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碳中和专题研究报告:碳中和的博弈与破局
  • 作者:未来智库
  • 发布时间:2021-03-31 19:50:34
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1 气候问题严峻,全球倡导碳减排,碳中和目标应运而生

1.1 气候问题严峻,全球对碳减排重视程度逐渐提高

1.1.1 全球变暖导致生态环境被破坏

大气中二氧化碳浓度上升导致的全球变暖给生态环境带来了不可逆 的破坏。2020 年,大气中的二氧化碳浓度超过了 400ppm,平均气温 较 19 世纪高 1.2 摄氏度以上,全球变暖趋势愈发严峻。全球变暖所导 致的异常高温、北极海冰数量的减少、永久冻土层融化等问题不仅导 致了世界各地天气模式的破环,引发了各种各样的自然灾害(eg.美国 加利福利亚州有史以来规模最大的野火、澳大利亚的林火、欧洲的寒 潮、海平面上升等),还进一步加速了全球变暖进程,造成了恶性循 环;全球变暖问题亟待解决。

1.1.2 联合国气候变化大会碳减排目标逐步细化

随着气候问题愈发严峻,世界气候变化大会对碳减排目标的制定逐渐 深入并细化。1994 年《联合国气候变化框架公约》签订,第一次将减 少温室气体排放的目标确定下来,并确立了减排的基本原则。此后全 球气候变化会议逐年召开,1997 年所签订《京都议定书》规定了气候 协议到 2020 年终止,目标定位为将大气中的温室气体含量稳定在一 个适当的水平,在当时具有较强的影响力。2009 年的哥本哈根气候大 会就工业化国家的温室气体减排额及发展中国家如何控制温室气体 排放等问题进行了进一步协商,对此后的气候变化产生了决定性影 响。2015 年的巴黎气候大会一方面建立了适用于所有缔约方的 2020 年后国际应对气候变化机制,另一方面确立了对各国自主目标五年一 次的评估机制,近 200 个缔约方签署了《巴黎协定》。2021 年,第 26 届联合国气候变化大会将于 11 月在英国举行。

1.2 拜登上台或将推动世界能源格局变动

北京时间 2021 年 1 月 21 号,美国第 46 任总统拜登在首都华盛顿正 式宣布就职,不同于特朗普政府促进美国能源进出口从而创造就业机 会的政策目标,拜登作为一个积极推动清洁能源发展、致力于解决气 候问题的决策者,在任期间的决策将深刻影响世界能源格局的变动, 加速碳减排进程。

1.2.1拜登政治生涯致力于能源、气候问题与环境保护

在拜登漫长的政治生涯中,他相继推动了气候、环境、能源有关法案的提出。1996 年,拜登在国会上提出了第一个气候法案《全球环境保 护法案》。1998 年,拜登倡导《热带森林保护法》,法案允许美国与 外国政府就保护热带森林达成协议。在担任奥巴马政府副总统期间, 拜登监督落实了美国历史上最大的清洁能源投资法案:《2009 年美国 复苏和再投资法案》。大选期间,《清洁能源革命与环境正义计划》、 《建设现代化的可持续的基础设施与公平清洁能源未来计划》、《确 保环境正义和公平经济机会计划》等环境与清洁能源计划均为“拜登 系列计划”的核心文件。拜登政治生涯中所提出的一系列法案以及大 选中发布的一系列核心文件在一定程度上反映了拜登未来执政期间 的气候能源战略主张。

1.2.2低碳经济支持者组成新内阁 拜登内阁选择低碳经济支持者契合拜登积极的能源气候政策主张,内 阁成员丰富的经验还会在拜登执政期间助力颇深。拜登政府聘用了具 有汽车行业经验和力主美国工业向清洁能源经济转型的坚定支持者- 密歇根州前州长詹妮弗·格兰霍姆领衔能源部;还选择了主张发展多 轨道交通和电动汽车基础设施的前总统候选人皮特·布蒂吉格担任交 通部长。未来两部门的协同配合可能帮助能源基础设施领域使用更多 可持续发展手段来减少碳排放,并创造新的就业机会。

1.2.3 气候能源政策将发生转变,美国重返《巴黎协定》

拜登上台后气候能源政策或将发生 180 度转变。特朗普政府时期废除 了奥巴马政府提出的《清洁能源计划》,放松对化石燃料行业的管束, 以求增加传统化石能源净出口从而刺激就业,无视气候变化问题的严 峻性。与特朗普政府不同,拜登注重能源与气候政策的联动效应,他 提出的清洁能源和环境正义计划致力于确保美国实现 100%的清洁能源经济,并在 2050 年之前实现净零排放的目标。计划还提出了短期 以及中长期的解决方案,包括对清洁能源的基础设施建设进行 4000 亿美元的投资,加快电动车的推广,到 2030 年将海上风能增加一倍 等具体措施。拜登团队希望通过未来十年内对能源、气候的研究、创 新与实践,实现产业结构升级与低碳化发展。

绿色能源战略层层递进。拜登的绿色能源战略分为三部分:美国联邦 层面、美国各级州市政府、世界其他地区。 美国联邦层面:联邦将通过颁布立法以及一系列能快速降低排放 水平的行动来实现目标。 美国各级州市政府:各州市积极响应拜登政府号召。除部分州州 长承诺减少温室气体排放量、控制燃油排放标准以外,另有多个 城市积极发挥带头作用。截止 2020 年 11 月,已有超过 35 个城 市提出了到 2050 年减排 80%的目标,超过 400 个市长表示将遵 守《巴黎协定》。世界其他地区:拜登上台第一天宣布重新加入巴黎协定。拜登政 府将对来自未能履行气候和环境义务国家的高碳排放产品征收 碳调整费或配额。拜登政府可能会进一步阻止中国补贴煤炭出口 和外包碳污染,要求中国在“一带一路”项目建设中实现碳减排, 取消高碳项目的出口补贴。

