碳中和投資總額140萬億!深度分析碳中和背后的產業鏈

發布日期:2022-01-13 15:01

來源:前瞻產業研究院

      我國未來碳交易市場容量將是巨大的,預計2021年我國碳交易市場成交量或將達到2.5億噸,為2020年各個試點交易所交易總量的3倍,成交金額將達60億元。隨著全國統一的碳排放交易市場的建立,未來我國碳市場覆蓋范圍將逐步擴大,到碳達峰的2030年累計交易額或將超過1000億元。

      日前,中國投資協會發布的《零碳中國·綠色投資藍皮書》中測算 “碳中和”相關的投資規模約70萬億;清華大學氣候變化與可持續發展研究院預測投資規模在127.2-174.4萬億之間;國家發改委價格監測中心研究人員預測“碳中和”新增投資將超過139萬億元。

      綜合各家結果,《零碳中國·綠色投資藍皮書》中測算的投資過于保守,而清華大學和發改委價格檢測中心的測算結果大致相同。因此,碳中和帶來的相關投資總額將在140萬億左右。

碳中和產業概況

      碳中和是指國家、企業、產品、活動或個人在一定時間內直接或間接產生的二氧化碳或溫室氣體排放總量,通過植樹造林、節能減排等形式,以抵消自身產生的二氧化碳或溫室氣體排放量,實現正負抵消,達到相對“零排放”。

碳中和產業鏈剖析:產業鏈較為龐大

      目前,我國碳中和產業鏈核心產業架構從碳排放到碳吸收大致可劃分為三部分,前端加強能源結構的調整,用低碳替代高碳、可再生能源替代化石能源;

      中端提升節能減排水平,包括產業結構轉型、提升能源利用效率、加強低碳技術研發及完善低碳發展機制等;后端增強資源循環利用水平,落實生產者責任制度,促進資源品的回收再利用;

      自然循環端加強生態碳匯,包括開展國土綠化行動,增加森林面積和蓄積量,加強生態保護修復,增強草原、綠地、湖泊、濕地等自然生態系統的固碳能力,增加碳吸納量。

      此外,碳交易作為碳中和發展中的重要一環,也發揮著積極作用。碳交易基本原理是,合同的一方通過支付另一方獲得溫室氣體減排額,買方可以將購得的減排額用于減緩溫室效應從而實現其減排的目標。

▼圖表1:碳中和產業產業鏈

▼圖表2:碳中和產業全景圖譜

中國碳中和產業背景

碳排放情況:中國是全世界碳排放量最多的國家,能源領域碳排放最多

      碳達峰與碳中和兩者的目的與意義都是限制碳排放量??茖W研究表明,過量的碳排放會導致球氣候變暖、溫室效應,以及出現極端惡劣天氣。其中溫室效應是最為直接且嚴重的問題。2020年,大氣中的二氧化碳濃度超過了400ppm,全球地表平均溫度比19世紀的基線升高了約1.25°C,比1981年至2010年的參考期升高了0.6°C,逼近2016年的最熱記錄。因此控制碳排放量有長遠且重要的發展意義。

      據英國石油公司(BP)發布的《世界能源統計年鑒2020》統計數據顯示,2009-2019年,我國碳排放量由77.1億噸提升至98.3億噸,穩居世界第一。2020年,雖然我國也遭受肺炎疫情影響,但由于疫情控制迅速,整體影響明顯低于全球水平,初步估計2020年我國碳排放量降幅約為1.7%,據此測算,2020年,我國碳排放量約為96.6億噸。

▼圖表3:2009-2020年中國碳排放總量變化趨勢(單位:億噸)

      從碳排放來源來看,我國碳排放主要來自能源(包括能源供給以及能源消耗)領域,據國際碳行動伙伴組織統計數據顯示,2020年,我國來自能源領域的碳排放占全國排放總量的77%;工業過程碳排放量占14%;農業及廢棄物碳排放占比分別為7%和2%。

▼圖表4:2020年中國碳排放來源結構(單位:%)

中國碳中和產業政策背景:制定了碳達峰、碳中和中長期目標

      我國首次明確提出碳達峰和碳中和的目標是在2020年9月份的第七十五屆聯合國大會一般性辯論上。我國國家主席習近平同志向全世界表示我國將采取更加有力的政策和措施,并且承諾力爭于2030年前達到峰值,2030年單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降60%~65%,2060年前實現碳中和的宏遠目標。隨后再多次重大工作會議和對外問答過程中提到碳中和和碳達峰目標。

