球表面温度趋势性上行，过去30年里，每10年的地球表面温度都依次比前一个10年的温度更高。人为温室气体排放与全球温升、海平面上升具有高度相关性。1.2温室气体的来源与构成（1）关于温室气体应对气候变化，需要减少温室气体排放，其核心是要减少二氧化碳排放。一是C02是最主要的温室气体，在全球和我国温室气体排放总量中的占比分别超过七成和八成。二是现有技术条件下，C02减排难度低于其它温室气体。C02减排目前已有相对清晰的实施路径，如通过风电、光伏等可再生能源发电替代化石能源发电，有效降低电力行业C02排放；通过氢能使用，降低钢铁等工业C02排放；通过大规模植树造林，有效吸收C02o从全球来看，二氧化碳排放占温室气体排放总量的75%o根据联合国环境规划署TheEmissionsGapReport2020，全球温室气体排放持续增长，其中C02增量最大。2019年，全球温室气体排放总量为59.1±5.9GtC02e（十亿吨二氧化碳当量），其中化石（包括化石燃料和碳酸盐）相关C02排放约38.0士1.9Gt,占温室气体排放总量的65%,加上土地利用变化（land-usechange）带来的排放,C02排放占比上升至75%左右。从我国来看，二氧化碳排放占温室气体排放总量的80%以上。根据中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告,2014年我国温室气体排放总量为123.01亿tC02e（亿吨二氧化碳当量），其中C02排放102.75亿吨，占83.5%;若考虑土地利用、土地利用变化和林业（LULUCF）带来的吸收量，则C02净排放占比为81.6%。需要特别说明的是，2014年国家温室气体清单是我国官方披露的最近期数据，根据联合国环境规划署（UNEP）数据，2019年我国温室气体排放总量在140亿tC02e左右，较2014上升14%左右。因此，下表中排放量绝对值会有所上升，但比例关系不会有明显变化。（2）关于二氧化碳二氧化碳排放主要来源于两方面，与能源相关排放占比接近90%,工业过程排放占比略超10%。根据中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告，2014年二氧化碳排放（不计吸收）中，能源活动占比86.9%,工业过程占比12.9%。农业活动、废弃物处理等产生的二氧化碳排放较小，可予以忽略。2020年,根据清华气候院“中国低碳发展战略与转型路径研究项目成果介绍“，二氧化碳总排放量113.5亿吨，其中与能源相关排放100.3亿吨,占比88.4%；工业过程排放13.2亿吨,占比116%。工业生产过程的C02主要集中于非金属矿物制品、金属冶炼、化工，占比分别约7成、2成、1成。2014年我国工业生产过程排放13.3亿吨二氧化碳，其中非金属矿物制品排放9.15亿吨（主要为水泥），占68.8%;金属冶炼排放2.73亿吨，占20.5%;化学工业排放1.42亿吨，占10.7%。能源相关二氧化碳排放中可分为供给端和需求端来拆解其结构。供给端，煤炭、石油、天然气排放占比分别为77%、17%、6%o根据GlobalCarbonProject初步测算,2020年中国煤炭、石油、天然气C02排放量约为72亿吨、16亿吨、6亿吨，总计94亿吨，与清华气候院总量数据（100.3亿吨）相近。煤油气三者排放占比分别为76.6%、17.0%、6.4%o需求端，不计间接排放，电力、工业、建筑、交通排放占比大致为“4-477”关系；若计间接排放，工业、建筑、交通排放占比大致为关系。根据清华气候院中国长期低碳发展战略与转型路径研究综合报告，2020年电力、工业、建筑、交通四部门C02排放占比分别为40.5%、37.6%.10.0%.9.9%;若计用电带来的间接排放，则根据工业、建筑、交通用电量占比计算，三者排放占比约70%、20%、10%o（3）关于工业二氧化碳排放从全球来看，2018年工业占全球C02排放总量（不计土地利用变化带来的C02排放）的46.8%。