美国重返《巴黎协定》。拜登的清洁能源革命和环境正义计划不仅绘 制了美国低碳发展的蓝图,还可能将在重返《巴黎协定》后利用其大 国地位与国际力量促进世界各国取消化石能源补贴,发展清洁能源, 实现碳减排,与此同时协同国内政策巩固美国低碳技术的优势。中国 作为世界上最大的碳排放国,在拜登上台后或承受更大的减排压力。 美国重返《巴黎协定》后有较大的可能会借助“伞状集团”的力量,就 碳减排目标以及取消化石能源补贴等问题向中国施压;不仅如此,中 国作为美国的贸易伙伴,出口产品很可能因碳排放水平高被征收碳调 整费;中国的“一带一路”国际油气合作进程也有较大可能被拜登政府 以“低碳”等理由横加干涉与制止。

1.3 欧盟倡导绿色低碳发展,高碳排放产品出口欧盟或将面临压力

欧盟多年来一直是绿色低碳发展的倡导者,欧盟的气体排放贸易机制 是世界上首个、也是最大的跨国二氧化碳交易项目,欧盟也是全球碳 税征收最为成熟的地区,可以说在解决全球气候变化问题的过程中, 欧盟起到了重要的引领作用。欧方曾在 2020 年 9 月 14 日的中欧领导 人在线会晤上对中国的碳减排速度发表看法,希望中国能够尽早实现 碳达峰,并在 2060 年实现碳中和。2020 年 9 月欧盟发布的《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%,该法案为欧洲所有政策设定了目标和努力方向,并提出 2050 年实现温室气体零排放。这意味着欧盟内部产品将面临碳税的压力, 因此欧盟可能在未来对没有征收碳税的中国产品征收碳关税,以保证 双方公平竞争。

1.4 中国化石能源消费占比超 80%,能源转型迫在眉睫

1.4.1 中国化石能源消费占比超 80%,碳中和加速清洁能源发展

我国化石能源消费占比超 80%,碳中和目标下,清洁能源装机量将加 速提升。目前我国的能源结构依然以传统能源为主,煤炭占比 56.9%, 石油占比 19.3%,天然气占比 8.1%,三者累计占比 83.7%;非化石能 源占比仅为 16.3%。由于中国的能源消费结构是煤炭过半,油气资源 对外依存度较高,且中国在发展前期粗放式的经济增长模式不利于可 持续发展,对能源消耗过大,只有实现产业结构的升级转型、努力构 建清洁低碳能源体系并推动相关技术发展才能减少油气进口过程中 的经济成本和政治成本,保障国家能源安全。按照我国提出的碳中和 目标,2019 年,我国风电、光伏总装机容量合计 4.42 亿千瓦。若要 完成 2030 年总装机容量达到 12 亿千瓦以上的目标,2020-2030 年风 电、光伏年均新增装机容量约 6893 万千瓦,较 2015-2019 年均新增装 机总容量提升 9.02%。

中国是最大的光伏组件生产国和出口国,全球光伏产业发展将进一步 提升光伏组件需求。2019 年,中国光伏组件产量为 98.6GW,占全球 的 96.7%;出口量为 66.6GW,占全国产量的 67.55%,全球出货量前 十的公司中,中国企业有八家。2019 年,美国光伏装机量达到 62.3GW, 占全球的 10.6%。据 BP 世界能源展望的预测,若要实现碳中和目标, 美国 2050 年非水可再生能源消费量将提升至 2018 年的 5 倍以上。在 众多主要经济体碳中和目标确定的情况下,光伏装机量将大幅提升, 促进光伏组件需求提升。

1.4.2 化石能源项目海外融资压力增大,清洁能源转型迫在眉睫 在实现碳中和、碳达峰目标的过程中,我国需要制定相应的标准,大 力发展再生能源、储能行业、节能行业、碳捕集、利用与封存(CCUS)、 生物质能碳捕集与封存(BECCS)等相关低碳、零碳以及负碳行业的 技术,仍需大量资金投入。目前已有大量金融机构宣布不再对发展中 国家的化石能源投资项目提供融资服务,如欧洲投资银行宣布将从 2021 年底终止对化石燃料能源项目进行投融资,这意味着化石能源项 目在未来将更难获取新的融资,清洁能源项目投资将成为未来的主 流。

2 全球碳市场建设:欧盟领先,美国以区域市场为主

2.1 全球碳市场现状:21 个碳交易排放体系正在运行,覆盖 1/6 人口 截至 2020 年,四大洲已有 21 个碳交易排放体系正在运行,另外还有 24 个正在建设或者探讨中。现有碳排放交易体系中有一个超国家机 构、5 个国家、16 个省/州和 7 个城市。目前,世界上接近 1/6 的人口 生活在已经实施碳排放交易体系的地区,碳排放交易体系所覆盖的温 室气体排放量占全球碳排放总量的 9%,参与碳排放交易的国家和地 区的 GDP 占全球总 GDP 的 42%。

碳排放交易体系行业覆盖范围较广。现运行的碳排放交易体系覆盖行 业包括林业、废弃物、国内航空、交通、建筑、工业、电力等。当一 个行业有一部分控排企业面临明确的履约责任时,该行业为体系覆盖 行业,但是并非该行业所有的设施或温室气体排放都要受到监督,且 并非所有的子行业、气体排放和生产过程都会纳入碳排放交易体系。

碳排放交易体系覆盖的全球排放份额逐渐扩大。2005 年,欧盟碳排放 交易体系启动以来,越来越多的国家和地区建立了碳排放交易体系, 到 2020 年,碳排放交易体系所覆盖的全球排放份额扩大到了原来的 三倍。

碳排放交易体系多样化。碳排放交易体系包括四个关键性指标,排放 上限轨迹、拍卖比例、覆盖范围以及配额价格。目前比较成熟的碳排 放交易体系有欧盟碳排放交易体系、瑞士碳排放交易体系、韩国碳排 放交易体系、区域温室气体倡议、美国加利福尼亚州、加拿大魁北克 省等,不同碳排放交易体系的关键指标侧重点不同。

