跨界傳奇 中國循環(huán)經(jīng)濟(jì) 2021年07月28日 2021年7月16日9時15分,,全國碳市場啟動儀式于北京、上海,、武漢三地同時舉辦,,備受矚目的全國碳市場正式開始上線交易,。我國碳市場將成為全球覆蓋溫室氣體排放量規(guī)模最大的市場,。發(fā)電行業(yè)是首個被納入全國碳市場的行業(yè),“十四五”期間,,八大高耗能行業(yè)余下的鋼鐵,、有色、石化,、化工,、建材、造紙,、電力和航空等或?qū)⑷勘患{入全國碳交易市場,。 如何走在低碳時代的前沿,是每個行業(yè),、每個企業(yè)必須未雨綢繆,、仔細(xì)思考的問題。要真正理解碳中和,把握住碳中和的歷史機遇,,必先深入理解碳中和對于中國的戰(zhàn)略意義,,及其底層經(jīng)濟(jì)邏輯。本文是長江商學(xué)院劉勁教授,、段磊研究員對碳中和的最新分析,,以饗讀者。工業(yè)革命以來的人類活動導(dǎo)致地球氣溫異常地快速上升,,這已經(jīng)是主流科學(xué)界的共識,。根據(jù)NASA的數(shù)據(jù),目前全球地表平均氣溫相比1880年高出約1.2℃,,遠(yuǎn)超出此前一萬年地球平均氣溫的正常波動區(qū)間,。 全球變暖會帶來嚴(yán)重的后果:兩極冰川融化、海平面上升,、極端天氣災(zāi)害增加,、土地沙漠化和海洋酸化等。 例如根據(jù)聯(lián)合國一份報告顯示,,2000年至2019年全球記錄了6681起氣候災(zāi)害,,相比之前20年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)增加了83%。放任全球變暖的潛在經(jīng)濟(jì)損失也是驚人的,。據(jù)耶魯大學(xué)教授,、氣候經(jīng)濟(jì)學(xué)家William D. Nordhaus的測算,如果按本世紀(jì)末的全球升溫為3°C,、4°C和5°C的情境測算,,屆時對應(yīng)的全球年度經(jīng)濟(jì)損失分別為GDP的2.3%、4%和6.5%,。美聯(lián)儲全球化研究所的研究則表明,,若不采取氣候行動,到2100年全球氣溫將上升3.7°C,,屆時全球年度人均GDP可能會損失7.2%,。和現(xiàn)在困擾世界的疫情比較一下:新冠疫情對2020年全球GDP的負(fù)面影響約為6%,也就是說因為全球變暖的影響,,本世紀(jì)末的人類每年都要面對新冠疫情級別的經(jīng)濟(jì)損失,。再和戰(zhàn)爭比較一下,一戰(zhàn)和二戰(zhàn)分別給德國帶來了29%和64%的經(jīng)濟(jì)損失,,但需要知道戰(zhàn)爭是會結(jié)束的,,經(jīng)濟(jì)損失是“一次性”的,年化而言或者長期積累而言,,全球變暖的經(jīng)濟(jì)損失可能是比戰(zhàn)爭還要可怕的,。全球變暖是因為工業(yè)革命以來人類對化石能源的大量使用,、大規(guī)模的制造業(yè)、房屋基建等行為排放了大量的溫室氣體(以二氧化碳為主,,還包括甲烷,、一氧化二氮和氯氟碳化合物等),或者用現(xiàn)在大家常說的詞:碳排放,。不考慮疫情對經(jīng)濟(jì)活動影響的話,,現(xiàn)在每年人類的碳排放還是持續(xù)增長的,而要限制全球變暖的危害,,必須快速降低全球的碳排放,。據(jù)IPCC測算,至本世紀(jì)末全球升溫控制在1.5℃的可能性已極小,,為了守住2℃的升溫紅線,,需要全球在將來的30年內(nèi)快速達(dá)到碳中和:即通過“收支相抵”的方式做到大氣中二氧化碳不增長了。 為什么碳中和是巨大的經(jīng)濟(jì)博弈,? 首先能源的使用是碳排放最重要的來源,而人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,、生活水平的提高和對能源的利用是緊密相關(guān)的,。用歷史數(shù)據(jù)來測算,GDP增速與能源用量增速的相關(guān)系數(shù)高達(dá)90%,。說服人們減少能源使用,、降低生活水平來減排會是極為困難的。發(fā)展碳排放少的新能源,,并且新能源的成本還要不能比化石能源高才能既減排又能讓經(jīng)濟(jì),、生活水平繼續(xù)往前發(fā)展。其次,,碳減排是需要全球合作的,,而達(dá)成如何分擔(dān)責(zé)任的共識很困難,不同的國家看待這個問題的角度可以很不一樣,。以現(xiàn)在的碳排放量來看,,中國是目前最大的碳排放國,,2019年排放量占全球27.9%(美國占14.5%),,其它發(fā)展中國家的碳排放也在持續(xù)增長。