号称万亿市场的“碳达峰、碳中和”,到底是什么?

王涵2021-03-11
从能源生产和消费结构看,世界能源已形成煤、油、气、新能源“四分天下”的格局

今年两会已经接近尾声,根据新华网的统计,“碳达峰、碳中和”在关注热力榜一直排名靠前,成为当下大家讨论的热词。那到底什么是“碳达峰”?什么又是“碳中和”?为什么说他们能撑起“万亿市场”?

新华社热力榜

01 碳达峰和碳中和是什么?

要理解碳达峰和碳中和,先来说说这个碳是什么。

“碳达峰”和“碳中和”里的碳是二氧化碳,是导致全球变暖的最大元凶,地球天气变得如此极端,二氧化碳做出了80%的“贡献”。

过去的200年里,人类向大气层排放了数万亿吨二氧化碳,如同给地球穿了个“棉袄”,让地球无法散热,温度持续升高。

国际联合科研小组发表调查报告称,在过去的100年间,人类活动引发的温室效应使地球平均温度上升了0.74摄氏度。这0.74摄氏度就是冰川融化、山火频发、蝗虫成灾等现象的原因之一。

所以要遏制全球继续变暖,就要想办法处理二氧化碳。

全球二氧化碳排放量在2018年达到了335亿吨,其中96%由化石能源的使用产生。2018年全球碳排放的第一大来源是火力发电,占比42%,其次是交通行业,占比25%,工业占比23%,主要在冶炼、炼化等领域产生。

为了联合各国解决这个问题,《巴黎协定》诞生了。《巴黎协定》首先计划推动各方积极向绿色可持续的增长方式转型,避免严重依赖石化产品的增长模式继续对自然生态系统构成威胁和能源安全危机;其次,通过市场和非市场双重手段,促进国际合作推动所有缔约方共同履行减排目标;第三,促进资本市场投资偏好将进一步向绿色能源、低碳经济、环境治理等领域倾斜。

2020 年9月22日,中国在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布中国将提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。

“碳达峰”,就是指在某一个时点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落。

“碳中和”,是在一定时间内,通过植树造林、节能减排等途径,抵消自身所产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。

也就是说,中国的目标是2030年后,中国每年的二氧化碳排放量不再增加,到2060年前,要实现技术手段上的二氧化碳的回收量和排放量一致,让排放了等于没排放,这就是碳中和。

02 如何实现碳中和?

广义上实现碳中和包括了节能减排和技术回收。

节能减排就包括了能源转型、提高能源利用率和减少一次性物品生产。

能源转型六大模式

Part 1 能源转型

从能源生产和消费结构看,世界能源已形成煤、油、气、新能源“四分天下”的格局,新能源成为了碳中和的主导。

目前,全球碳减排主要依靠在发电部门降低化石能源使用,进行能源的供给侧改革,大力发展光伏风电等可再生能源消纳占比。同时在几个重要能源终端消费部门——交通、建筑、工业行业提升电气化率,以达到降低化石能源消费的目标。

对于航空、高耗能工业等无法完全用电气化替代的领域,生物燃料和氢能来替代化石燃料的使用。 要完成上述目标,需要对能源消费基础设施、新能源发电、电网、制氢设备、重要工业设施、化石能源发电敢于进行大规模的投资发展和改造。 同时对于氢能制备和储运、电动车、储能设备、海上风电、电力系统负荷侧响应机制和灵活性提升、电力市场化、生物能开发等领域进行技术攻关。 

Part 2 技术回收

技术回收就是狭义的碳中和,即“碳捕集”,把排入大气的二氧化碳捉回来,才能真正实现零排放。碳捕集之后,可以永久封存和回收利用。

目前碳捕集有三条道路:

1. 生物捕集,就是植树造林。

2. 常技术捕集,比如给烟囱加上吸附装置。

3. 新兴技术捕集,全球有15个实验室在尝试直接过滤大气。

03 碳中和可以应用在哪些行业?

从终端能源消费的行业来看,工业交通和建筑是主要的用能部门,各自占比分别接近30%。从电气化程度来看,交通部门最低只有1%,建筑部门为24%,工业部门27%。建筑部门有70%的能源消耗是由居民住宅产生的,这部分的电气化率只有11%,而商业和公共部门的建筑耗能占30%,相对拥有较高的电气化率,达到51%。

04 为什么说碳中和有万亿市场?

为了满足巴黎协定的能源转型目标,以及未来的国家在能源基础设施和新能源建设上投入巨大的资金,未来30年世界各国在能源变革的主要环节:新能源的建设、节能设施(电动车等)、能源消费终端的电气化率提升,电网的建设与灵活性改造等合计每年需要投入17.3万亿元人民币。

其中占比最大的是在电动车、轨道交通等方面的投入,每年相关市场规模达到7.1万亿元人民币;其次是新能源发电方面的投资,每年预计可达到4.8万亿元;用能终端的电气化率提升对设备的投入约合每年2.4万亿元(如热泵、电取暖器、电磁炉等),电网为高比例接纳可再生能源所进行的输配电建设和灵活性改造每年也将带动2.4万亿元投资。

国际可再生能源署根据当前全球能源体系和资源禀赋的特征,给出了如下量化建议:

仅以电网转型升级一项市场计算,传统电力系统要转型城高比例接纳可再生能源的电力系统的话,对于电网灵活性和基础负荷加强方面的投资预计至2016~2050年将累计达到12万亿美元,年均约合2.3万亿人民币。为了满足传统燃油车向电动车转型的充电需求,全球每年投资在充电设施建设上的金额以及轨道交通电气化的投资合计将达到年均2980亿美元,约合1.94万亿人民币。

除了电网升级外,国际可再生能源署对其他的可再生能源的行业升级和应用进行了估算:

光伏行业:未来10年,全球每年光伏产业投资额约合1万亿元,2030~2050年均投资约为1.5万亿元

风电行业:未来10年,全球每年陆上风电投资额约合8000亿元,海上风电1350亿元;2030~2050全球陆上风电年均投资约为1.7万亿元,海上风电年均投资6500亿元。

生物质能:预计到2050年生物质发电装机将从目前的100GW增长至685GW,发电量占比从目前的2%提升至7%。水电行业由于开发资源的限制,未来30年水电的装机增长只有约一倍,占发电量的比例从目前的接近17%下降到14%。

05 助力碳中和,成都在行动

大力支持碳中和,减少碳排放,成都一直在行动。

2021开年,成都就带来了“碳中和”好消息。

今年1月,全国首个碳中和垃圾分类站落地市场成都,居民可以投放自己日常产生的可回收物抵消碳排放,还能获得收益。

2月,中国银行间市场交易商协会响应国家绿色发展理念,试点推出“碳中和”债券。目前,中信银行已经成功发行全国首批、地方国企首单“碳中和”债——四川省机场集团有限公司2021年度第一期绿色中期票据。

3月2日,晶澳科技称近日与成都炭素签订战略合作协议。双方就单晶硅热场用等静压石墨产品及成型保温毡制品结成深度战略合作伙伴关系。此次合作协议的签订使双方合作更加紧密,有助于双方进一步提升整体效率,降低成本,打造互利共赢的可持续发展局面。

同日,沃尔沃汽车成都制造基地发布了新的可持续发展战略目标:围绕电气化转型、商业模式创新、气候中和等领域,2025年实现全面电气化,纯电车型占比将达到50%,其余为混动车型;2030年成为纯电豪华车企;2040年力争成为气候零负荷标杆企业;所有纯电车型将只在线上进行销售,成为国内首个电能碳中和汽车制造基地。

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