近年来,全球碳市场迅速发展;随着碳排放交易体系的扩大、排放份 额的增加以及碳排放交易体系的多样化,全球碳市场的发展出现了矛 盾,如由于不同市场在法律法规、配额分配方式之间存在差异等原因 出现市场分割,碳金融专业人才缺乏导致碳金融创新能力不足、不确 定风险以及碳价低迷等现象。这些矛盾在一定程度上阻碍了全球碳市 场的发展。

2.2 欧洲:气候能源目标逐渐上调,政策、技术配套支撑

2.2.1 气候能源目标逐渐上调,可再生能源发电量明显提升

欧洲气候能源目标逐渐上调,立法保障目标实现 欧洲气候能源目标逐步推进,包括逐渐降低欧盟温室气体排放量,提 高可再生能源在终端能源消费中的比例,提高能源效率,通过立法为 实现温室气体排放目标提供法律约束力。上述一系列措施的推进加快 了温室气体减排的进程。欧盟气候能源目标推进主要有四个侧重点:

气候能源目标时间逐渐明确,温室气体减排目标逐渐上调。2007 年欧盟提出的《2020 年气候和能源一揽子计划》中最早确定了 2020 年气候和能源发展的目标;2011 年欧盟进一步提出了 2050 年减少温室气体排放量的长远目标;2014 年进一步明确了 2030年的气候能源发展目标。气候能源目标时间节点逐渐明确,温室 气体减排目标也逐步上调。欧盟设定的 2030 年温室气体减排比 例从 1990 年的 40%,提升 2021 年确定的 55%;并承诺在 2060 年 实现‘碳中和’。

可再生能资源占比与能源效率目标提升。欧盟在 2007 年提出的 气候和能源发展目标中,提出要将可再生能源在终端能源消费中 的比重提升至 20%,将能源效率提高 20%。2014 年,欧洲理事会 在《2030 年气候与能源政策框架》制定了 2030 年可再生能源在 终端能源消费中的比重增至 27%,能源效率提升 27%的目标;2018 年,欧盟上调上述比率,提出 2030 年可再生能源在终端能源消 费中的比重增至 32%、能源效率提高 32.5%。

立法为气候能源目标提供保障。欧盟碳减排计划中,最早具有法 律约束力的是欧盟气候和能源一揽子计划提出的可持续能源发 展目标;《欧洲气候法》进一步从法律从层面为欧洲所有政策设 定了目标和努力方向。此外,部分欧盟成员国也已通过立法限制 温室气体排放,例如,法国的《法国环境法典》、《电力自由化 法》,德国的《可再生能源优先法》、《可再生能源法》和《气 候保护法》等。

超十国提出具体碳中和计划目标。目前,奥地利、丹麦、芬兰、 法国、德国、匈牙利、爱尔兰、斯洛伐克、西班牙、瑞典、英国 均提出了实现碳中和的具体目标。其中瑞典计划于 2045 年实现 碳中和,奥地利计划于 2060 年实现碳中和,其他国家实现碳中 和时间点均定于 2050 年。

欧洲能源转型效果明显,可再生能源发电量明显提升欧盟能源转型的主要措施为:减少能源结构中化石能源占比、提高能 源效率、发展可再生能源。电力行业是欧洲主要的温室气体排放行业, 也是能源转型的关键。目前,欧盟能源转型已经取得了一定的进展, 具体体现在三个方面:

温室气体排放量达到 2020 年减排目标。截止 2019 年,欧盟温室 气体排放量在 1990 年的基础上减排 23%,已达到当时设立的 2020 年减排 20%的目标。

可再生能源占终端能源消费的比重增加。欧盟曾提出,在 2020 年前可再生能源占终端能源消费量的比重要达到 20%。2004 年, 欧盟统计局首次发布可再生能源占终端能源消费量的比重为 8.5%,2015 年该比例达到 16.7%,2018 年达到 18%,2020 年完成 的可能性较高。欧盟各成员国也设置了自己的约束性目标,截止 2018 年,欧盟成员国中已有 12 个国家达到或已超过 2020 年本国 的约束性目标,4 个国家已接近实现约束性目标,其余国家距离 各自目标仍存在一定差距。

发电行业能源转型加速,新能源发电量占比近 40%。欧盟各成员 国近年来大力开展燃煤发电替代措施,有效的降低了电力系统的碳排放量,目前欧洲已成为全世界电力行业碳强度最低的区域。 2020 年上半年,欧盟可再生能源发电量已占到成员国电力供应总 量的 40%;其中风电和光伏就占到总发电量的 21%。欧盟的发电 结构中,可再生能源装机占到全部装机规模的一半,发电量约占 全年的三分之一。风电和太阳能装机约占可再生能源装机的 2/3; 发电量约占到可再生能源发电量的 1/2。

2.2.2 欧洲退煤进程加快,碳交易市场发展中走向成熟 欧盟退煤进程加快

目前,欧盟现有 27 个成员国中,奥地利、比利时、瑞典已不再使用 燃煤发电。比利时是第一个停止使用燃煤发电的欧洲国家。捷克、北 马其顿、西班牙已经开始就退煤的可能性以及时间点等问题进行讨 论。丹麦、希腊等国已经宣布退煤,芬兰、法国等决定退煤;除德国 外,其他国家均制定了 2030 年以前淘汰燃煤的时间目标。目前,欧 洲退煤取得明显进展。2020 年上半年,西班牙燃煤发电量下降了 58%, 葡萄牙煤炭产量下降了 95%,荷兰、奥地利和法国的煤炭减量均超过 50%,德国煤炭发电量下降了 39%。

欧盟碳交易市场在发展中走向成熟

欧盟温室气体排放机制(EU-ETS)是世界上首个最大的跨国二氧化 碳交易项目,是欧洲碳交易市场的载体,于 2005 年正式启动,覆盖 欧盟成员国电力、钢铁、水泥等行业 11,000 个主要能源消费和排放企业,涵盖了欧盟二氧化碳排放总量的一半。排放机制由五大制度构成, 分别为总量控制体系、MRV 体系、强制履约体系、减排项目抵消机 制和统一登记簿制度。欧盟碳交易市场从 2004 年启动,至今经历了四个阶段:探索阶段、 改革阶段、发展阶段、创新阶段。随着排放许可上限阶段性降低,碳 排放交易覆盖范围逐渐扩展以及配额分配方式的转变,欧盟碳交易市 场逐步走向成熟。 欧盟碳交易市场发展进程:

