作者:姚凯乾

编辑:黄志磊

来源:亿 万

什么是“碳达峰”和“碳中和”?

气候变化是人类面临的全球性问题,随着与日俱增的二氧化碳排放,温室效应愈发显著。冰川融化、海平面上升,自然灾害频繁等因素,对整个生态系统形成威胁。在该背景下,世界各国通过签订全球协约的方式减少温室气体的排放,我国由此提出“碳中和”和“碳达峰"的目标。

中国承诺在2030年达成碳达峰,届时二氧化碳的排放达到峰值;“碳中和”则是中国承诺2060年前,排放的二氧化碳通过植树造林、工业改革、节能减排等各种形式相抵消,达到正负为0的效果。

碳达峰”与“碳中和会带来投资机会?

中国零碳能源转型将在这六个领域催生巨大的的投资。亿万认为投资者应该关注的投资市场包括工业、农业、清洁能源、交通、建筑业、数字化。

工业领域

以工业领域的钢铁和水泥行业为例,二者都是能源密集行业,占全国碳排放的比重分别约为16%和15%。

2019年中国钢铁产量以9.96亿吨位居全球第一,占全球钢铁产量的53.31%,同时钢铁冶炼产生的碳排放占到全球碳总排放的7.2%,由于传统的高炉炼铁是通过焦炭燃烧提供还原反应所需要的热量,并产生还原剂一氧化碳将铁矿石还原得到铁,这一过程会产生大量二氧化碳气体。

现阶段钢铁行业降低碳排放手段是废钢生产和提升能源效率,包括:利用氢能或生物能代替煤炭作为高炉炼钢的还原剂,并将生产供能过程电气化;利用CCUS技术固定二氧化碳;充分利用炼钢所产生的一氧化碳、二氧化碳,成为生产燃料、肥料等产品的原材料。

2019年中国水泥产量超23.3亿吨,生产了全球一半以上水泥,碳排放量约占全球总碳排放的3%,是典型的碳排放大户。目前主流的水泥产品为硅酸盐水泥,产生的碳排放主要来自两方面。一是水泥生产时燃料(如煤炭、焦油、生物质),这一过程的碳排放约为水泥产业的40%。二是石灰石煅烧产生的碳排放,约占60%。 

除了能源替代,目前行业通行办法是使用非石化材料,比如粉煤灰和矿渣、氧化镁材料替代石灰石,但这类水泥目前可用性上受到限制,水泥行业深度减排仍待技术的突破创新。

农业领域

农业生产与气候变化和温室气体排放密切相关。一方面,农业是最易遭受气候变化影响的产业;另一方面,农业是温室气体排放的重要来源。农业生产占用了全球50%以上的可利用土地,消耗地球超70%的淡水、78%水体富营养化也归因于此。

化肥的生产与使用是农业碳排放主要来源之一,复合化肥的推广与使用可以有效缓解碳排放。中国年均化肥用量自2015年6022.60万吨逐年已呈下降趋势,2019年年均化肥使用量为5403.59万吨,绿色复合肥料后的零碳农业富含着农业科技革新的机会。 

此外,肉类消耗也与二氧化碳排放有关,中国人均蛋白质消耗仍处在低位,总量规模仍在增长,植物蛋白替代肉类和奶制品能降低畜牧业碳排放。平均每生产100g蛋白质,牛肉将带来近50kg温室气体排放,而豌豆仅产生1kg温室气体。

农业技术的应用在提高单产的同时,减少肥料和农药的使用,例如无人机、物联网、农业卫星、工业自动化、机器人和AI技术等。这些技术可以提高资源利用率,让农业实现环境影响可测、生产过程可控、产品质量可溯的目标。

清洁能源

零碳发电技术在2050年将成为主流,相关技术当前已经相对成熟。可再生能源中,光伏和风电被寄予了厚望。根据IEA预测,2040年全球光伏和风能总发电量中的占比将从目前的7%提升至24%,光伏发电将占据主导地位。 

2020年上半年,全国光伏发电量1278亿千瓦,同比增长20%,光伏发电量占全部发电3.8%,较去年增长约0.8%。随着城镇化率和城乡居民电气化水平的持续提高,以及新一轮农网改造升级、居民取暖“煤改电”的大力推进,尤其在气温因素的作用下,冬季取暖和夏季降温负荷快速增长,带动了城乡居民生活用电快速增长。