▼圖表5:中國碳中和產業政策規劃匯總(一)

▼圖表6:中國碳中和產業政策規劃匯總(二)


中國碳中和產業發展歷程

已正式將“碳中和”理念納入頂層布局

      實現碳達峰、碳中和中長期目標,既是我國積極應對氣候變化、推動構建人類命運共同體的責任擔當,也是我國貫徹新發展理念、推動高質量發展的必然要求。

      2015年6月,李克強總理在法國訪問期間宣布了我國二氧化碳排放將在2030年左右達到峰值,為未來“碳中和”目標跨出了階段性的步伐。2020年9月,習近平總書記提出力爭于2030年前“碳達峰”,2060年前實現“碳中和”,這是我國首次推出“碳中和”。2021年3月,《2021年政府工作報告》提出扎實做好碳達峰、碳中和各項工作,意味著中國已正式將“碳中和”理念納入頂層布局。

▼圖表7:中國碳中和產業發展歷程

中國碳中和產業發展現狀

采取“兩大發展路徑、三步走”發展策略

      根據我國碳排放產業的分布,碳排放大部分是來自于發電和工業端,其次是交通行業,而農業與商業占比較少。實現碳中和的路徑可以拆分為兩個部分:可避免的排放和不可避免的排放。

      在可避免的方向上,國家提出優先解決電力生產過程的碳排放,進而完成燃油車向電動汽車的轉化,最終實現深度脫碳。在不能完全避免排放的領域,可通過碳捕捉、利用、封存技術(CCUS)或者通過森林、海洋進行自然吸收,最終實現碳中和。

▼圖表8:實現碳中和的路徑

       從目前我國碳排放發展情況來看,我國“碳中和”基本確定三步走策略,首先在2030年完成碳達峰;其次在2045年前快速降低碳排放;最后再2060年實現深度脫碳,實現碳中和。

▼圖表9:中國“碳中和”三步走發展策略

細分市場之前端:能源替代

       在碳中和產業鏈中,前端能源替代是指加強能源結構的調整,用低碳替代高碳、清潔能源能源替代傳統化石能源。人類活動導致的二氧化碳排放主要來源于化石燃料消費,使用清潔能源和可再生能源替代傳統化石能源可以從產業鏈前端減少碳排放量。

       近年來,我國在大力發展清潔能源來替代化石能源。截止2020年底,我國光伏發電累計裝機253.43GW,風電累計并網裝機容量達2.81億千瓦,水電裝機容量達到3.7億千瓦,核電裝機容量5102.7萬千瓦均較2019年有所增長。

▼圖表10:2016-2020年中國光伏、風電并網、水電、核電裝機量(單位:GW,億千瓦)

      天然氣、水電、核電、風電等清潔能源消費量占能源消費總量的比重逐年增長。2020年,我國清潔能源消費量占能源消費總量的比重達24.3%。

▼圖表11:2016-2020年中國清潔能源消費量占能源消費總量的比重(單位:%)

細分市場之中端:節能減排

      在碳中和產業鏈中,中端主要表現為提升節能減排水平,包括產業結構轉型、提升能源利用效率、加強低碳技術研發及完善低碳發展機制等,代表性行業包括鋼鐵、化工、建材、造紙、有色、交運行業等。

(1)鋼鐵:領先企業積極發布碳中和行動計劃

      為實現碳達峰碳中和的目標,鋼鐵行業碳達峰行動方案和路線圖已基本明確。正在編制的《鋼鐵行業碳達峰及降碳行動方案》目前已形成修改完善稿,初步確定行業達峰目標和重點任務。在2030年“碳達峰”和2060年“碳中和”的目標約束下,中國寶武、河鋼、包鋼、鞍鋼4家鋼企發布碳中和行動計劃。

▼圖表12:鋼鐵行業減碳轉型碳中和行動計劃

(2)建筑:水泥能耗近年下降,但碳排放量控制仍需加強

      中國建筑行業規模位居世界第一,現有城鎮總建筑存量約650億平方米,這些建筑在使用過程中排放了約21億噸二氧化碳,約占中國碳排放總量的20%,也占全球建筑總排放量的20%。這部分碳排放被稱為“運營碳排放”。

      建筑行業中的水泥工業是非金屬礦物制品中最為主要的能源消耗和碳排放的來源之一。2015-2020年,在我國政府和行業的集體努力下,我國水泥制造業生產每噸水泥的能源消費量從0.112噸標準煤下降到0.108噸標準煤,但噸水泥碳排放量從0.463噸上升到0.517噸。因此我國水泥行業仍需繼續加強節能減排。