排放许可上限从阶段性降低转变为逐年降低。探索阶段和改革阶 段的排放许可上限分别为 22.9 亿吨/年和 20.8 亿吨/年,在一定 期限内保持不变,发展阶段排放许可上限每年下降 1.74%,逐年 降低。

覆盖范围逐渐扩大。随着欧盟碳交易市场的发展,涵盖气体从单 纯的二氧化碳扩展至氧化亚氮、全氟化碳等温室气体;覆盖行业 从能源行业、钢铁、水泥、造纸等行业逐渐增加航空、石油化工 等行业。

配额及储备方式趋严。配额方式从免费分配逐渐加入拍卖机制, 在此过程中免费发放配额占总配额的比例从 100%依次下降到 90%/50%。电力行业是主要的温室气体排放源,2013 年起,除部 分电网建设或者能源结构较为单一的经济欠发达国家外,电力企 业全部通过拍卖获得配额。欧盟允许部分成员国的电力部门采用 拍卖方式获取部分配额,到 2020 年全部配额将通过拍卖方式获 取。储备方式由不能转移到下阶段使用发展到可沿用至下一阶 段;在欧盟金融危机导致的碳配额供需出现结构性失衡后,转变 为由市场引入稳定的储备机制,以保证市场更平衡地运转。

碳税制度走向成熟

碳税是以应对气候变化、减少二氧化碳排放为目的,向煤、天然气、 汽油、柴油等化石燃料使用过程中产生的二氧化碳征收的税额。在应 对气候变化的各种环境政策工具中,碳税被认为是最有效的经济手段 之一。欧盟是全球碳税征收最为成熟的地区。碳税分为两大类,一类 是将碳税作为一个单独的税种,例如芬兰、瑞典和挪威,其中芬兰从 1990 年开始征收碳税,是征收碳税最早的国家之一;另一类是将碳税 与能源税或者环境税相结合,以意大利和德国为代表。碳税征收走向 成熟体现在两个方面:

欧盟国家碳税水平较高。根据世界银行 2018 年 3 月发布的数据, 瑞典、芬兰、挪威的碳税分别为 139 美元/吨、77 美元/吨、64 美元/吨,丹麦碳税略低,为 29 美元/吨。

碳税征收与其他手段相结合。碳税征收给出了价格信号,但有时 不足以给企业带来足够的成本压力,企业可能采取其他手段转移 碳税影响。将征税和其他手段结合,才能促使高排放行业企业采 取切实有效的行动,降低碳排放。2018 年以来,部分欧盟国家强 化了碳税政策,与碳交易制度形成联动,从而进一步提升政策效 果。如 2018 年,葡萄牙规定碳交易体系下的燃煤电厂同样需要 缴纳碳税;瑞典取消了碳交易体系下的燃煤热电联产企业享受的 碳税豁免或减免,以加快去煤的进程。

鼓励可再生能源发展

欧盟从 2001 年起发布了一系列可再生能源指令,不仅逐步上调可再 生能源发电占比目标,还要求各成员国将可再生能源指令转化为国家 立法,制定支持政策和相关规划。最常用的可再生能源支持政策包括 上网电价(FIT)、溢价补贴(FIP)、差价合约(CfD)或溢价补贴 递减、具有配额义务的绿色证书(GC)等;其中上网电价和溢价补贴 政策最为常用。

上网电价(政府强制要求电网企业在一定期限内按照一定电价收购电 网覆盖范围内的可再生能源发电量)政策在实施初期极大地刺激了可 再生能源领域的投资,但随着可再生能源开发规模的扩大,政府补贴 负担过重等问题相继出现,欧盟各国开始采用溢价补贴的差价合约机 制管理预算负担。此外,欧洲还使用了投资补助、贷款担保、税收优 惠等其他支持机制来鼓励可再生能源发展。

2.2.3 欧洲积极发展 CCUS、氢能和生物质能技术

在能源目标政策驱动下,碳捕集、利用和封存(CCUS)技术,氢能技 术,生物质能技术迅速发展。碳捕集、利用和封存(CCUS)技术在不 改变能源结构的前提下,能够实现碳的有效封存。近年来,欧盟的 CCUS 项目逐渐增多,规模也逐渐扩大。欧盟以及部分成员国也为 CCUS 领 域的发展提供了大量的资金支持。 欧盟为氢能生产提供了 50 亿至 300 亿欧元的支持;其中,2019 年德国宣布投资 1.8 亿欧元用于发展氢能产业。

同时,欧盟在生物质能领 域取得了极大的进展;欧洲不仅是世界上生物柴油产量最大的地区, 也是沼气技术领先的地区。

2.3 美国:清洁能源政策出现反复,区域性碳交易市场发展较好

2.3.1 清洁能源政策随执政党变化,保障能源安全是核心

美国两大党派在能源政策上的主张存在明显差异,民主党派倾向于推 行清洁能源,共和党倾向于发展传统能源。轮流执政导致美国的能源 政策出现反复。

第二次世界大战以后,美国能源政策的演变经历了四个阶段:能源自 由发展阶段、强化能源安全阶段、能源政策弱化阶段以及促进能源独 立和清洁能源发展阶段。即使对于清洁能源的态度有所差异,但降低 美国能源对外依存度、保证能源安全的目标是一致的。

2.3.2 联邦无碳排放交易体系,以区域性交易体系为主

2001 年,布什政府退出了《京都协议书》。从此,美国无需再遵守发 达国家的强制性减排义务,联邦政府也不再控制二氧化碳和其他温室 气体的排放量,因此美国并没有发展出像欧盟那样的排放权交易体 系,只建立了州和地区性的碳排放权交易体系,如地区温室气体协议、 芝加哥气候交易所、加利福尼亚全球变暖解决法案、西部气候倡议、 中西部地区温室气体排放协定等。

