报告 | 双碳背景下中国能源行业转型之路
发布者:admin | 来源:未来智库官网 | 0评论 | 2660查看 | 2021-07-30 13:44:57    

1.综述


碳排放现状


我国在经济社会快速发展的同时,也加快推进绿色低碳转型,积极参与全球气候治理并取得了突出成效。2019年我国碳排放强度比2005年下降48.1%,提前完成了我国向国际社会承诺的2020年前降低40%-45%的目标。2020年我国全社会碳排放约106亿吨,其中电力行业碳排放约46亿吨,工业领域碳排放约43亿吨。实现双碳目标,电力行业是重中之重。



能源是社会经济发展的重要基础和动力,预计到2030年,我国一次能源需求将增长至60亿吨标准煤。实现碳达峰目标和实现碳中和目标,必须从能源结构转型入手,对中国能源行业未来发展将带来重大影响。双碳背景下中国能源行业转型之路亟需多重助力。


2.技术助力转型之路


2.1清洁替代技术


在双碳背景下,中国一次能源消费总量2028年、2030年分别达到59亿、60亿吨标准煤,年均增速2%。为实现能源生产领域减碳,必须加快以清洁能源替代化石能源,提高清洁能源在一次能源总用量的比例。


截至2020年底,我国全口径发电装机容量22.0亿千瓦,同比增长9.6%。为实现2030年一次能源消费总量目标,到2030年我国电源装机总量将增长至38亿千瓦,清洁能源装机占比将达到68%。未来十年清洁能源装机将增加约16亿千瓦,2020年到2030年复合增长率10.5%。


“十四五”是碳达峰的关键期,我国要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,构建以新能源为主体的新型电力系统。以清洁能源为主体的新型电力系统,是能源电力行业服务碳达峰、碳中和的重要责任和使命。



发行债券,成立基金


通过发行债券、成立基金等方式充实清洁低碳发展资金,为企业低碳转型提供资金支持。2021年1月,国家能源集团与中国国新控股有限责任公司联合发起百亿元新能源产业基金,2021年2月,国家能源集团成为交易所市场首家碳中和绿色债发行人,发行规模为50亿元。2021年2月,国家电投集团成功发行国家电力投资集团有限公司2021年度第一期绿色中期票据,成为首批银行间市场“碳中和”债券发行人,发行规模6亿元。


加强碳资产管理


碳市场是利用市场机制控制和减少温室气体排放、推动绿色低碳发展的一项重要措施。通过碳约束,可以倒逼电力企业优化结构,挖掘减排空间,促进电力行业低碳发展。通过碳市场,企业可以合理选择更加低成本的碳减排方式,从而有利于企业实现低成本减排。


国家能源集团龙源碳资产公司在2008年到2013年期间,国内碳市场尚未启动试点时,积极参与国际碳市场,从事清洁发展机制项目开发与交易,实现CDM到账收入23亿元。国家能源集团还积极参与国内碳市场建设,将碳资产管理与集团传统业务深度融合,以实现集团整体效益最大化和绿色低碳发展。



清洁能源发电具有波动性、间歇性和不可预测性,清洁能源高比例接入电网后,增加了电网调峰、调频的压力,因此需要大力发展储能技术为能源生产转型的深入推进提供技术保障。


储能主要是指将电力转化成其他形式的能量储存起来,并在需要时释放。从电力系统细分的角度看,储能在发电侧、输配电侧、用电侧都不可或缺:



截至2020年底,我国已投运储能项目累计装机容量规模达35.6GW,占全球市场总规模的18.6%。在各类电化学储能技术中,锂电子电池的累计装机规模最大,为2.9GW。2020年新增投运的电化学储能项目规模为1.6GW,新增投运规模首次突破1GW大关,2017年到2020年,年复合增长率为103%。氢储能是近几年德国等欧洲国家氢能综合利用后提出的新概念,已经被列入了可再生能源发展十四五规划编制重点任务,各省也已经纷纷制定十四五氢能规划。



分布式能源在能源利用效率、能源传输损耗、环境保护及解决能源供需地域不平衡方面较集中式供电模式都具有明显的优势,目前我国分布式能源主要以光伏分布式发电和天然气分布式发电为主,为鼓励分布式能源发展出台支持政策,明确提出加快发展东中部分布式能源。