▼圖表13:2015-2020年水泥制造業產量及能源消費及碳排放量情況(單位:億噸,噸標準煤/噸水泥,噸/水泥)

(3)交運:電氣化轉型

——鐵路交通運輸電氣化:電氣化率逐年提升

      近年來,我國鐵路運輸逐漸往電氣化轉型。2013-2020年,我國電氣化鐵路營業里程數和電氣化率呈逐年增長趨勢。2020年,我國電氣化里程10.7萬公里,比2019年增長0.7萬公里;鐵路電化率達72.8%,較2019年增長0.9%。

▼圖表14:2013-2020年中國電氣化鐵路營業里程及電氣化率情況(單位:萬公里,%)

(3)-2)公路交通運輸電氣化:新能源汽車滲透率穩步提升

      公路交通運輸電氣化方面,新能源汽車是典型代表。2014年,我國開始出現私人購買新能源汽車,由此也開啟我國新能源汽車元年。2015年全國進入新能源汽車產業高速增長年,在2015年11月,我國新能源汽車產銷量在整體汽車行業里的占比首次突破1%關卡,我國也在這一年成為全球最大的新能源汽車市場。

      根據中國汽車工業協會最新公布的數據顯示,2020我國新能源汽車市場滲透率(全國新能源汽車銷量占全國汽車總銷量比例)達到5.4%,較2019年有所攀升。

▼圖表15:2012-2020年中國新能源汽車銷量及滲透率情況(單位:萬輛,%)

(4)低碳發展機制:完善綠色發展機制,碳中和債券發行提速

       2021年3月18日中國銀行間市場交易商協會推出《關于明確碳中和債相關機制的通知》,使我國成為首個在全球以“碳中和”貼標綠債、建立碳中和債券市場機制的國家。根據《關于明確碳中和債相關機制的通知》,碳中和債是指募集資金專項用于具有碳減排效益的綠色項目的債務融資工具。目前,我國碳中和債券發行主要在銀行間市場和交易所市場。

      自2021年2月首只碳中和債券發行到2021年6月,銀行間市場發行共發行 92只綠色債券,其中碳中和債共有51只,占比約55.4%。發行的碳中和債包含了信用債、利率債和資產證券化產品,合計發行規模 822.9億元;交易所市場發行共發行65只綠色債券,其中碳中和債共有31只,占比47.7%。發行產品一般公司債和資產證券化產品,合計金額有310.19億元。從發行人類別來看,目前碳中和債券以電力行業為主,合計占比為43.9%。

▼圖表16:2021年中國碳中和債券按發行人分類(單位:%)

細分市場之后端:碳吸收

      森林、濕地及草原生態系統的碳匯功能在實現碳中和的目標起到重要作用,其中森林碳匯是目前世界上最為經濟的“碳吸收”手段。我國森林面積和森林蓄積量連續30年保持“雙增長”。

      根據2020年12月國家林草局介紹,目前我國森林碳儲量超過92億噸,平均每年增加的森林碳儲量都在2億噸以上,折合碳匯大約7到8億噸。“十四五”期間,我國森林覆蓋率有望達到24.1%,森林蓄積量達到190億立方米。隨著森林覆蓋率和森林蓄積量的提升,未來我國森林碳匯還將逐步提高。

▼圖表17:1973-2020年中國森林覆蓋率(單位:百萬公頃,億立方米,%)

細分市場之碳交易:碳交易市場規模創新高

      2012年以前,中國碳市場發展較緩慢,主要以參與清潔發展機制(CDM)項目為主。隨著中國開啟了碳市場建設工作,對建立中國碳排放權交易制度做出了相應決策部署。2011年11月,中國發布《關于開展碳排放權交易試點工作的通知》,拉開碳市場建設帷幕。從2013年6月,深圳率先開展交易,其他試點地區也在2013年到2014年先后啟動市場交易。

     從我國2014-2020年碳交易市場成交量情況來,成交量整體呈現先增后減再增的波動趨勢,2017年我國碳交易成交量最大,為4900.31萬噸二氧化碳當量;2020年全年,我國碳交易市場完成成交量4340.09萬噸二氧化碳當量,同比增長40.85%。

▼圖表18:2014-2020年中國碳交易市場配額成交量(單位:萬噸)

