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【热点】70万亿投资!碳中和凭什么?

导读:中国为什么要实现碳中和?我国碳中和现状和与国外差距是怎样?碳中和实现的方法与策略是什么?碳中和给我们带来哪些显而易见的投资机会?本文深度为您解读


中国投资协会发布的《零碳中国·绿色投资蓝皮书》提出,碳中和将带来70万亿元绿色投资,催生出再生资源利用、能效、终端消费电气化、零碳发电技术、储能、氢能、数字化七大零碳投资领域。


对于新兴产业而言,碳中和将产业引入飞速增长的快车道。以清洁能源为主导的能源供给格局,不仅直接推动风光发电产业链的发展,也将为中间环节和下游能源消费创造出新格局,如有色金属行业的新能源金属,化工行业的新能源材料,机械行业的光伏和锂电设备,电力设备行业的电化学储能与特高压运输,以及新能源汽车产业链等,都将迎来广阔的增长空间。


一中国减排目标与难度分析


中国在第75届联合国大会上正式宣布力争2030年前碳达峰,2060年前实现碳中和。2020年11月,碳达峰和碳中和的目标在党的十九届五中全会上被列入《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标的建议》。


中国目前碳排放主要来源是能源、工业过程、农业、废物处理,碳吸收主要来自森林绿化。2019年全国碳排放约在115亿吨二氧化碳当量,约为美国58亿吨,欧洲35亿吨的2-3倍,但是人均与欧盟相当、不到美国的一半。


欧美早在2010年前就已实现了碳达峰,而中国仍处于经济快速发展阶段,二氧化碳排放量仍持续上行中,未来碳减排任务艰巨。


在承诺时间方面,近73%的国家及地区将实现碳中和的时间设定在2050年,尽管中国设定碳中和目标为2060年,但在中国2030年碳达峰目标的前设下,从碳达峰到碳中和之间的过渡期仅有30年,相比于欧美50-70年的缓冲时间缩短了近半,中国的减排路径相较于欧美将更加陡峭。清华大学气候变化与可持续发展研究院的研究显示,中国2060年的碳中和目标等价于努力实现巴黎协定中以1.5℃温升目标为导向的长期深度脱碳转型路径。为此,中国应在2050年实现二氧化碳的净零排放,全部温室气体应在2020年基础上减排90%。


二中国为什么要实现碳中和?


01一是国际关系


中美关系的“后特朗普时代”,强化低碳目标具有国际竞合的战略背景。根据ECIU数据,截至2019年底,全球有125个国家和地区提出碳中和愿景,6个已实现立法,5个处于立法议案阶段,13个已有相关政策文件,99个处于政策文件制定讨论中。自巴黎协定以来,尽早实现碳中和、控制温升已成为全球共识性议题。相比特朗普,拜登的外交政策更加强调与欧洲、亚太盟友的合作,中美关系新阶段,中国主动参与碳中和是强化与国际社会战略合作的重要手段。


美国拜登政府的《清洁能源革命和环境正义计划》贯穿了其解决就业问题、刺激经济等其他执政政策。在该计划中,拜登拟在未来十年内投入4000亿美元用于能源、气候的研究与创新,以及清洁能源的基础设施建设,力争在2035年前实现无碳发电,并确保美国在2050年之前达到碳净零排放,实现100%的清洁能源经济。同时,拜登的能源计划还将加快电动车的推广,拟在2030年底部署超过50万个新的公共充电网点。基于拜登的新能源政策,美国各级州、市政府也纷纷进行表态,超过35个城市设定了到2050年减排80%的目标,超过400个市长表示将遵守《巴黎协定》。


欧盟在推动气候变化议题方面一贯采取积极的主导态度。在《京都议定书》谈判中,欧盟15个成员国集体承诺,在2005-2012年的第一个承诺期内,碳减排将在1990年的基础上达到降低8%的目标,减排幅度远超美国、日本等其他发达国家。2020年9月,欧盟再次加大节能减排政策力度,发布《2030年气候目标计划》,将2030年温室气体减排目标由原有的40%提升至55%,具体措施包括提升可再生能源发电份额、进一步部署新能源汽车等。


02二是能源安全


逆全球化风波仍未平息,重塑能源体系具有重要的安全意义。中国油气资源相对匮乏,原油与天然气高度依赖进口,2020年1-9月,中国原油、天然气的对外依存度分别为73%、42%。与此同时,中国在清洁能源领域却具备全球优势,根据IRENA数据,2019年中国陆上风电、太阳能光伏、水电累计装机规模分别占全球总量的34%、35%、27%,均居全球第一,推进能源结构从化石燃料向清洁能源转化,有助于提升中国能源独立性。


