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碳中和一生的故事:用30年,走完一个世纪的路

发布时间:2021-7-19     来源:OFweek仪器仪表网    点击率:209

每吨52.78元,成交16万吨,交易额790万元——这是全国碳交易市场开市2分钟后的第一笔交易。[1]

全国碳交易市场于7月16日上午在北京、上海以及武汉三地鸣锣开市。

什么是“碳交易市场”?它与近期被反复提及的“碳中和”关系匪浅。我国的全国性市场,不仅是全球最大的碳交易市场,更是利用市场机制推动绿色低碳发展,减少和控制温室气体排放的重要制度创新,是实现“双碳目标”的重要政策工具。

2020年9月,在第七十五届联合国大会一般性辩论上,我国首次提出要在2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和(也合称“3060双碳目标”)。自那时起,碳排放议题即有了很高的公众热度。而即将上线的全国性碳交易市场,正是推动这一目标的重要阶段性举措。

碳中和(carbon neutrality)是指企业、团体或个人测算在一定时间内,直接或间接产生的温室气体排放总量,通过各类技术手段,抵消自身产生的二氧化碳排放,实现二氧化碳的“零排放”。

但多数人还不明白,为什么要搞碳中和?

因为全球气候变暖。

尽管全球变暖已经被赋予了太多政治意义,甚至有人声称,这是“发达国家针对发展中国家的阴谋”,但不能否认的事实是,我们已经生活在了一个气候环境日益严峻,极端天气灾害愈发频繁的世界。

《中国气候变化蓝皮书(2020)》显示,2019 年全球平均温度较工业化前水平高出约1.1℃,是有完整气象观测记录以来的第二暖年份,过去五年(2015~2019)是有完整气象观测记录以来最暖的五个年份;且自20世纪80年代以来,每个连续十年都比前一个十年更暖。


如今的气候问题早已不是一句“坏天气”就能简单带过的。其所引发的包括农作物减产在内的复杂连锁反应,正在引发越来越严重的社会问题,甚至是全球危机。

在全球性的合作框架下解决气候危机已经刻不容缓。正是在这样的国际形势下,中国作为负责任的大国,提出了“双碳目标”,为全球应对气候变化作出更大贡献。

碳中和被写入“十四五”规划,作为顶层设计,必将覆盖社会政治经济文化的方方面面。在其指导之下,技术在变,行业在变,甚至资本市场也在变。作为未来40年中国最重要的趋势之一,我们有必要了解一下。

就让放大灯为各位讲一讲碳中和。

陈闷雷 | 作者

放大灯团队 | 策划

1

一个世界不团结的故事

碳达峰其实不是个新词,碳中和也不是什么新概念,至于碳交易更是早在1997年就写进了《京都议定书》。

减少温室气体排放,缓解全球变暖,实际上是一个持续了三十年的国际议题。从最初的《联合国气候变化框架公约》到著名的《京都协议书》,再到美国表演反复横跳的《巴黎协定》,关于减排的国际协议不少,但有实际意义的却不多。


以1997年首开先河的《京都议定书》(Kyoto Protocol)为例,虽然是全球唯一自上而下且具有法律约束力的温室气体减排条约,但执行起来难同登天。首先美国作为协议推出时的主要碳排放国家,从来都没有真正意义上的加入过协议(克林顿政府签了字,但没有将议定书提交国会审议,小布什政府直接拒签);到了2011年,加拿大又表示当初加入就是个错误,排放量最大的主体都不执行,这协议又有何用,于是率先退出协议。至此,《议定书》就已有瓦解之势。

2012年确立,2013年生效的第二承诺期情况更糟糕,数个缔约国直接拒绝了承担减排义务,《议定书》遭遇了实际意义上的失败。

至于被给予厚望的哥本哈根气候峰会,发展中国家与发达国家吵成一团,最后连协议草案都未获通过。

缔约国多达191个,连美国都重新加入,看起来希望很大的《巴黎协定》同样面临巨大困难。该协定的长期目标是将气温上升幅度控制在工业革命前的2摄氏度以内,并尽可能限制在1.5摄氏度之内,这一指标对应的减排幅度为45%。然而,根据缔约国递交的减排计划,即使所有目标均能实现,在2030年全球的碳排放较2010年也只能下降1%。