      從我國碳交易市場的成交金額變化情況來看,2014-2020年我國碳交易市場成交額整體呈現增長趨勢,僅在2017、2018兩年有小幅度減少。2020年我國碳交易市場成交額達到了12.67億元人民幣,同比增長了33.49%,創下碳交易市場成交額新高。

▼圖表19:2014-2020年中國碳交易市場配額成交金額(單位:億元,%)

中國碳中和產業競爭格局分析

區域競爭格局:全國各地協同發展

      碳中和產業發展需全國各地協同發展,一方落后必將拖全局后退,因此在我國明確雙碳發展目標之后,全國各地均抓緊制定碳中和行動方案,從目前各地已發布方案來看,全國各省市結合自身發展情況以及能源產業結構,或注重發展清潔能源替代高碳能源,或加大高碳產業節能減排,還有部分地區大力發展碳中和金融市場推進地區節能減排。

▼圖表20:中國碳中和產業各地區發展側重點分析

      其中,碳市場機制特別是碳金融的發展有助于推動社會資本向低碳領域流動,有利于激發企業開發低碳技術和應用低碳產品,帶動企業生產模式和商業模式發生轉變,提高企業的市場競爭力,為培育和創新發展低碳經濟提供動力。

      從各個試點地區的交易情況來看,湖北省和廣東省的碳交易中心的市場規模要遠超于其他地區,其中湖北省的碳交易總量和碳交易總額都位列首位,分別為7827.65萬噸和16.88億元。在北京、上海、天津、深圳和重慶五個市內,北京和深圳的碳交易相對活躍,其中北京的碳交易額總共為9.06億元,深圳的碳交易總額共7.38億元。

▼圖表21:截至2021年6月中國各試點碳排放交易量及金額(單位:萬噸,億元)

企業競爭格局:碳中和產業參與企業眾多

      在碳中和產業中參與企業眾多,每個領域的優勢競爭者各不相同。如三峽能源、隆基股份、長江電力則是專注于碳中和產業鏈中的能源替代,包鋼股份、河鋼股份、海螺水泥則是專注于碳中和產業鏈中的節能減排,福建金森和遠達環保則是碳吸收領域的代表性企業,中成碳資產和恒生電子是碳交易領域的代表性企業。

▼圖表22:中國碳中和產業相關企業

      在前段能源替代方面,光伏發電行業、風力發電行業、水力發電行業中的企業主要為國有大型能源企業,其中光伏發電運營規模第一的是國家電投,光伏發電運營規模達到32632.7MW。

      在風力發電行業,我國風力發電裝機容量排名首位的是國家能源投資集團,裝機容量達3868.02萬千瓦,占全國統計裝機容量的22.72%。在水力發電行業,長江電力是中國也是全球最大的水電上市公司。

▼圖表23:能源替代重點行業競爭格局


中國碳中和產業發展前景及趨勢預測

海洋石化開采產業有望得到快速發展

      目前我國主要采用煤炭,主要是因為我國煤炭資源豐富,石油和天然氣儲備較少,依賴進口。然而根據目前已探明的南海盆地石油儲量大約在200-300億噸,天然氣儲量約16萬億立方米。海洋石化的開采和利用能大大緩解我國對煤炭的需求,從而減少碳排放量,因此海洋開采行業將有望快速發展。

碳市場覆蓋范圍將逐步擴大

      由于我國的工業大體量和高數量碳排放,由此可見我國未來碳交易市場容量將是巨大的,有很大的發展空間。預計2021年我國碳交易市場成交量或將達到2.5億噸,為2020年各個試點交易所交易總量的3倍,成交金額將達60億元。隨著全國統一的碳排放交易市場的建立,未來我國碳市場覆蓋范圍將逐步擴大,到碳達峰的2030年累計交易額或將超過1000億元。

▼圖表24:2021-2030年中國碳交易市場交易額預測(單位:億元)

碳中和相關投資總額或在140萬億左右

      國內許多機構均對碳中和下的新增直接投資做了測算,其中中國投資協會發布的《零碳中國·綠色投資藍皮書》中測算 “碳中和”相關的投資規模約70萬億;清華大學氣候變化與可持續發展研究院預測投資規模在127.2-174.4萬億之間;國家發改委價格監測中心研究人員預測“碳中和”新增投資將超過139萬億元。

      綜合各家結果,前瞻認為《零碳中國·綠色投資藍皮書》的測算相對保守,而清華大學和發改委價格檢測中心的測算結果大致相同。綜合后,碳中和帶來的相關投資總額或在140萬億左右。

圖表25:權威機構對“碳中和”所帶來的投資規模的測算

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