考虑到中国新能源产业的全球市场地位,能源转型也将有利于中国在能源供给上摆脱对海外的依赖。到2050年随着中国新能源车的渗透率达到约60%,石油进口会下降到40%以下的水平,提升国家的能源安全,而当中国完成可再生能源+氢能的平价,甚至可能会成为能源出口国,改变目前的全球能源版图。


“十四五”规划建议第一次提出统筹发展和安全,办好发展和安全两件大事,把安全提到从未有过的高度,而能源安全与独立是安全这一大范畴下重要的细分议题。


03三是新经济动能与就业创造


通常中国在全球价值链中位于偏中低端,面临上游材料与设备短缺,下游市场利润低“两头在外”困境,早期中国光伏产业也面临类似局面,上游技术密集型的光伏设备、硅料、硅片依赖进口,下游资金密集型的市场环节受欧美日等打压,仅具备中游低利润率环节——电池片与组件的竞争优势,但随着保利协鑫等领军企业改良西门子法实现技术突破后,国内硅料生产发展迅速,设备、硅料、硅片从自给自足进化为排放优势品种,而随着下游光伏装机上升与成本的下降,光伏电站的竞争优势也明显上升。中国光伏产业从“两头在外”发展为全产业链的全球领军者,这在其他多数行业中并不常见。借助“微笑曲线”的有利位置,发展清洁能源有助于向经济转型注入更多动能、创造更多就业。据IEA首席经济学家测算,光伏、风电与能效领域的就业创造率是传统化石燃料的1.5-3倍。


对内长期来看,碳中和将会完成中国的能源转型,以非化石能源为主的电能将成为一次能源主体,一次能源消费中电气化率达到100%,终端能源消费中氢能达到30%,完成净零排放。相比传统化石能源,可再生能源的资源规模是前者的800倍,因此制造业属性远大于资源属性,即使在平价之后中国制造业也能更好的发挥优势,在光伏,风电,锂电池和氢能等产业产生规模效应和技术迭代后实现能源成本的进一步下降,带来更经济的成本。


三碳中和实现的思路与策略


设计碳中和策略,首先需要分析碳排放的来源。按照经济部门,可将碳排放来源分为五类:电力与热力部门(主要为发电环节碳排放)、工业部门(主要为金属冶炼与化工品制造环节碳排放)、交运部门(主要为陆运、航运、空运碳排放)、建筑部门(建筑施工与家庭生活环节碳排放)、其他部门。基于2018年数据,中国电力与热力部门碳排放占比很,达到51%,其次为工业部门(28%)、交运部门(10%)、建筑部门(4%);美欧日等发达经济体的相同点在于电热部门均为碳排放主力,差异点在于工业部门碳排放占比更低,建筑部门碳排放占比更高,与产业结构差异大致相匹配(二产占比更低,三产占比更高)。


中国实现碳中和的策略整体思路与发达经济体是类似的,即电力部门深度脱碳、非电力部门深度电气化、终端设备节能提效、碳排放端“绿化”(采用碳捕捉封存等技术实现碳排放的“回收”),且上述策略具有优先顺序的差异,电力部门脱碳居于首要地位。简言之,若不率先实现发电环节的脱碳,其余环节电气化反倒可能使得碳排放增加(比如用煤炭发的电给电动车充电)。


其中,用清洁燃料代替化石燃料发电是碳中和的重中之重。根据全球能源互联网合作组织测算,到2025年,中国发电结构中,煤炭占比将从67%下降至49%,风光发电占比将从8%上升至20%,气电、水电、核电等次优能源占比从25%微升至28%;到2050年,煤炭发电占比大幅下降至6%,风光发电上升为主力,合计占比66%,气电、水电、核电等次优能源占比维持在28%左右,此外生物质发电占比约6%。整体趋势可概括为,煤炭发电持续削减、风光发电持续扩张、次优能源稳定支持、生物质作为补充力量。


拥有清洁电源后,将终端非电力部门所使用的能源从化石燃料转向电力即可实现非电部门脱碳。根据国家电网能源研究院(《国家电网2050:“两个50%”的深度解析》,2019年12月发布),2019年中国终端能耗整体电气化率仅为26%,工业、建筑、交运部门分别为25%、37%、3%。根据国网研究院报告,2025年整体电气化率将提升至34%,2050年有望提升至52%,其中交运部门受益于电动车和高铁渗透率上升,潜在电气化提升力度