理念很完美,口号震天响,但具体到量化减排就寸步难行。这主要还是因为,减排其实不只是环境问题,更是极为复杂的政治经济问题。毕竟排放的本质,还是发展。

世界并不是平的。不同地区、不同国家开始工业化的时间不同,发展现状各异。发达国家无论是经济基础,技术积累还是经济结构,都有着巨大优势。它们早已度过“先发展后治理”的阶段,很多欧洲国家甚至已经进行了持续几十年的产业外迁,在上个世纪已实现碳达峰。这也是为何在气候问题上,西欧国家态度总是更为积极——毕竟早几十年前就不搞重工业,当然碳排放少。

但发展中国家可没那么潇洒。它们既不能放弃工业化,也不可能像发达国家一样通过发展三产实现经济增长,更没有足够的技术积累进行碳捕捉或低碳生产、规模利用可再生资源。若强行控制碳排放,代价很可能是牺牲国民经济。

更何况从微笑曲线看,发达国家占据了具有高附加值的两端,将高排放、高污染的中间环节转移到了发展中国家。这意味着发展中国家为发达国家承担了生产过程的碳排放,满足了发达国家的需求,却又被要求承担减排义务,甚至承担“碳关税”,这对发展中国家非常不公平,可能形成新的贸易保护主义。

碳关税:也称边境调节税(BTAs),是对在国内没有征收碳税或能源税、存在实质性能源补贴国家的出口商品征收特别的二氧化碳排放关税,主要是发达国家对从发展中国家进口的排放密集型产品,如铝、钢铁、水泥和一些化工产品征收的一种进口关税,极易被用来推动贸易壁垒。

为了弥合这种差距,全球合作的基本原则,是“共同但有区别的责任”。要求发达国家采取具体措施限制自身温室气体的排放,并向发展中国家提供资金与技术,帮助他们履行公约,发展中国家则不承担具有法律约束力的控排义务。

然而这一基本原则并没有得到有效执行。无论出于何种原因,发达国家至今也没有给予发展中国家足够的帮助,而在没有外部支持的情况下,发展中国家更不会主动牺牲国民经济来配合减排。

这最终进一步加深了全球在气候问题上的撕裂状况。

另一方面,甚至在责任分配上也没能建立共识。究竟是碳排放总量高的国家减排义务大,还是人均高的承担主要责任?

站在中国的立场上,当然不能接受以总量分责任。正如丁仲礼院士所说:“排放权就是发展权,对于发展中国家来说更是基本人权。”[4]更何况中国的碳排放有不少来自于生产端,却由发达国家消费。


但发达国家对此并不认同,认为不能以“发达国家”和“发展中国家”这样的概念划分责任——即使发达国家内部在这一问题上也是非常分裂的,例如二产更为发达的美国就不认同欧盟成员国(包括英国)的减排计划。这种分裂甚至催生了“伞形集团”的概念。

伞形集团(Umbrella Group):一个区别于传统西方发达国家的阵营划分,用以特指在当前全球气候变暖议题上不同立场的国家利益集团,具体是指除欧盟以外的其它发达国家,包括美国、日本、加拿大、澳大利亚、新西兰、挪威、俄国、乌克兰。

只能说想要世界大团结,共同面对气候问题,太难了。

话说回来,有没有实现了碳中和的国家?还真有:不丹和苏里南。

但这是两个经济发展水平并不高的国家,不丹更是目前全球最不发达的国家之一,显然没有什么参考价值。


用30年,走完一个世纪的路

尽管分歧很多,争吵很多,但中国在气候问题上,一直以来扮演着比较积极的国际角色,且取得的成绩也十分出色:

我国在2009年的哥本哈根气候变化会议上首次向国际社会确立并公布碳减排目标;

2017年年底,我国单位GDP二氧化碳的排放比2005年下降了45%,提前三年完成2020年碳排放下降的目标;

2019年,我国非化石能源占一次能源消费比重达15.3%,提前一年完成“十三五”规划目标任务;

可以看到,自2009年,中国提出第一个碳减排目标开始,均超额提前完成碳减排目标,且减排脚步至今也未有放慢。

剑桥计量经济学会( Cambridge Econometrics)的Hector Pollitt更是指出,即使其他国家不做进一步承诺,仅凭中国的减排计划,全球变暖在2100年前也能够比预期升温低0.25度。[5]

但中国的碳中和之路仍面临着很多困难。


首先,时间非常紧迫。目前我国的经济体量大,且仍处于工业化发展阶段,能源消耗量和碳排放量均处于双增长。但从达峰到中和,只有30年的过渡期。相比较之下,欧洲主要发达国家早在上个世纪八十年代就已经实现了碳达峰,美国则是本世纪初,过渡期长达50~70年。