州和地区性碳减排交易体系也存在强制和自愿之分。如地区温室气体 倡议是第一个强制性的、以市场为基础的碳交易体系。奥巴马执政期 间,自愿减排获得了极大的发展,如负责配额拍卖的相关机构区域温 室气体减排行动,负责碳足迹业务的美国气候注册办,负责碳抵消的 机构气候行动储备,负责碳登记的机构美国碳注册处,以及核证标准 协会、西部气候倡议、绿色交易所、芝加哥气候交易所等。

2.3.3 碳市场标杆:加州碳交易市场

2013 年 1 月 1 日,加州正式启动碳交易市场,覆盖电力、石化、钢铁、 造纸、水泥等行业。到目前为止,加州的碳交易市场经历了三个阶段: 2013-2014 年,将至少 90%的配额免费分配给所有企业;2015-2017 年, 减免对中等和低等泄露类企业的免费分配比例至 75%和 50%;2018 年以后,进一步降低对上述两类企业分配的免费配额比例至 50%和 30%。加州碳市场自运行以来取得了极大的成效,碳价和经济同时取 得了增长,同时激发了技术创新,吸引了大量投资,增加了就业岗位, 成为了碳市场的标杆。

加州碳市场成功的主要原因如下:

立法为加州碳市场的平稳运行提供保障。2006 年,加州最早通过 了 AB32 法案,并相继推出了一系列政策:如可再生能源配额制、 低碳燃油标准和碳交易政策等以保障目标的实现。前期立法以及 一系列政策的推行为 2012 年加州碳市场的正式推出提供了充足 的准备。随着碳市场的发展,SB32 法案和 AB398 法案相继推出, 进一步提高了碳减排目标,也完善了碳市场的运行规则,为市场 提供了长期稳定的政策信号。

配额拍卖促进市场流动性提升。加州碳配额分配之初只有 10%的 配额通过拍卖进行,之后配额拍卖的比重逐渐提高。配额拍卖不 仅可以帮助价格发现,确立合理的配额供需,还可以降低配额发 行过量的风险;拍卖所得收入被放入专门的温室气体减排基金可 用于建设加州低碳交通轨道,社区节能节水设施等项目,也用于 低碳发展。

碳价上下限确定,保证市场稳定性。加州碳交易正式实施后,加 州拍卖价格下限为十美元/吨,每年增长 5%(考虑通胀因素)。 加州碳交易市场通过设定碳价上下限能够降低碳价波动空间,防 止因碳价过高或过低干扰宏观经济发展或导致碳交易市场低迷。

价格储备机制和拍卖保留价格有助于调节碳价。价格储备机制即 保证每年会有一定的配额以固定价格出售,是一种软的价格天花 板;拍卖保留价格保证了市场价格过低的情况下,排放配额不会 进入市场。这两种机制以更加灵活的方式调节了配额的数量和价 格,有助于政府调控碳市场。

“碳抵消”机制受企业欢迎。截止 2018 年,加州空气资源委员 会已批准了四类“碳抵消”项目:林业、城市林业、家畜粪肥和消耗臭氧层物质。由于“碳抵消”信用通常可以与更高价格的碳 配额按比例交易,深受具有排放限制的企业的欢迎。

碳排放交易体系的双重拍卖机制保证市场公平竞争。双重拍卖机 制让公用事业企业同时成为买家和卖家,使得监管部门能够更高 效地指定和引导拍卖,并用收益服务纳税人,避免能源市场出现 扭曲现象,也为拍卖市场带来了更多的参与者和配额交易量,提 升了市场活力。

2.4 日韩:引入补充政策工具,政策支持低碳发展

2.4.1 日本:自愿性减排参与度较低,区域强制减排体系成功复制

全国性&区域性碳交易市场齐发展 日本早在 20 世纪 90 年代就开始积极推进国家气候变化政策,逐渐建 立起自己的碳排放体系。目前为止,日本在温室气体减排上既有以 JVETS 为代表的全国性碳交易体系,还有以东京都 ETS 为代表的地方排放交易体系。此外,其面向国内外建立的信用抵消体系形成了对 碳排放交易体系的重要补充。

自愿碳排放交易体系参与度不高。2005 年,日本环境省推出了自愿碳 排放交易体系 JVETS,该体系基于总量控制交易的原则,覆盖了所有 二氧化碳的直接排放和来自电力企业的间接排放。该体系虽然取得了 一定的减排效果,但自愿机制下,JVETS 的市场参与度不高,交易数量和频次较低,交易价格也逐年走低,JVETS 体系运行了 7 年,于 2012 年结束。

抵消信用体系做补充。日本的排放信碳用体系 J-Credit 由 J-VER 和 CDM 市场合并而来,建立的目的是为支持地区的温室气体减排,于 2013 年开始实施,计划到 2021 年 3 月结束运行。作为国内的信用认证机 制,J-Credit 体系允许政府向采用节能设备、使用可再生能源以及在 日本国内通过森林管理减排的企业颁发温室气体减排信用,企业可以 用获得的减排信用进行交易。日本政府也建立了面向国际的减排信用 抵消体系——双边抵消信用体系 BOCM,目前称为联合信用机制 JCM。 JCM 设立的目的是帮助日本以最小的成本实现其 2020 年的减排目标, 并占领低碳技术产品和服务的出口市场。虽然 JCM 尽可能沿用 CDM 的 机制规则,但两种机制在项目覆盖、减排量的计算以及项目的认证方 面仍存在较大的区别。相比之下,JCM 遵循的原则具有确保系统稳定 运行、保持执行过程简洁实用、避免其他温室气体减排重复计算等优 势。