目前我国大部分地区新能源发电成本仍高于传统火电,技术进步推动可再生能源发电成本持续下降,自2010年以来,光伏发电、陆上风电和海上风电的平准化度电成本分别下降82%、39%和29%。


为实现碳达峰目标,新能源发电技术及装备仍需有新突破。光伏发电方面,需提高光伏组件转换效率,优化大型并网光伏电站单元设计集成与工程化技术,提高系统对极端环境的适应性。风电方面,需提高大型风机的研发与制造能力,提升风机单机容量和低风速适应能力;攻克漂浮式海上风电基础设计、制造难题,提高远海风电开发能力;加强风机抗寒保温技术,实现高纬度、极寒地区风电开发。


以风电和光伏为代表的新能源的快速发展和壮大离不开补贴政策的支持,但是“十三五”期间90%以上新增可再生能源发电项目补贴资金来源尚未落实,截至2020年底累计补贴资金缺口达3,000亿元,一定程度上也制约了新能源的发展。



为合理引导新能源产业健康发展,国家陆续出台了多项措施,一方面,对于新增项目,积极推进平价上网项目。另一方面,明确全面实行配额制下的绿色电力证书交易,企业通过绿证交易获得收入替代财政补贴,通过此方式来减少存量项目的补贴需求。做好可再生能源电价附加资金的应收尽收,实现百分之百的附加征收,以此扩大补贴收入来源和补贴收入规模。


2.2绿色氢能技术


目前世界上许多能源行业企业都将氢能作为重要的转型方向。中石化加快构建“一基两翼三新”产业格局,抢抓氢能发展的重大战略机遇,逐步培育并壮大氢能产供销一体化产业链,推进打造中国第一氢能公司。许多国际能源巨头也早已开始了对低碳氢能发展的尝试。2020年7月,Equinor宣布公司计划在英格兰建造一座在世界同类项目中规模最大的利用天然气生产氢气的工厂,项目投产后,预计每年减少二氧化碳排放近90万吨。



在各种制造氢气的方式中,利用电能电解水制氢是公认碳排放最低最为环保的方式。以风电企业离网式制氢为例,风电企业将多余的电量用以制备氢气并进行储存,在风能不足时用氢能发电,可以很好的起到分布式储能,平衡电网压力的作用。


目前,电解水制氢发展的最主要制约因素还是成本,电解水制氢仅用电的成本就高于煤制氢或其他工业副产品制氢的完全成本。除此之外,氢能的储备和运输安全性要求,极高的运输成本,相对较少的终端用户,都制约了电力企业参与氢能发展,为整体碳中和做出贡献的程度。技术发展将是决定氢能发展前景的核心动力。要想进一步压缩成本,提高能源效率,还需要发展新路线的制氢技术。


2.2绿色氢能技术


政府在制定支持氢能产业发展的政策时可以从以下方面入手:



2.3能源互联


为了实现碳达峰目标,在能源配置环节打造特高压骨干网架和智能配电网,将各大清洁能源基地与负荷中心连接起来,实现各类集中式、分布式清洁能源大规模接入、大范围配置、高比例运行,形成全国互联的能源配置格局,以互联互通来支撑能源生产和使用领域碳减排。


截至2020年底,我国西电东送南线云南省、北线宁夏自治区累计外送电量分别突破10,000亿千瓦时和4,200亿千瓦时,累计送电量相当于在受电地区减少二氧化碳排放量分别逾7.7亿吨及4.5亿吨。预计2030年我国跨区跨省电力流达4.6亿千瓦,其中跨区电力流3.4亿千瓦,跨国电力流4250万千瓦。


2.4能效提升


人工智能技术:助力电力行业碳中和



风电、光伏发电等新能源具有随机性、间歇性、波动性特征,电力系统“双高”“双峰”的特性明显,伴随着碳中和政策带来的更大规模并网,为电网安全稳定运行和电力电量平衡带来了极大考验。为保障电力系统安全稳定运行,换流站运维工作尤为重要。人工智能技术可以助力电网智能巡检,提高电力运维效率、节省时间和人力成本,有效保障在新能源大规模并网后的电网运行安全,提高能源使用效率。