其次,如何平衡减排和经济发展也是一大难题。伴随着中国经济的快速增长,作为核心生产资料的能源需求也持续上升,至今仍保持着3%以上的增速。经济发展与温室气体减排并不是一道选择题,中国也不可能接受以牺牲国民经济为代价完成碳中和。如何平衡发展与减排的双重需求,仍是3060目标所需要解决的主要矛盾之一。

第三,目前我国能源结构中,化石能源占比任然非常高,属于高碳化能源结构,转型相对困难。2019年我国能源消费为48.7亿吨标准煤,同比增长3.3%,煤炭消费占能源消费总量57.6%,远超于27%的世界平均水平;石油消费占能源消费总量19.7%,清洁能源占比仅有15%,占比较低。受能源结构影响,能源消费在我国碳排放来源中的占比高达76.8%。


由于能源结构不够健康,高度依赖化石能源,我国能源消费碳排强度比世界平均水平高出30%以上。这意味着,如果不对我国当前的能源结构进行深度改造,碳中和基本上不可能实现,但如此庞大的体量要如何转型,也是一大挑战。

最后,我国高耗能产业在GDP中的占比仍然非常高,产业结构同样需要调整。第二产业一直是中国国民经济的主要支柱,增加值在GDP中占比仍有40%左右。这种产业结构结合化石燃料的广泛使用,共同造成了我国碳排放结构高度集中的特征。


从各细分行业碳排放结构上看,我国碳排放主要集中于电力与工业,电力的二氧化碳排放占44.64%,工业占比38.92%,两者相加超过二氧化碳总排放量的80%。如何革新传统的增长模式,摆脱发展路径依赖,也是未来将要面临的主要困难。

碳排放的治理

逢山开路,遇水搭桥。对于一国政府,需要考虑的是:如何促使产业进行革新,让企业积极参与到碳中和进程中?

从全球范围看,当前主流的碳排放管理一般分为两大类:行政命令与经济刺激。其中经济刺激由于更加“市场化”且灵活性出众,能够根据社会经济的发展持续做出改进,是最被看好的治理模式,也是我国未来的主要发展方向。

说到经济刺激手段,就得提到“碳定价机制”。所谓碳定价,就是本着“谁污染谁付费”的原则,要求温室气体排放者,为其排放一定量的温室气体的权利支付相应费用的过程。

目前的碳定价机制主要有两种,分别为“碳税”和“碳排放权交易”。

碳排放权指大气或大气容量的使用权,即向大气中排放 CO2等温室气体的权利。

碳税一般指由政府指定碳价,市场决定最终排放水平,最终排放量的大小具有不确定性;碳交易则是由政府确定最终排放水平,由市场来决定碳价,故碳价不固定。从政策落地看,碳税政策更适用于管理规模以下的排放,且对政府管理能力要求不高;碳排放权交易则更加适用于规模以上的大排放量排放量企业或行业,但相应制度设计难度更大。


碳税的问题在于,它是惩罚性的,难以对企业形成有效的正面激励——而且碳税说到底是一种成本,只要是成本,就有经济账可以算。只要企业超额排放带来的收入大于缴纳的税费,就可以持续的超额排放。这与减少温室气体排放的根本目标显然背道而驰。

举例来说,盖茨在一次接受媒体采访时曾直言,他每年花费700万美元以抵消他个人的碳足迹,其中就包括为私人飞机购买低碳燃料[8]——这个行为无论如何也谈不上低碳,考虑到盖茨一向积极支持环保事业,甚至可以说有点儿伪善。

而碳交易,根据 ICAP(International Carbon International Carbon Action Partnership,国际碳行动伙伴组织) 的定义,碳排放权交易系统(ETS)是一个基于市场的节能减排政策工具,用于减少温室气体的排放。

顾名思义,碳交易本质就是碳排放权的交易,政府设置一定时期的碳排放控制总量,再给排放者发放或拍卖排放权额度,并赋予排放权额度的买卖自由,是最为市场化的节能减排工具。

通过将二氧化碳排放权作为商品进行交易的市场机制,即鼓励减排成本低的企业超额减排,将富余的碳排放配额或减排信用通过交易的方式出售给减排成本高、无法达到碳排放要求的企业,帮助后者达到减排要求,同时降低社会碳排放总成本。

排放权额度的分配,目前我国有碳排放配额(CEA)与中国核证自愿减排量(CCER)两种主要形态:

CEA:中国碳排放配额(Chinese Emission Allowance, CEA),是政府分配给控排企业指定时期内的碳排放额度,1单位配额相当于1吨二氧化碳当量。