UNEP数据显示，2018年化石（包括化石燃料和碳酸盐）相关C02排放约375亿吨；IEA数据显示，2018年化石燃料燃烧产生的C02排放约335亿吨；二者差值约40亿吨，占总排放的比重为10.7%,参照我国工业过程C02排放占C02总排放的11%-13%,基本可认为上述差值属于工业过程C02排放。化石燃料燃烧产生的335亿吨C02排放中，发电供热C02排放140亿吨，占比41.7%；制造业、建设、能源生产相关C02排放（不计发电供热间接排放）77.7亿吨，占比23.2%。根据国网能源研究院全球能源分析与展望数据，2018年全球工业用电占终端用电总量的41.2%,因此我们判断工业中与能源相关C02总排放约为777+140X412%=1354亿吨。工业总体C02排放约为135.4+40=175.4亿吨，占全球C02排放总量（不计土地利用变化带来的C02排放）的46.8%。水泥、钢铁、化工是工业中C02排放最大的三个行业，比重约为17.2%、16.7%、12.1%（2015年）。基于上述方法，测得2015年工业C02排放约174亿吨。根据麦肯锡DecarbonizationofindustriaIsectors:Thenextfrontier,2015年水泥行业C02排放约30亿吨（占非金属矿物制品业排放的80%）,钢铁行业C02排放约29亿吨，化工行业C02排放约21亿吨（其中合成氨排放5亿吨，乙烯排放2亿吨），占工业总排放的17.2%、16.7%.12.1%o从我国来看，钢铁、水泥、化工C02排放占C02排放总量的比重约16.2%、15.7%.7%o2019年，中国化石燃料相关C02排放约98.1亿吨，连同工业过程C02排放，共计109.9亿吨（假设工业过程C02排放占全部C02排放的10.7%,与2020年相同）。根据麦肯锡数据，2015年全球水泥、钢铁、化工C02排放30亿吨、29亿吨、21亿吨。假设单位产量C02排放不变，则2019年中国水泥C02排放17.2亿吨，占全部C02排放15.7%。中国钢铁C02排放17.8亿吨，占全部C02排放16.2%。另据冶金工业规划研究院测算，钢铁行业占全国碳排放总量15%左右，是制造业31个门类中碳排放量最大行业，与我们测算结果大致吻合。化工行业产品众多，基于主要化工产品大致估算我国化工C02排放占全球1/3,即排放约7亿吨，约占全国C02排放的7%(2015年)。分用能形式来看，除电力产生的间接排放外，全球40%工业C02排放来源于燃烧供热，以满足各类低温(<100°C)、中温(100-500°C)、高温0500°C)需求。(4)关于建筑二氧化碳排放建筑全过程包括建材生产阶段、建筑施工阶段、建筑运行阶段，各阶段C02排放占C02总排放的28%、1%、22%。2018年我国建筑全过程C02排放总量为49.3亿吨，占全国C02排放的比重为51.3%(此处对全国C02排放或未考虑工业过程排放，导致各占比略偏大)。其中，建材生产阶段C02排放27.2亿吨，占全国C02排放的比重为28.3%;建筑施工阶段C02排放1亿吨，占比1%;建筑运行阶段C02排放21.1亿吨，占比21.9%。(5)关于交通二氧化碳排放全球交通C02排放占比24.6%,其中公路交通占比18.2%o根据IEA数据，2018年全球化石燃料燃烧C02排放335.1亿吨(未计工业过程排放，下述占比会略偏高)，交通C02排放82.6亿吨，占比24.6%;公路交通C02排放60.9亿吨,占比18.2%。中国交通C02排放占比9.6%,其中公路交通占比7.9%。根据IEA数据，2018年中国化石燃料燃烧C02排放95.3亿吨(未计工业过程排放，下述占比会略偏高)，交通C02排放9.2亿吨，占比9.6%;公路交通C02排放7.5亿吨，占比7.9%。全球应对气候变化的总体框架2. 1全球应对气候变化的发展历程气候变化问题