人工智能技术:助力钢铁行业碳中和


宝钢股份宝山基地工序质量一贯系统完成云平台环境搭建,确立系统功能超过220多项,实现从手工到系统的转变;公司各制造基地启动智慧制造项目90项,帮助600余人脱离繁重的体力劳动。公司形成“生产计划智能排程”、“设备智能运维诊断”、“质量自动判定与溯源”、“5G技术应用及无人机巡检”等一批智慧制造实践成果,大幅地降低了单位能耗,是宝钢股份稳步践行碳减排、力争2050年实现碳中和目标的一系列的有力举措。


合同能源管理


合同能源管理是种新型的市场化节能机制。其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。


Smart Energy Connect校园方案专注于节省能源及学校的教学需要,为学校提供一系列的物联网感应器,并利用能源管理方案及数据支援科学、技术、工程及数学的教学需要。EC办公室方案根据不同感应器所收集的环境资料自动控制电力设备以协助用户在大型的办公室环境节省能源。Smart Energy Connect也为中电客户的楼宇成功推行提高制冷效率的方案,因应环境感应器所收集的资料及设备状况,不断自动调节制冷设定,在确保持续舒适的室内温度的同时大幅节省电力。


2.5减碳技术


CCUS是指将二氧化碳从排放源中分离后或直接加以利用或封存,以实现二氧化碳减排的工业过程。IEA提出在清洁技术情景下,2060年工业部门的CCUS累计量将达到280亿吨,能源加工和转换部门CCUS累计量为310亿吨,电力部门CCUS累计量为560亿吨。预计到2050年,CCUS将贡献约14%的C02减排量。



在CCUS捕集、输送、利用与封存环节中,捕集是能耗和成本最高的环节。二氧化碳排放源可以划分为两类:一类是高浓度源,另一类是低浓度源。我国CCUS技术发展仍处于起步阶段,因此整体的碳捕集成本也还处于较高水平。目前国内已开展的CCUS项目中大多数都为企业自发投资建设,其发展离不开资金的支持。


生物能源与碳捕获和储存的概念是把碳收集及储存(CCS)这个技术安装在生物加工行业或生物燃料的发电厂。生物质能与CCS技术相结合通过CCS的应用将森林与庄稼转化为能源燃料并从大气中消除CO2排放,可以实现大规模CO2减排。



为推动生物质能发电,国家通过一系列生物质能利用政策和财政补贴加快其发展。目前我国的生物质发电以直燃发电为主,技术起步较晚但发展非常迅速。生物质能源不但可再生,而且可实现人工种植能源,革新了工业革命以来的人类能源获取方式,让能源从采掘时代,进入到种植时代。我国广大农村地区和林区是开发生物质能发电的重点地区,但由于我国农业生产以家庭承包为主,秸秆等农林废弃物分散,储运困难且成本高,较难实现规模化,这是当前国内在生物质能发电发展中面临的主要问题之一。


3.金融助力转型之路


绿色金融近年来发展迅速


近年来,金融领域也孕育着绿色变革,绿色债券、绿色贷款、绿色存款、绿色基金、绿色保险、碳金融等金融产品和工具发展迅速,为能源行业转型提供助力。中国是全球首个制定较为完善的绿色金融发展框架的国家。绿色金融对能源行业的支持作用体现在对可再生能源行业的培育和支持,以及支持传统能源行业实现低碳转型。能源企业利用绿色金融产品和工具进行融资,投资符合条件的绿色项目,除了可以享受相关优惠政策外,也有助于树立公司品牌形象,同时持续披露环境信息,向投资者宣传企业在能源转型方面所作出的努力和发展前景。


国内绿色金融市场发展方兴未艾


截至2020年末,中国境内外本外币绿色贷款余额为人民币11.95万亿元,存量规模世界第一;绿色债券存量人民币8,132亿元,居世界第二。



随着绿色环保概念和双碳目标日益深入人心,投资者对绿色金融投资的关注度不断增加,以绿色债券为代表的绿色金融产品的种类也在不断多样化。转型债券是指募集资金用于支持传统行业与能源结构向低碳直至零碳转型相关项目的债券。公用事业、水泥、铝、钢铁等传统行业中具有转型效益的项目类别,属于转型债券项目范畴。