CCER:国家核证自愿减排量(Certified Emission Reduction,CCER),是指依据《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》的规定,经国家发改委备案并在国家注册登记系统中登记的温室气体自愿减排量,单位为“吨二氧化碳当量”。能够产生CCER的项目主要包括风电、光伏、水电、生物质发电等,但前提是必须具有“额外性”(项目所带来的减排量相对于基准线是额外产生的),且有适用的“方法学”(经国家发改委备案认可的用以确定项目基准线、论证额外性、计算减排量、制定监测计划等的指南)。

可能不那么为人所知的是,即使没有“3060”两个阶段性目标,我国也早已有多个试运行的碳交易所,2021年也恰好是我国开始建立“碳排放权交易制度”的第十个年头。


2011年11月,国家发改委下发《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,正式批准在北京、天津、上海、重庆、湖北、广东、深圳“两省五市”开展碳排放权交易试点,2014年6月起,两省五市碳交易试点全部开始实际交易(2016年还开放了四川、福建两地)。由于是以试点为目的,因此交易所彼此之间的运作模式非常不一样。

图丨放大灯团队整理

但总体来说,早期碳交易试点并没有令人眼前一亮的效果。

数据显示,从2013年开始到2020年年末,试点地区配额总量一共分配了约90亿吨,累计配额成交量约4.45亿吨,换手率4.9%,交易非常不活跃[10]。

若从单一年份看,交易同样非常不活跃。2019年七个试点碳市场共分配12.96亿吨;完成线上配额交易量2187万吨,达成线上交易额7.73亿元;线上配额交易量仅占配额分配总量1.69%;同期CCER共计成交3013万吨,仅占配额分配总量的2.32%,甚至有两个交易所交易量为0[11]。

在如今“3060”目标提出的大背景下,我国的碳排放市场已经已经加速迈向下一阶段,也就是此次将要推出的“全国碳市场”。未来一段时间内,国内的碳交易市场将会区域试点和全球市场并存,但前者将逐渐向后者过渡,且不再建设新的地方性市场。


本次新建的全国碳市场,将以电力系统为突破口,预计在“十四五”期间逐渐纳入其它数个高耗能企业。

根据《2019-2020 年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)》、《纳入 2019-2020年全国碳排放权交易配额管理的重点排放单位名单》,首批纳入全国碳市场交易的电力行业重点排放单位共2225家,筛选方法是根据发电行业(含其他行业自备电厂)2013~2019 年任一年排放达到2.6万吨二氧化碳当量(综合能源消费量约1万吨标准煤)及以上的企业或者其他经济组织的碳排放核查结果进行纳入,并实行名录管理,重点排放单位排放总量超过33亿吨二氧化碳当量,占2019年全国碳排放量比例接近30%。

交易体系方面,全国市场将以碳排放配额(CEA)为主,中国核证自愿减排量(CCER)为辅。

而排放权,全国碳交易市场在初级将以免费分配的形式,依据“基准法”进行分配。所谓基准线法,是以碳排放强度行业基准值,即某行业的代表某一生产水平的单位活动水平碳排放量,来作为碳交易中的配额初始分配参考指标,即基准线。该方法采用的行业碳排放强度基准值,与“企业的活动水平”的乘积来决定企业所能获得的免费配额数。该方法相对公平,但计算较为复杂。

CCER由于早期未见成效,增量申请在2017年就已经暂定,有关部门也暂时没有重启的计划。目前虽有核证存量可以交易,但短期内仅能作为一种补充手段,且规模也比较有限,在此不再赘述。

根据早期的发改委规划,原本的碳交易市场将会纳入石化、化工、 建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空共八个高排放行业。但之所以最终仅选择了电力行业,则主要是因为行业的产品比较单一,排放环节比较少,且现有的数据统计体系已经比较成熟,交易所建设最为简单;同时正如我们上文所说,电力行业仍然是我国最大的碳排放源,作为首个试点行业再合适不过。

根据生态环境部给出信息,钢铁行业“十四五”期间将尽早纳入碳排放权交易市场,水泥、化工、电解铝、造纸等行业前期已完成较多的准备工作的行业,同样考虑在“十四五”期间纳入交易市场。

对政府,碳交易是一种高效且经济的排放管理手段。对企业本身来说,碳交易也是促进企业主动升级生产技术的推动力。

就以知名新能源企业特斯拉为例,公开资料显示,特斯拉最近三年通过销售碳排放积分,分别获利4.19亿美元、5.93亿美元和15.8亿美元。而2020年特斯拉全年营收为315.36亿美元,净利润仅为7.21亿美元。这意味着,如果剔除出售碳排放积分的收益,则2020年特斯拉亏损8.59亿美元。[12]