节能提效即通过技术手段与节能产品的普及,降低设备运行所需要的电力,同样可以达到减排效果。目前可预见的节能提效方式包括,工业部门中的工控与工业自动化解决方案、建筑部门中的变频家电等。


排放绿化则是在上述三种途径均无法避免的碳排放,通过森林碳汇、CCUS(碳捕捉、利用与封存技术)、回收(塑料回收、生物可降解塑料)等方式实现最终环节的减排。


四碳中和成长空间


实现长期低碳转型目标的投资需求包括能源和电力系统新建基础设施投资、终端节能和能源替代基础设施建设和既有设施改造的投资。


若考虑其中与“3060目标”最接近的2℃情景,《研究》测算得出2020-2050年间,中国能源供应部门新增投资将接近100万亿元,工业、建筑和交通部门新增投资分别为3万亿元、8万亿元和18万亿元左右,合计新增投资规模接近130万亿元。


《零碳中国·绿色投资蓝皮书》则测算得出,零碳中国将催生七大投资领域,撬动70万亿绿色产业投资机会,包括再生资源利用、能效提升、终端消费电气化、零碳发电技术、储能、氢能和数字化。具体而言,根据上述测算结果,零碳情景下中国2050年的终端能源消费总量将在22亿吨标煤左右,较2016年下降27%,一次能源需求总量将从目前的45亿吨标煤下降到2050年的25亿吨标煤,且化石燃料需求降幅超过90%,可再生能源将成为主要能源。在2020年到2050年间,将有70万亿元左右的基础设施投资被直接或间接地撬动,包括:发电侧大量的光伏和风电装机、容量持续增长的跨区输电通道、数量在千万量级的5G基站建设、物联网相关基础设施、交通领域加氢站和电动车充电站的加速布局,以及高铁、城际铁路的大规模扩展等。


此外,国家发改委价格监测中心刘满平近期在其文章中引用相关研究显示:2030年实现碳达峰,每年资金需求约为3.1万亿-3.6万亿元,而目前每年资金供给规模仅为5256亿元,缺口超过2.5万亿元/年以上。2060年前实现碳中和,需要在新能源发电、先进储能、绿色零碳建筑等领域新增投资将超过139万亿元,资金需求量相当巨大。


中金公司预计,到2060年国内风电、光伏发电、核电装机将较2019年增长7倍、35倍、7倍至1660吉瓦、7332吉瓦、386吉瓦,并催生储能装机达到电力装机的近30%。预计清洁制氢带来的光伏装机需求会在2040年后加速、2050年后达到高峰,额外贡献将近7400吉瓦的装机空间。测算以上装机需求合计将带来2020-2060年55万亿元国内绿色能源投资空间。其中,国内光伏新增装机20万亿元,风电新增装机14万亿元,核电新增装机5万亿元,储能新增装机7万亿元,清洁制氢新增装机9万亿元;叠加海外光伏新增装机47万亿元也主要由国内光伏产业链承接,预计国内清洁能源行业将受益于总价值102万亿元的绿色能源投资。


中金公司表示,虽然2030年前达峰,但是从2030年后的减排任务来看,难度仍然很大,因此,节能减排特别是对排放总量的控制很可能在“十四五”就会开始。从供给侧看,碳排放减量可能相当于另一次供给侧改革,涉及的行业主要包括如下四个。

01

基础材料

可能推出的更严格的环保措施或倒逼落后产能退出。未来高碳排放板块的新产能投放审批可能更为严格,而落后产能的退出有望提速,基础材料龙头在成本曲线上的优势地位有望进一步凸显,短期的供需错配或利好商品价格及板块龙头。

02

农业

规模化养殖及高效种植更为顺应碳中和趋势。规模化养殖有望通过精细管理,在粪污管理、饲料效率、物流筹划等方面较散养更易实现减排;而高效种植有望通过育种改良和数字化管理,在作物生长效率、氮肥及农药利用率等方面超越散户种植,碳排放量更少。随着中国对碳排放的监管趋严,头部畜禽养殖公司及生物育种公司也将具有更大的发展空间。

03

交通运输

考虑到铁路单位碳排放较航空和公路更低,因此在碳中和背景下会有望获得较高增长,其中高铁由于时效性较高,占比有望持续提升。

04

建筑材料

从需求侧看,碳中和目标有望带来新市场的崛起,涉及的行业主要是建筑材料,建筑环保标准的提高和节能要求有望带来三大投资机遇。一是建筑节能玻璃,使用中空或Low-E节能建筑玻璃能够显著削减建筑能耗;二是建筑保温材料,保温材料需求增长与产品升级,涂保一体化等施工效率更高的新保温体系有望迎来蓬勃发展;三是轻质建筑材料:使用石膏板等轻质隔墙材料替代传统的水泥墙、砖墙,能同时减少水泥、建筑砖烧制过程中的碳排放和运输过程中的排放与能耗。