但從歷史累計來看,,西方國家從工業(yè)革命開始就在不斷排放,,自1751年以來,美國的碳排放量約4000億噸,,占?xì)v史排放量的25%,,居世界首位,,歐盟28國貢獻(xiàn)22%,中國排放占比為13%,。那么應(yīng)該以歷史累計碳排放量還是以現(xiàn)在的碳排放量來分擔(dān)責(zé)任就成了巨大的爭議,。另外,從人均排放的角度來看,,中國的人均碳排量為7.1噸/年,,僅為美國的44%,韓國的59%,,而印度人均碳排量甚至僅為中國的26%,。美國人住著郊區(qū)的大房子(平均住房面積65平方米),在住宅領(lǐng)域的人均能耗(取暖,、降溫,、照明等)是中國的3.2倍,是印度的5.4倍,;在交通領(lǐng)域的人均能耗更是中國的8.7倍,,印度的27.4倍。中國或其他發(fā)展中國家人民有沒有人權(quán)去追求美國人民的這種生活,?從這個意義上來講,,發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家是有核心矛盾的。發(fā)達(dá)國家說全球50多億人口在發(fā)展中國家,,現(xiàn)在總排量最大,,發(fā)展中國家應(yīng)該承擔(dān)責(zé)任;而發(fā)展中國家則可以辯駁,,我們有平等的發(fā)展權(quán),,從歷史和人均來說,與發(fā)達(dá)國家相比,,我們還可以排放更多,。這是兩層巨大的博弈。 二是在能源使用端去碳,。能源使用端的電氣化是一個方向,,通過能源使用端的電氣化來和供給端的清潔化互相配合,形成良性循環(huán)互促發(fā)展,,如果燃油車將來還是主流,,就無法和能源供給端的清潔化匹配,也無法促進(jìn)供給端的清潔化轉(zhuǎn)變,。除了電氣化,,在能源使用端還有很多碳排放的場景需要去找出合理的減排方案,。比如工業(yè)領(lǐng)域中煉鋼等場景用氫氣來代替煤的經(jīng)濟(jì)方案;交通領(lǐng)域中飛機,、輪船的清潔動力解決方案,;農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中養(yǎng)牛產(chǎn)業(yè)甲烷(甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的25倍,養(yǎng)牛對溫室氣體的排放占畜牧業(yè)的65%)減排的解決方案等,。三是固碳,。供給端和使用端的方法實施之后,也不可能做到完全不排放碳了,,這時候就需要用固碳的方式來“中和”掉剩余的碳排放,。目前有兩種方法:第一個方法是植樹造林,中國在這方面的舉措全球矚目,,森林覆蓋面積在過去幾十年里面大幅度提高,,對固碳的貢獻(xiàn)十分顯著;第二個方法是用工業(yè)化的方式進(jìn)行碳捕捉,。在去碳的過程中,,供給端和使用端的同步協(xié)調(diào)非常重要。美國阿貢國家實驗室一項研究表明能源供給端的類型對新能源汽車相比燃油車的減排優(yōu)勢影響很大,,其對豐田卡羅拉(燃油,,7.13L/100km)和特斯拉的Model 3(電動,54kWh)在不同能源供給情況下的排放表現(xiàn)做了測算:如果能源供給是純火電,,汽車?yán)锍踢_(dá)到12.6萬公里以后,,Model 3才會比卡羅拉更有碳排放優(yōu)勢;但如果全部使用清潔能源,,則行駛超過1.35萬公里以后,,Model 3就具有了排放優(yōu)勢。可見,,電力供給的清潔化才能使能源消費的電力化更有意義,,能源的供給端的清潔化和使用端的電氣化必須同步協(xié)調(diào)發(fā)展,才能做到有效地控制碳排放,。當(dāng)然從歷史發(fā)展來看,,能源使用的電氣化本身也是大勢所趨,如中國用于發(fā)電的一次能源消耗量由1985年的17%上升到了2017年的47%,。而現(xiàn)在的碳中和使命顯然會強化這一趨勢的未來發(fā)展,,同時這一使命也要求電力的構(gòu)成要更清潔化。根據(jù)Ecofys的測算,,煤炭發(fā)電和天然氣發(fā)電的氣候變化成本分別超過40美元/兆瓦時和20美元/兆瓦時,;光伏發(fā)電的該成本則只有1.5美元/兆瓦時,風(fēng)電和水電則低于0.1美元/兆瓦時,。 除了技術(shù)問題,解決碳排放問題的關(guān)鍵是解決其經(jīng)濟(jì)問題,。想要推進(jìn)減排,,達(dá)成碳中和的目的,從經(jīng)濟(jì)的角度只有兩種方法:一是降低新能源的成本,。