尽管碳排放积分和我国施行的碳交易不完全一样,但其本质相差不多。我们可以清晰地看到,依靠新能源车特有的低排放特点,特斯拉大幅拉高了自身利润水平,弥补了高额研发支出带来的“失血”,而这种模式,在传统碳税政策下无法实现。

但仅有政策支持不足以完成碳中和的事业,相应的产业升级也不可缺位。

碳中和背后的技术升级

从技术的角度讲,想要实现碳中和的路径其实很直白,无非四个字:减排,吸收。

减排不难理解,就是从生产阶段降低被排放进大气的二氧化碳总量,核心要素是能源转型。

如前文所述,目前我国高排放的很大一部分原因,就是由于能源结构过于依赖化石燃料。这就决定了,想要实现碳中和,我国就必须大幅调整能源结构,以风光水核,甚至是生物质能为主的可再生能源,替代传统能源。其本质,是一次属于能源产业的,不可避免的全面升级。


据全球能源互联网发展合作组织估算,中国实现“碳中和”,需要约35.5亿千瓦光伏资源量,目前我国光伏装机量规模约为2.1亿千瓦,为满足2060年光伏装机容量需求,供给至少需增长为当前的17倍。2021年400余家风能企业代表联合发布的《风能北京宣言》提出,到2030年风电装机至少达到8亿千瓦,到2060年至少达到30亿千瓦。据国家应对气候变化战略研究所数据,我国当前风电装机容量约2.5亿千瓦,若2060年风能装机量按30亿千瓦算,是当前风能装机容量的12倍。

碳吸收则比较复杂,包括植树造林、土壤固碳、生物能源与碳捕获和封存(BECCS)以及直接空气碳捕获(DAC)等一系列多样化的技术手段。

这一路线看起来很美,但也远比减排要困难得多。首先是目前的碳捕捉与碳封存技术并不成熟,能投入使用的也存在较大成本问题。植树尽管执行很简单,但见效周期长且会加剧土地资源的紧张。同时植树对环境的影响也比较复杂,绝非简单的“越多越好”。


而要实现产业升级,资本的参与必不可少。

据清华大学气候变化与可持续发展研究院测算,在我国实现碳排放目标过程中,若以实现2℃目标为导向转型路径,2020~2050 年能源系统需新增投资约 100 万亿元,约为每年GDP的1.5%~2.0%;若以实现1.5℃目标为导向转型路径,需新增投资约138万亿元,超过每年GDP的2.5%。可以说,碳中和是产业升级的机会,同样也是风险投资的机会。

“碳中和”的大潮已经来临,其必将对中国的长期发展有着深远影响。挑战也有,困难也多,但这同样也是实现可持续发展,实现再一次产业升级的巨大机会。如何转型低碳发展路线是产业要回答的问题,如何寻找下一个风口是投资者要回答的问题。

但归根结底,碳中和的本质是气候问题,而气候问题关乎的,终究是全人类的命运。这场为构建人类命运共同体的减排之路,才刚刚开始。

References:

[1] 财联社:全国碳排放权交易市场开市:碳配额开盘价为48元/吨.第一财经.2021.07.16

[2]国泰君安:新挑战新机遇,化工低碳转型.2021.06.08

[3] 东北证券:“碳中和”影响深远,建筑建材行业望飞龙乘云.2021.04.11

[4] 丁仲礼:中国碳中和框架路线图研究.科学大院.2021.07.07

[5] Hector Pollitt:分析:在2060年实现“碳中和”可使中国“更富足”.CarbonBrief.2020.09.29

[6] 国泰君安:系统性变革下的零碳之路.2021.06.16

[7] 华宝证券:全国碳交易市场将至,从海内外经验看未来发展趋势.2021.05.07

[8] 郑青亭:比尔·盖茨豪掷20亿美元投资清洁能源!每年花700万美元抵消个人碳足迹.21世纪经济报道.2021.03.03

[9] 平安证券:碳市场和碳交易——市场化推动绿色产业的重要手段.2021.05.23

[10] 东方证券:走向碳中和系列:从地方试点经验看未来碳交易市场特征.2021.04.08

[11] 华西证券:全球碳交易市场的前世今生,中国可汲取的教训与面临的挑战.2021.03.19

[12] 段思瑶、李硕:新能源积分涨价10倍,“特斯拉们”如何兑现巨额红利?.每日经济新闻.2021.05.18

[13] 中信证券:全国碳市场扬帆起航,绿色化转型箭在弦上.2021.03.24




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