五碳中和投资主线


01行业内技术发展的投资亮点


在光伏发电领域,围绕效率提升、成本下降的技术竞赛持续白热化:包括主产业链环节未来3-5年的异质结电池带动转化效率向24.5%-26%迈进,看好未来5-10年的钙钛矿技术叠层技术一旦突破有望达到28%-29%的转化效率,甚至突破30%;也包括发电端功率优化器的普及应用、逆变器控制单元向组件级别,甚至未来电池组串层面升级等。


风电领域,大尺寸风机不断突破极限,以容量换取成本下降途径:包括陆上风机逐步突破传统塔筒和叶片限制,向高单位数机型迈进;海上风机不断突破极限,向20MW以及更高机型和深海浮式推进。


电池领域,锂电池技术从高镍向固态演化:动力电池的发展必然向能量密度更高的高镍电池发展,而未来会进一步向固态电池,甚至新型的电池结构演化。因此掌握电池研发技术的龙头公司,同时通过规模优势维持不断研发投入将获得持续的优势。


电动汽车领域,随着汽车电气化带来的机会:汽车电气化也将重构整车电子电气架构,对高压电气组件、优质电机电控、先进电池热管理系统带来更大的需求空间。


02能源结构应用的投资亮点


分布式电源在海外已经逐步取代配网的角色,而基于数字化网络的虚拟电厂也将储能的应用从设备端提升到网络端、从被动迈向主动;新能源车电气化的同时带来自动控制的提升使得自动驾驶的路径越来越清晰,而这些也带来新的应用比如共享出行。


分布式装机降低发电门槛,打破发用二元结构:以光伏为主体能源的新电力体系中,电源将可以贴近负荷部署,用户具备自发自用能力,相邻用户间可以实现能源双向流动,降低发电行业的进入门槛,也打破了传统电网单向能量流动的模式,提升电力系统灵活性并开辟丰富的电力市场商业模式。


储能应用解决电网被动调节负担,以主动的发用平衡能力创造商业价值:由于清洁电源与传统电源相比出力稳定性有所减弱,储能或将成为未来能源体系的必备要素,实现跨时段、跨季节的发用能平衡。因此储能的匹配比例受多重因素影响,并非一致,这也导致调度模式和能力将会使得储能成本差异较大,甚至智能化调度可以完成和高储能配比一样的效果而无需硬件投入,认为这将为智慧能源服务带来较大的商业机会。


新能源车智能化逻辑:新能源车的渗透率和发展,最终会成为自动驾驶技术的先决条件,伴随5G网络的普及,加速车联网的应用,发展出“人,车,路,云”物联交互的智能化交通,最终实现完全无人驾驶、促生智慧城市以及相应的共享驾驶服务。看好整车企业中同时具备软硬件能力的潜在公司,看好车载芯片、车载通讯、路边单元等蓝海赛道,建议关注出行服务类公司伴随高级别自动驾驶落地带来的成本下降和运营效率提升。


03传统产业的投资亮点


其中,光伏行业的典型代表包括:光伏玻璃,技术迭代仰仗工艺积累,良率与成本的控制难度转化为持续偏紧的供需结构;胶膜,在组件成本中占比低但对于质量影响重大的特性,决定了龙头用户黏性优势积累并持续放大的特点。


新能源车领域包括锂、铜及汽车玻璃。其中,锂方面,考虑到锂作为最轻的金属,将是电池储存上难以替代的元素,因此随着电池需求受到储能和动力电池两方面的增长,根据中金公司大宗组的测算,到2025年全球锂需求量将达93.7万吨碳酸锂当量,钴需求量达到23.8万吨,2020-2025年CAGR分别为24.5%和13.8%。


随着电气化的提升,铜作为导电性较好的大宗商品,看好长期的需求提升。目前电动汽车相比传统燃油车需要多50kg的铜,充电桩需要10kg,叠加电网的铜需求,预计2030年铜的总需求量会比目前多至少12%,而铜的供应增加有限,因此也将开启铜的一个长牛周期。


随着汽车智能化,车中使用玻璃的比例也在进一步提升,而对于汽车玻璃来说,其技术和质量要求较高,使得龙头企业在供应链有稳固的地位,带来持续成长。

来源: 证券市场周刊

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