比如光伏和風(fēng)能成本降到現(xiàn)有能源成本以下,,不用任何刺激政策,市場也會選擇使用新能源,。新能源成本的降低來自技術(shù)的進(jìn)步和規(guī)?;瘧?yīng)用帶來的規(guī)模效應(yīng),早期一般需要政府用補貼的方式,,建立初步的規(guī)模效應(yīng)和促進(jìn)企業(yè)對技術(shù)的投入,,以帶動降低成本的正向循環(huán)。二是增加碳排放的成本,。如果碳排放的成本足夠高,,即使技術(shù)沒有發(fā)展到完全成熟,企業(yè)也會投入到新能源的研究和應(yīng)用上,。如何增加碳排放的成本,,基本的概念是給碳排放“上稅”:一個方法是行政化的方式上稅,制定政策規(guī)定排放一噸需要交多少稅,,但是這種行政方法往往會帶來各種各樣的效率低下,。另一個方法是用市場解決問題,如對中國整體的碳排放數(shù)量制定一個限額,,一年只能排放一定數(shù)量的碳,,讓企業(yè)擁有互相購買碳排放額度的權(quán)利,這樣碳排放就產(chǎn)生市場的價格,,實際上這種價格也是碳稅,,是社會給碳排放企業(yè)上的稅。目前中國的碳稅非常低,,基本上可以忽略不計,。在全球范圍內(nèi),目前碳稅每噸約為2美元,。但是,,要想解決氣侯變暖的問題(本世紀(jì)末升溫控制到2度),2美元/噸的碳稅還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,。根據(jù)IMF測算,,要想把升溫控制到2度,碳排放的價格需要在2030年達(dá)到每噸75美元,。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境署最新數(shù)據(jù),,2019年全球溫室氣體排放相當(dāng)于591億噸二氧化碳當(dāng)量,,則全球每年的碳稅高達(dá)4.4萬億美元。這個推算說明全球每年要把GDP大約5%用來加碳稅,,才有希望解決全球變暖問題,。如此巨大的經(jīng)濟(jì)投入顯然會挑戰(zhàn)民眾和決策者減排的決心,但不去減排則是把嚴(yán)峻的全球變暖問題推給我們的子孫,。 中國領(lǐng)導(dǎo)人承諾在2030年前達(dá)到碳達(dá)峰,2060年達(dá)到碳中和,,這體現(xiàn)了中國作為一個大國的擔(dān)當(dāng),,沒有在歷史累積排放量等問題上做糾結(jié)。除了大國擔(dān)當(dāng)?shù)臍舛戎?,碳中和的計劃符合中國的核心國家利益?/span>首先,,中國碳達(dá)峰確實需要時間,不可能一蹴而就,。如中國的工業(yè)領(lǐng)域使用了48.3%的能源,,而鋼鐵行業(yè)和化工石化行業(yè)又分別占據(jù)工業(yè)領(lǐng)域24%和21%的能源使用,這些行業(yè)的需求依然持續(xù)走高,,短期內(nèi)減排的難度很大,。那剩余八年多的時間內(nèi)我們能達(dá)到碳達(dá)峰的目標(biāo)嗎?從兩組數(shù)據(jù)來看還是可以有信心的:從鋼鐵制品存量看,,日本的人均鋼鐵存量約為11噸,,中國的人均存量約為6噸,按照中國現(xiàn)在的鋼鐵產(chǎn)量來推算,,約10年內(nèi)中國的鋼鐵存量就可以達(dá)到代表發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)的日本的水平,。以汽車保有量數(shù)據(jù)來看,中國最新的數(shù)據(jù)為每千人199輛(2020年底),,韓國每千人擁有汽車434輛(2018年),,而現(xiàn)在中國是全球最大的汽車制造國和汽車市場,再有不到10年的時間,,中國的汽車保有量也可以達(dá)到接近韓國的水平,。所以從經(jīng)濟(jì)發(fā)展邏輯上看,到2030年左右,,中國的工業(yè)規(guī)??赡軙竭_(dá)一個穩(wěn)定的平臺。其次,,碳減排對中國的國家安全有利,。2020年,我國石油的對外依存度73%,天然氣的對外依存度43%,,如果某一天因為戰(zhàn)亂或者其他原因,,馬六甲海峽進(jìn)口路線不暢,中國的能源供應(yīng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展會大受影響,。但如果中國的能源結(jié)構(gòu)主體從碳基能源變成光伏和風(fēng)能,,那么馬六甲海峽就不再是被控制的咽喉要道,。