随着绿色金融在国内的不断发展,针对这一新兴业务的政策配套和完善工作也在有条不紊的进行中。绿色信贷、绿色债券、环境信息披露、绿色投资、绿色保险、环境权益交易等政策和指引陆续出台,支持绿色金融发展的财政政策和货币政策也逐步落地,形成了有效的正向激励机制。


当前纳入评价范围的绿色金融业务包括境内绿色贷款和境内绿色债券,监管机构正在考虑设立支持碳减排再贷款投放制度,进一步刺激金融机构向符合条件的清洁能源、节能环保、碳减排技术领域的项目发放优惠利率贷款。


碳定价和碳交易


碳定价和碳交易是实现“双碳”目标的另一种重要市场调节机制。截至2020年,全球共有61项已实施或者正在规划中的碳定价机制,包括31个碳排放交易体系和30个碳税计划;覆盖46个国家和32个次国家级司法管辖区。



碳排放权交易即对于实际排放量超过所持配额的单位,可通过市场购买配额,而对于低碳企业,每年可出售多余的碳排放配额以获得额外收入。具体而言,重点排放单位以及符合国家有关交易规则的机构和个人,在登记之后可通过全国碳排放权交易系统进行碳排放配额的交易,交易采取协议转让、单向竞价或者其他符合规定的方式。全国碳市场将首先涵盖电力行业的各类企业,随后逐步涵盖钢铁、建材、石化等各类高排放企业。


目前我们碳排放权交易还不太活跃,并且价格波动也比较大,对排放企业利用碳排放权交易对冲风险很不利。全国碳排放权交易市场启动上线交易后,环境部将持续完善配套制度体系、相关的技术法规、标准、管理体系。全国发电行业的2000多家重点排放单位被纳入全国碳市场,年排放二氧化碳超过了40亿吨。首笔全国碳交易价格为每吨52.78元,总共成交16万吨,交易额为790万元。交易首日,全国碳市场交易总量410.40万吨,交易总额为2.1亿元。



除国内交易所市场进行碳排放权交易外,国内企业也可以通过交易CER和VER参与全球市场的碳交易。CER代表企业从一个被批准的CDM项目中得到的,经联合国相关机构认证的减排指标;VER代表企业自愿减少的排放量指标。目前国内企业均可以对CER和VER进行申报和交易。风电、光伏等新能源项目是我国申报CER和VER的主要项目。


目前我国国内碳期货交易尚处于起步阶段,将探索研究碳期货的市场建设,碳期货交易量是现货交易量的5倍以上,在促进碳定价回归合理区间、标准化交易、引入更多投资者、帮助排放企业掌握中长期价格走势、对冲价格风险等方面都具有巨大作用。因此国内碳期货市场的建设和长远发展,对整个双碳目标的达成和能源行业转型都具有重大的意义。


碳中和信息披露


目前,国内监管机构及证券交易所还没有正式实施强制要求披露ESG报告的政策要求,但已有越来越多的上市公司及大型国有企业进行了ESG报告或企业社会责任报告的自愿披露。回应投资者和利益相关方的关切,已经成为企业披露ESG报告的主要原因。另外,在2020年新冠疫情的大环境下,机构投资者更为关注企业日常经营中的非财务风险,关注企业的非财务价值,主动进行ESG报告披露在一定程度上可以增强投资人的信心。


除上市公司年度披露外,对发行绿色债券的企业也应有配套的信息披露要求,政策明确要求绿色金融债发行人披露资金以及项目环境效益等相关内容。我国绿色债券发行人信息披露朝着标准化、常态化进程迈进。


1.鼓励发行人建立ESG/绿色金融战略规划,就发展目标、行动计划、考核机制、信息披露作出规划


2.提高信息披露标准化程度,要求量化指标数据,确保披露信息可比性


3.加强投资者引导,增强投资者对ESG信息披露关注程度


4.多部门联合,强化披露信息监督工作



4.政策助力转型之路


行动方案的落实


国家战略层面


国务院提出到2025年产业结构、能源结构、运输结构明显优化,绿色低碳循环发展的生产体系、流通体系、消费体系初步形成。到2035年,绿色发展内生动力显著增强,绿色产业规模迈上新台阶,碳排放达峰后稳中有降,生态环境根本好转。


扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,制定2030年前碳排放达峰行动方案。优化产业结构和能源结构,加快建设全国用能权、碳排放权交易市场,完善能源消费双控制度,实施金融支持绿色低碳发展专项政策,设立碳减排支持工具。


进一步明确落实2030年应对气候变化国家自主贡献目标,制定2030年前碳排放达峰行动方案。完善能源消费总量和强度双控制度,重点控制化石能源消费。实施以碳强度控制为主、碳排放总量控制为辅的制度,支持有条件的地方和重点行业、重点企业率先达到碳排放峰值。


各部委及地方层面


生态环境部联合发布指导意见明确气候投融资的定义与支持范围,指出气候投融资是为实现国家自主贡献目标和低碳发展目标,强调气候投融资是绿色金融的重要组成部分。全力推进达峰行动,抓紧制定2030年前二氧化碳排放达峰行动方案。要鼓励推动能源、工业、交通、建筑等重点领域以及钢铁、建材、有色、化工、石化、电力、煤炭等重点行业制定相关目标及行动方案。


监督管理


生态环境部从“两高”项目审批源头开始,严格把关,将碳排放影响评价纳入环境影响评价体系,进一步明确环保监督工作机制,加大监管力度和责任追究。


国家能源局出台方案,综合监管以促进清洁能源高效利用为目标,督促相关地区和企业严格落实国家清洁能源政策,进一步促进清洁能源行业高质量发展,助力实现“碳达峰、碳中和”。



碳税


碳中和作为社会可持续发展的目标,需要可持续发展的政策制度支持,包括可持续发展的绿色税制与其相匹配。现行的环境税制度一般为与排污与节能相关的税制,其领域与出发点与限制碳排放等新的环境绿色税制设立的基本原则并不完全匹配。新的环境绿色税制将是对现行环境税制的转型升级,在对污染和能源领域课税的基础上,将聚焦碳税和能源生产、消费相关的碳排放,环境税税负可能将会上升,以协助实现国家层面的零净排放。


碳税(Carbon Tax)也是欧盟国家利用的工具,碳税是对排放量超过年度许可的惩罚性征收,它具有固定价格,一般体现为每吨二氧化碳征收固定的碳税金额。排放交易计划和碳税,都是为了实现《巴黎协定》的政策工具,在欧盟的一些国家,排放交易计划和碳税是并行实施的,适用于不同的领域。


与其它国家类似,我国对污染、节能、环保、资源综合利用、可再生能源等制定了一系列的税收政策。一方面体现在对相关行业的税收优惠,以鼓励其发展。另一方面,一些限制性税收政策也倒逼企业和社会大众及时做出调整,促进绿色发展。


碳达峰和碳中和是一个系统工程,相关行业需要转型升级,可持续发展税收政策作为系统工程中的重要政策支持,同样需要转型升级。虽然我国存在一些绿色税收政策,但总体上讲,系统性、针对性不强,需要结合双碳目标,进一步转型升级。总体思路应该是借鉴国际经验、兼顾国内情况,系统性地建立、规范绿色税制。对低碳排放及其相关技术发展及转型,加大相关税收优惠力度;对高碳排放的制造者和使用者,加大限制性征收的力度;利用税收给予明确的经济利益导向,对相关行业精准优惠、精准限制。


5.展望


气候变化是当今人类面临的重大全球性挑战,双碳目标的制定与正式宣布接受《基加利修正案》,一方面体现了我国积极应对气候变化,彰显大国责任和担当,另一方面在加速我国经济和能源转型方面也具有高瞻远瞩的战略意义。


转型必然带来阵痛,同时也意味着机遇。中国凭借68.7的综合评分位居全球第二,其中在光热发电和水力发电方面位居全球第一,在光伏发电方面位居全球第二,这意味着中国的可再生能源投资市场依旧潜力巨大。


双碳转型之道路阻且长,但只要坚持党中央倡导的可持续发展观,结合技术助力、金融助力及政策助力,中国企业,特别是中国能源企业转型之路必然取得成功!安永也将在中国能源企业转型之路上为企业保驾护航,贡献力量。

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