东京都碳交易体系成功复制。日本东京都 ETS 是世界上第一个城市级 的碳排放强制交易体系,于 2010 年构建。2021 年,埼玉县复制东京 都 ETS,建立起自己的碳交易体系。东京都 ETS 运行以来,不仅顺利 实现减排目标,参与实体的履约率也不断提高,交易体系第一年就已 实现 64%的履约率,2011 年开始履约率大幅提升至 93%。 日本碳交易市场的发展历经了三个阶段。第一阶段是 1997 年以后, 伴随《京都议定书》推出的环境自愿行动计划,并无法律效力;第二 阶段是从 2008 年 10 月开始实行的碳交易体系,构成一个试行的自愿 排放交易体系;第三阶段从 2010 年 4 月开始,东京都总量限制交易 体系正式启动,成为日本第一个地区级的强制碳减排体系,确立了到 2020 年温室气体排放水平比 2000 年下降 25%的减排目标。

2.4.2 韩国:引入碳税尝试,政策推动经济发展向低碳环保转型

韩国碳减排经历了宣布减排目标、通过相关法案、启动排放权交易体 系等过程,同时引入了碳税这一尝试。

韩国碳交易市场历经三大阶段,目前覆盖八大行业。2009 年起韩国开 始推进全国碳交易市场建设,并与 2015 年 1 月正式开始交易。以配 额分配方式进行划分,韩国碳交易市场的发展可大致分为三个阶段: 2015-2017 的 100%配额免费分配阶段;2018-2020 年,3%的配额进行 有偿拍卖的阶段;2021 年起,超过 10%的配额进行有偿拍卖的阶段。 目前,韩国碳交易市场覆盖钢铁、水泥、石油化工、炼油、能源、建 筑、废弃物处理和航空等八大行业。

韩国碳交易市场相关法律制度频繁发布。在 2015 年正式启动碳排放 交易市场前,韩国就已通过两项相关立法《低碳绿色增长基本法》和 《温室气体排放配额分配与交易法》。其中,《低碳绿色增长基本法》 对政府的职能做出了很多规定和要求,体现了政府在碳市场建设过程 中的关键作用和主导地位。《温室气体排放配额分配与交易法》对温 室气体配额分配与交易、温室气体排放数据的真实性、碳排放交易二 级市场监管、被监管企业正当权益保护和违法行为的法律责任部分做 出了较为充分的规定。碳交易市场启动后,韩国政府还相继颁布了相 关的配套法律制度,从而进一步保证韩国碳排放交易市场的平稳运 行。

实行绿色新政,经济发展向低碳环保转型。2020 年 7 月 14 日,“韩 国版新政”颁布,力图加强数码新政、绿色新政,加强就业社会保障 网络;提出到 2025 年,将投资 160 万亿韩元,创造 190 万个工作岗 位以支持上述三个领域的发展。其中,绿色新政将成为投资规模最大 的领域,具体内容包括实现城市·空间·生活基础设施的绿色转型、 构建绿色产业革新生态系统和低碳·分布式能源扩散。绿色新政计划 投资 73.4 万亿韩元,创造 65.9 万个工作岗位,有望通过绿色新政加 快低碳经济发展,促进社会转型。

3 中国:第一个履约周期开启,地方政府积极配合

3.1 中国碳市场建设经历三个阶段,全国碳市场进入第一个履约周期

我国碳交易市场发展历经了 CDM 建设、碳市场试点建设和全国统一 碳市场建设三个阶段。

试点阶段共 8 个交易所参与交易。从 2011 年起,发改委开始设立碳 配额交易试点。2013 年,深圳碳交易排放所率先成立,中国碳市场试 点开始交易。2014 年上半年,北京、上海、重庆、广东、天津、湖北 交易试点相继成立;2016 年,福建碳市场启动,并发布了《福建省碳 排放交易权市场调节实施细则(试行)》;截止 2020 年底,全国共 有 8 个碳排放权交易试点。

“碳达峰”、“碳中和”目标确定,发电行业率先参与全国交易。2017 年 12 月,《全国碳排放权交易市场建设方案(发电行业)》发布, 提出了“三步走”的路线图,即基础建设期、模拟运行期和深化完善 期,意味着中国碳排放权交易市场将从电力行业开始启动。2018 年国 务院机构重组,建设全国碳交易市场的职责由发改委转移到生态环境 部。2020 年 9 月和 11 月,在国际场合明确碳中和、碳达 峰目标;随后,生态环境部相继印发了关于公开征求《全国碳排放权 交易管理办法(试行)》、《全国碳排放权登记交易结算管理办法(试 行)》、《2019 年~2020 年全国碳排放权交易配额总量设定和分配实 施方案(发电行业)》等文件,推动全国碳市场的建立。2021 年 2 月 1 日,《碳排放权交易管理办法(试行)》正式施行,全国碳市场进入 “第一个履约周期”。

中国碳试点市场特征:

碳试点市场结合自身情况各有不同。8 个地方碳交易试点之间配 额分配模式、配额分配方法、碳市场覆盖范围以及碳市场交易主 体之间存在差别,区域市场相对分割,各自的发展和市场表现也 不尽相同。

线下交易为主要模式。由于线上交易存在手续费高、交易不确定 性高、无法对交易价格进行协商等缺点;区域试点阶段交易以线 下为主。

碳现货为主要交易产品,碳金融衍生产品交易有限。区域试点阶 段碳配额和核证减排量交易均为现货交易,现有碳金融衍生产品 的交易均属于地方市场实验性交易,交易规模小,持续时间短。

机构改革推动碳市场建设。2018 年起,中央的碳市场主管部门由 发改委变更为生态环境部,大部分省市的碳市场建设工作也都从 地方发改委转移到了地方生态环境局。从长期看,随着系统的建 成、相应管理办法的颁布等,机构改革具有提高各种排放物的联 动管理,降低管理成本、提高管理效率等优势,能极大推动碳市 场建设。

3.2 中国碳市场试点覆盖行业广,区域分割现象较明显

截至 2020 年 8 月,八大碳交易试点市场已覆盖钢铁、电力、水泥等 20 多个行业,近 3000 家企业,累计成交量超过 4 亿吨,累计成交量 超过 90 亿元,共有 2837 家重点排放单位、1082 家非履约机构和 11169 个自然人参与试点交易。