所以控制碳排放,、增加新能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重,從長期來講,,是國家安全戰(zhàn)略上非常重要的考量,,是維護(hù)我國國家利益的重要措施。再次,,中國在新能源領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)發(fā)展方面都是全球領(lǐng)先的狀態(tài),。2019年,我國光伏產(chǎn)業(yè)中的硅片,、電池片和組件的產(chǎn)量分別約占全球總產(chǎn)量份額的91%,、79%和71%,逆變器產(chǎn)量占全球市場的80%以上,;風(fēng)電整機制造占全球總產(chǎn)量的41%,;鋰電池領(lǐng)域誕生了全球行業(yè)巨頭、市值超過1萬億元的寧德時代,;新能源汽車領(lǐng)域也出現(xiàn)了蔚來,、小鵬等很受市場歡迎的自主品牌。所以,,如果全球都要減排去碳的話,,對中國從商業(yè)上、產(chǎn)業(yè)上都是非常巨大的機會,。減碳可以幫助中國在能源,、汽車等領(lǐng)域做到彎道超車,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)競爭力上的跨越,。 光伏和風(fēng)能正在統(tǒng)治能源世界 現(xiàn)在全球的能源格局中還是化石能源占主導(dǎo),。以2019年全球一次能源消費結(jié)構(gòu)為例:石油、煤炭和天然氣分別占33.1%,、 27.0%和24.2%,,光伏、風(fēng)能和水電等可再生能源加總只有11.4%,。事實上自2013年以來,全球的發(fā)電新增裝機容量中,清潔能源已經(jīng)持續(xù)超過傳統(tǒng)能源,;而根據(jù)中國政府的計劃,,2030年非化石能源在一次能源消費比重中將達(dá)到25%以上,2060年清潔能源將在能源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位,。能夠?qū)η鍧嵞茉吹奈磥戆l(fā)展抱有信心,,很大程度上來自于光伏、風(fēng)能的發(fā)電成本在過去這些年迅速的降低,,已經(jīng)可以直面?zhèn)鹘y(tǒng)能源的競爭,。據(jù)國際可再生能源署統(tǒng)計:2010至2019年,全球范圍內(nèi)光伏發(fā)電成本下降高達(dá)82%,、陸上風(fēng)電下降39%,、海上風(fēng)電下降29%。2019年開始,,中國很多地區(qū)的光伏,、風(fēng)能已經(jīng)可以達(dá)到平價上網(wǎng),即無需補貼,,以和火電同樣的價格并網(wǎng)發(fā)電,。并且隨著技術(shù)發(fā)展和規(guī)模化應(yīng)用,,光伏,、風(fēng)能的成本依然有著相當(dāng)大的進(jìn)一步降低的潛力。信心的另一方面來自于清潔能源的開發(fā)潛力很大,。以光伏為例,,先不考慮波峰波谷匹配和傳輸損耗等問題,要滿足中國現(xiàn)在的用電量,,把0.6%的國土面積鋪滿光伏板就可以解決,,即一個約長和寬各約237公里的正方形區(qū)域。當(dāng)然,,新能源的實際發(fā)展還有很多問題需要解決,。比如剛才提到的平價上網(wǎng),其并不是一個全流程的成本的計算:電力技術(shù)是需求驅(qū)動供給,,電網(wǎng)為保證發(fā)用電的實時平衡,,需要發(fā)電側(cè)不斷調(diào)節(jié)去擬合需求曲線。光伏與風(fēng)能發(fā)電依賴于自然資源(光照強度,、風(fēng)力強度),,其發(fā)電是隨其資源波動且不可控的,調(diào)節(jié),、消納的成本比火電等傳統(tǒng)能源要高很多,,包括用其他能源輔助的方式或者用新建儲能的方式去調(diào)頻調(diào)峰,對電網(wǎng)的設(shè)備、線路,、智能化改造等,。以英國的經(jīng)驗為例,2010年以前英國平衡電力系統(tǒng)的成本一般占整個發(fā)電成本的5%以內(nèi),,而隨著近年來英國能源結(jié)構(gòu)中新能源占比的提高,,平衡成本在2020年升到了發(fā)電成本的20%左右。所以儲能有機會成為未來重要的商業(yè)機會,,因為儲能可以幫助解決新能源的消納問題,,很大程度上避免棄風(fēng)、棄光,;也因為平滑了發(fā)電曲線,,可以降低對電網(wǎng)的壓力和改造成本,。2020年儲能市場的總規(guī)模為152.8GWh,,市場規(guī)模約為2300億元。