光伏发电发展基础也来自于基础材料的升级,例如光伏发电中重要的PERCP型铸锭单晶电池、PERCP型单晶电池、TOPCon单晶电池以及异质结电池的平均转换效率分别为22.3%、22.8%、23.5%、23.8%,预计到2030年将分别提升至23.7%、24.1%、25.7%、25.8%,旗下210大尺寸面板电池将大大提高太阳能面板转换效率,成本方面持续下降。 

根据《中国“十四五”电力发展规划研究》,预计到2025年,非化石能源发电装机有望达到15.7亿千瓦,占比约54%,其中风电累计装机规模有望达到4.95亿千瓦。“十四五”期间,风电合计新增装机有望达到250GW。未来十年(2021-2030年),风电合计新增装机有望达到630GW,预计2025年国内风机装机规模将有130%的增长,其中陆上风电有120%的增长,海上风电的增幅将达到400%。 

交通领域

交通领域产生的碳排放占全球碳排放总量的16%,值得注意的是,在能源、工业等部门碳排放增速趋缓甚至下降时,交通部门的碳排放却在继续增加。比如根据PBL数据中国交通部门的碳排放持续上升,2018年已经成为了中国第四大碳排放部门,排放量达到8.8亿吨二氧化碳当量。

尽管总量巨大,按照中国与发达国家人均车辆保有量相比,中国仍有巨大的发展空间,碳中和改造空间巨大。

随着电动车锂电池技术突破、成本持续下降,新能源电动车更为普及,充电桩的推进、充电效率的提高进一步扩大了乘用车使用场景,小轿车、短距离配送货车、城市公交、两轮车、铁路等领域逐渐实现电气化并逐步低碳甚至零碳排放。

比亚迪为例,该公司推出的“刀片”电池将电芯的宽度拉长、厚度降低,再通过少数几个大模块组合成电池包,磷酸铁锂电池能量密度、安全性和行车里程都得到了提高。

EVsales数据显示,2019年全球一共售出了约221万辆新能源汽车,同比增长9.95%,纯电动汽车占到了总量74%,同比增长了5%,这一成绩主要归功于中国市场的持续增长和特斯拉Model3的高销量。

除了新能源与电池的发展,电气化加速了自动驾驶、车联网与智能网联的交通智能化,汽车资源配置更为合理,进一步降低碳排放。

建筑业

建筑是中国碳排放的主要行业,节能改造一般从建筑材料的减排和提效入手,包括使用中空或节能建筑玻璃,或是使用石膏板等轻质隔墙材料替代传统的水泥墙、砖墙,以减少水泥、建筑砖烧制和运输过程中的碳排放。

此外热泵技术的运用有助于推动取暖领域的电气化,相较于传统电阻加热炉,热泵的能耗仅为它的一半,该技术已逐渐成为欧洲国家的建筑取暖主流技术。据IEA测算,提高热泵占比可以为建筑部门减少50%的碳排放。

为建筑加热还可以使用生物物质、不产生额外碳排放的工业余热以及太阳能热,生物质和太阳能热可广泛用于农村地区的建筑采暖和热水加热,地热能、干热岩地热资源是公认的清洁能源,具有资源量大、分布广等特点,借助屋顶光伏发电、氢能储热、电池或EV储能等,可以实现零碳能源的供给

数字化

除了能源与工业,数字化也在减少碳排放方面发挥重要作用。以信息通讯技术ICT应用为代表,GeSI的研究显示,ICT技术将在未来十年通过改造其他行业,帮助全球碳排放减少20%。

例如在风电领域,风机运维机器人可以对叶片、塔筒自动化巡检并提供维修服务,电厂、制造工厂均在使用工业管理SaaS来提高工厂自动化,降低能源消耗,“黑灯工厂”们除了强调生产智能化外,也更强调能源管理。

全球移动通信系统协会统计显示,2018年移动技术使全球温室气体排放量减少了约21.35亿吨,约等于同年俄罗斯的年碳排放总量,这些数字化机会体现在建筑、能源、个人消费、智能交通与智慧城市、农业、制造等垂直领域。

总结

零碳中国必将成为长期价值投资的新风向,一方面得益于零碳转型的全球趋势,另一方面归功于国家制定的零碳战略目标。目前零碳中国仍处于发展建设的早期阶段,以上六大蓝海领域投资潜力巨大,投资者在一二级市场投资机会丰富,伴随痰中ABS、债券、基金等产品相继上市,产业中的商业机会将更多。