2019 年,上海电力热力行业、石化化工行业、钢铁行业碳交易企业碳 排放量分别下降 8.7%、12.6%和 14%。就碳排放权交易量和成交额度 来说,各试点市场存在一定的差异,区域分割现象比较明显。其中, 湖北、广东碳交易行业广、参与企业较多,碳排放权交易量和成交额 较高;天津、重庆和福建的碳排放权市场活跃度相对不高,交易量、 成交额较低;2017 年以后,北京的碳配额日成交均价明显高于其他七 个地区。

整体来看,试点阶段八个交易所交易量均较小,导致日成交量波动巨 大,日成交均价不连续。截至 2020 年底,广东交易所碳排放权配额 累计成交量为 15,109.51 万吨,累计成交额为 26.84 亿元,两项数据均 位列八个交易所首位;紧缩其后的是湖北交易所;其他 6 家交易所的 累计成交量均不及 4500 万吨。

3.3 “碳中和”目标确定,地方政府积极响应

3.3.1 碳减排目标逐步加码,“碳中和”目标确定

2009 年,中国第一次提出了碳减排目标。2011 年开始设立碳配额交 易试点区域之后,相继于 2015 年、2017 年、2020 年三次提出新的碳 减排目标;“碳达峰”、“碳中和”目标逐渐明晰。

3.3.2 超 80 个省市研究提出碳达峰目标

目前,中国已开展了三批共计 87 个低碳省市试点,共有 82 个试点省 市研究提出达峰目标,其中提出在 2020 年和 2025 年前达峰的地区分 别有 18 个和 42 个。2020 年 3 月,各地相继召开两会,已有近 20 个 省(自治区、直辖市)将开展碳达峰行动作为未来五年的重点工作之 一,制定了明确的工作计划,如北京市 2021 年的主要计划为加强细 颗粒物、臭氧、温室气体的协同控制,突出碳排放强度和总量“双控”, 明确碳中和时间表、路线图。

3.4 电力与交运行业减排压力大,任务重

2018 年,我国电力/热力生产业、工业和交通运输业二氧化碳排放量 分别占到全国二氧化碳排放总量的 51%、28%、10%,三者合计为 89%。 电力/热力、工业、交通运输业的脱碳转型对实现我国的碳达峰、碳中 和目标至关重要。

3.4.1 电力行业碳减排路径:鼓励燃气机组和清洁能源发电 火电占比 67.85%,同比下降 1.03pct,清洁能源占比提升

2020 年,我国全口径发电量为 7.62 万亿千瓦时,同比增长 4.0%;其 中火电发电量为 5.17 万亿千瓦时,占比 67.85%,同比下降 1.03pct; 水电发电量为 1.36 万亿千瓦时,占比 17.85%;风电发电量 0.47 万亿 千瓦时,占比 6.1%;太阳能发电量为 0.26 万亿千万时,占比 3.4%; 清洁能源占比从 2019 年的 31%提升至 32%。 2020 年,火电、水电、风电、光伏、生物质发电建设和运行情况如下:

火电建设和运行情况:2020 年,全国全口径发电装机容量为 22.0 亿千瓦;全国全口径火电装机容量 12.5 亿千瓦,占总装机容量的 比重为 56.8%。全口径煤电装机容量为 10.8 亿千瓦,占总装机容 量的比重为 49.1,较 2019 年煤电装机容量占比下降 2.7 个百分点, 首次降至 50%以下。

水电建设和运行情况:2020 年,全国新增水电并网容量 1323 万 千瓦;全国水电发电量排名前五位的省(区)依次为四川、云南、 湖北、贵州和广西,合计发电量占全国的 70.79%。全国水电平均 利用小时数为 3827 小时,同比增加 130 小时;全国主要流域的 弃水电量约 301 亿千瓦时,较去年同期减少 46 亿千瓦时。

风电建设和运行情况:2020 年,全国风电新增并网装机 7167 万 千瓦,全国风电累计装机 2.81 亿千瓦,其中陆上风电累计装机约 2.71 亿千瓦,海上风电累计装机约 900 万千瓦。全国风电平均利 用小时数为 2097 小时;全国平均弃风率 3%,较 2019 年同比下 降 1 个百分点。

光伏发电并网运行情况:2020 年,全国光伏新增装机 4820 万千 瓦;全国光伏平均利用小时数 1160 小时,平均利用小时数较高 的地区为东北、西北、华北地区;全国平均弃光率 2%,与去年 同期基本持平。

生物质发电建设和运行情况:2020 年,全国生物质发电新增装机 543 万千瓦,累计装机达到 2952 万千瓦,同比增长 22.6%;生物 质发电量 1326 亿千瓦时,同比增长 19.4%,继续保持稳步增长势 头。累计装机排名前五位的省份是山东、广东、江苏、浙江和安 徽;新增装机较多的省份是山东、河南、浙江、江苏和广东。

国家电网提出电力行业减排路径

电力行业碳减排是能源行业碳减排的重要组成部分,需要政府、社会、 企业多方共同努力。国家电网结合“十四五”规划,对电力行业实施 “碳达峰、碳中和”进入了深入的研究,提出:

在能源供给侧,应构建多元化清洁能源供应体系。在大力开发风 电、光伏等清洁能源、加快煤电的灵活性改造的同时,应注重加 强系统调节能力建设,推动光热发电以及储能等技术的发展。

在能源消费侧,应全面推进电气化和节能提效。在加快工业、建 筑业、交通运输业电能替代的同时,也应将节能指标纳入生态文 明、绿色发展等评价体系中去。

电网连接能源供给和能源消费,在能源清洁低碳转型中发挥着重 要作用。国家电网公司行动方案中推动电网向能源互联网升级, 着力打造清洁能源优化配置平台、推动网源协调发展和调度交易 机制优化,着力做好清洁能源并网消纳等一系列行动都能充分发 挥电网“桥梁”和“纽带”的作用,推动电力行业碳达峰和碳中 和目标的达成。