儲能的應(yīng)用領(lǐng)域,,51%都是用在風(fēng)能和光伏的配套,,風(fēng)、光的高增長前景,,將給儲能市場非??捎^的助力。同時,,儲能18%用在包含工商業(yè)及家用的用戶側(cè),,由于儲能本身是對電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié),峰谷電價的套利成為用戶側(cè)儲能的重要應(yīng)用場景之一,。以世貿(mào)天階儲能站為例,,北京全天峰谷價差約1元,低谷電價只有0.3元,,峰值電價高達(dá)1.4元,。儲能站在低谷時買入電量儲存,到峰值時賣出電量,,起到了削峰填谷的作用,,讓商場每年節(jié)約100-200萬元的電費。儲能目前最普遍的方式是抽水蓄能(占比90%),,但受制于地理條件非常不靈活,。隨著電池成本的下降,電池儲能可能會成為未來儲能市場的主要增長來源,。目前電池儲能依然受電池成本的制約,,以美國國家實驗室的光儲一體項目測算為例,在儲能電池容量和光伏裝機量配容比25%的情形下,將使發(fā)電系統(tǒng)增加約11%的成本,;在配容比50%的情形下,,將增加高達(dá)27%的發(fā)電成本。但隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模效應(yīng),,未來儲能電池的價格預(yù)計也將下降,,儲能市場有機會迎來高速發(fā)展。 在全球減排的背景下,,新能源汽車在政策層面和成本層面都迎來了發(fā)展的黃金時期,。歐洲各國為實現(xiàn)巴黎協(xié)定,紛紛預(yù)定在2025年后將逐步取締燃油車,,全面禁止出售汽油車和柴油車,。我國海南表示將在2030年禁售燃油車,成為中國第一個宣布禁售燃油車時間表的省份,。從燃油車向新能源汽車的轉(zhuǎn)化速度在加速,。據(jù)安永預(yù)測,歐洲,、中國和美國市場的電動汽車銷量將在12年內(nèi)超過燃油車銷量,;據(jù)中汽協(xié)預(yù)計,未來五年中國新能源汽車銷量年均增速40%以上,。成本方面,,動力電池領(lǐng)域過去這些年出現(xiàn)了類似摩爾定律的成本下降曲線。IT領(lǐng)域在摩爾定律影響下,,每年的單位計算成本下降約30%,;電池領(lǐng)域過去十幾年大概平均每年發(fā)電成本下降18%左右。所以現(xiàn)在的新能源汽車在成本上越來越有優(yōu)勢,,而且似乎這個趨勢還沒有停止的跡象,。2020年,新能源汽車呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長的態(tài)勢,,在這一年市場逐步認(rèn)識到,,新能源汽車不僅是在性能上具有優(yōu)勢;在成本方面既使在沒有政府補貼的情況下,,也有非常強的競爭力,。從高額補貼到補貼逐漸退坡,到與燃油車成本持平甚至更低,,新能源汽車的經(jīng)濟(jì)性在曲折而迅速的發(fā)展中得到了驗證,。 氣候問題是人類目前面臨的最大的敵人,其破壞性是全球性的,、文明毀滅性的,。但是,,由于碳排放污染的外部性,而且解決問題的成本巨大,,如何讓全球各國達(dá)成共識,,面對人類共同的敵人是一件很困難的事情。可以說,,沒有共識就沒有解決方案,。而達(dá)成全球共識的基礎(chǔ)是中美兩國,作為世界最大的兩個經(jīng)濟(jì)體,,首先達(dá)成兩國之間的共識,。所以,從這個意義上講,,全球氣候問題是人類的災(zāi)難,,但從戰(zhàn)爭與和平的角度上看,反倒能起到促進(jìn)中美合作的積極作用,。除了新能源科技的進(jìn)步之外,,大幅增加碳排放的成本是解決氣候問題的核心要素。無論是碳稅還是碳交易,,都是為了增加排放的成本,。由于碳排放的普遍性,這種成本的增加將會影響到社會的所有角落,,并不局限于工業(yè)或是新能源企業(yè)。全球氣候問題正在掀起一場碳中和以及新能源的革命,,其規(guī)模和重要性不亞于我們已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的IT革命,。如何未雨綢繆,走在低碳時代的前沿,,是每個國家,、每個企業(yè)必須仔細(xì)思考的問題。-----------------------------------------------------------------------
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