燃气发电机组受鼓励,风电、光伏装机容量有望加速提升 燃气发电机组受鼓励。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)》,燃气机组配额清缴量以免费 配额量为限,即使核查排放量超过免费配额量,也无需多清缴碳排放 配额;但其他机组若超过免费配额量 20%以内,将按照最终的核查排 放量(即超过免费配额的量)来清缴碳排放配额,若超过比例大于 20%,则以免费配额量*(1+20%)为限来清缴配额。政策对燃气机组 的碳排放控制更为宽松。

风电、光伏装机容量有望加速提升。在气候雄心峰会上提出到 2030 年,风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。若要 达到 2030 年 12 亿千瓦的目标,则 2020-2030 十一年间,我国风电、 光伏总装机容量将提升 7.58 亿千瓦,年均新增约 6893 万千瓦。 2015-2019 年,我国合计新增风电、光伏装机容量 2.53 亿千瓦,年均 增长 6322.56 万千瓦,则 2020-2030 年,风电、光伏的年均新增装机 容量将较 2015-2019 年间提升 9.02%。

碳排放权交易有望提升风电、光伏项目盈利能力。在限制电力行业碳 排放量的情况下,免费碳排放配额大概率不能够满足传统能源发电企业的碳排放需求。传统能源发电项目面临三种选择①通过技改降低能 耗和碳排放;②在碳排放权交易市场购买多余的配额来通过核查;③ 接受处罚。为了鼓励企业减排,处罚的成本将高于购买配额和技改的 成本。由于技改短期内难以实现,对多余配额交易的需求将提升。风 电、光伏项目可通过配额交易获取额外收益,对冲补贴退坡带来的影 响,提升项目的盈利能力。

3.4.2 交通运输行业碳减排路径:加速公共领域用车的新能源替代

交通行业碳排放占比约 10%,仅次于电力和工业。2018 年,交运行 业碳排放量占比 9.6%,仅次于电力热能行业(51.4%)和工业(28.0%)。 其中,公路是碳排放量最高的领域,占比达到 77%;航空碳排放量占 比为 10%,水运碳排放量占比为 9%,铁路碳排放量占比为 4%。为争 取在 2060 年实现 “碳中和”目标,交运行业新能源替换势在必行。

我国新能源汽车产业发展迅速,公用领域用车将率先实现新能源替 代。2019 年国内新能源汽车保有量达到 381 万辆;2019 年全国城市 拥有公共汽电车数量为 69.33 万辆,纯电动公交车占比 46.8%,燃油 车占比 17.4%,天然气车占比 21.5%。相比于家用和商用汽车,公共 领域用车受政策推动作用更加明显,将率先实现新能源替代。目前, 已有超半数省份颁布了环卫领域用车新能源替代政策,新能源环卫车 需求有望加速释放。

交通运输行业碳减排路径

在客运领域,以电动汽车替代传统燃油车;配套覆盖汽车从零件 制造到整车组装、使用、报废等整个生命周期的完整减排策略。

在货运领域,降低对公路货运的依赖,加大铁路等电气化程度较 高的运输方式,发展多式联运,开发“公转铁、公转水”和多式 联运的新货运模式。

在新能源汽车的制造和原材料生产阶段,使用可再生能源、回收 的合金和复合材料,使用易于拆卸和可回收的汽车设计,从材料 角度降低碳排放。

大力发展新能源公共交通,加强能源、交通等多部门协调,推动 低碳可持续发展。

减少车辆行驶里程,为碳中和目标贡献力量。建立基于“碳价” 的道路交通客、货运收费机制,建立碳价入费机制,利用各地零 排放区试点示范工作,充分挖掘交通碳中和的市场化机制。

推动交通部门电气化。意味着通过发展绿色电力为基础的电动 车,配套充电桩、换电站等来促进道路领域(小型、轻型)电气 化。使用氢能(或氨气),配套加氨站来推动重型道路交通电气 化;发展生物航空柴油以推动航空领域电气化。

新能源环卫车渗透率有望加速提升新能源环卫车销量提升快,市场受政策驱动明显。2019 年新能源环卫 车销量约 3987 辆,同比增长 148.75%,市占率提升约 2 个百分点至 3.42%。新能源环卫车以卡车为主,2019 年销量为 2997 辆,占比 75%; 其余为新能源小型环卫车,销量约 990 辆。目前,新能源环卫车市场 尚未完全铺开,受政策驱动明显,一二线城市销量领先;2019 年新能 源卡车环卫车销量排行前五的城市分别为深圳、北京、长沙、广州和 郑州,占全国总销量的 73%。

地方政策目标明确。截至 2020 年底,我国已有超过半数的省份相继 颁布了新能源环卫车采购和使用政策。其中,上海提出至 2022 年, 新增环卫车辆力争全面实现电动化;郑州、山西、深圳等省市提出至 2020 年,完成部分区县新能源环卫车的全部替换;天津、昆明、合肥、温州等省市在 2020 年以来,也相继规定新增和更新的环卫车使用新 能源车的比例不得低于 80%,甚至 100%。在各地方政府政策助力下, 2021-2025 将成为环卫车新能源化的关键期,新能源环卫车需求有望 加速释放。

新能源环卫车电池技术实现突破,经济性有望进一步提升。2020 年新 能源车补贴政策更多向低成本和高安全性倾斜,磷酸铁锂电池优势显 现。比亚迪和宁德时代实现技术突破,补齐磷酸铁锂电池能量密度低 的短板。随着技术的进一步突破,低成本+高续航能力的电池将进一 步提升新能源环卫车的竞争力,助力其渗透率提升。

新能源环卫车市场空间广阔。近年来,全国城市、县城道路清扫面积 和垃圾清运量持续上升,同时在机械化率增速放缓的情况下,新能源 环卫车保有量有望在未来保持增长趋势。不仅如此,基于碳中和目标 提出后,政府采购新能源环卫车的比例持续上升,再结合磷酸铁锂电 池带来的成本下降,新能源环卫车市场渗透率有望显著提升。

详见报告原文。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库官网】。



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