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1 启程 数据中心可持续发展关键驱动因素 打造未来碳金竞争力 中国工业企业实现碳中和之路 施耐德电气商业价值研究院出品 www.se.com/cn 2 Gt CO 2 e 160 80 0 2000 2019 2100 无气候政策 乐观政策 (2.7-3.0°C) 2°C 路径 1.5°C路径 4.1 – 4.8°C) 现行政策 3.0°C) 承诺与目标 (3.1 – 3.5°C) 图 1 现行政策下气温可能会升高3.5°C 大国责任担当,“双碳”目标带来经济社会系统性变革 中国虽然是联合国气候变化框架公约非附件一国家,不承担强制减排义务,但作为负责 任大国,中国一直在积极推动碳减排工作。2020年9月,中国正式向世界承诺,在2030年前实现 碳达峰、2060年前实现碳中和。作为全球第一人口大国、最大发展中国家,中国“双碳”承诺是对 巴黎协定的坚决维护,体现了构建人类命运共同体的责任担当。“双碳”目标不仅将解决生态 环保问题,更将引发一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。对广大工业企业而言,碳减排不作 为,就有可能站到了时代的对立面。对于可持续发展而言,这是不可想象的。 前言 人类生存遭遇历史性挑战,应对全球气候变化任务紧迫 2021年8月9日,联合国领导的政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布第六次评估报告 第一工作组报告。这份由234名科学家完成,获得195个国家政府通过的报告认为,人类活动 导致了地球变暖,气候系统正经历快速而广泛的变化,近期出现的一些极端天气就是受此 影响。 3 获取更强碳金竞争力,成为新纪元赢家 “双碳”目标意味着能源的替代和高效利用,正开启一个新的人类纪元。具体到微观层面,工 业企业实现“双碳”目标的战略更多表现为碳金能力。 碳金能力,就是企业在既定时间内应对减排过程中所形成的相对优势能力。能够熟练应 对碳排放挑战的企业,将获得更大的竞争力。这需要企业精心打造绿色制造与智能制造融合 能力。碳金能力是企业走向可预期未来的核心竞争力之一。在2030年和2060年两个时间节点 之前,拥有领先的碳减排能力,就会形成基于时间的竞争力优势,成为新纪元的赢家;“落后” 者,将被淘汰出局。工业企业作为能源消耗和碳排放大户,积极应对“双碳”目标是必答题而非选 择题。 无论是能源、原材料采集使用,还是生产制造、交通物流等,都面临着深刻调整,企业面临 的机遇与挑战并存。技术工艺更为先进、经营效益更好的绿色工业企业,有望在“双碳”契机中获 取更强的碳金竞争力;相反,技术工艺落后、节能减排措施不利的企业,将面临“双碳”目标带来 的巨大政策和市场压力。选择不同的“双碳”目标应对路径,将极大影响企业的长远发展。工业 企业的碳战略,是合规问题,是法律问题,更是未来竞争力问题。 果断采取措施,立即行动起来 没有任何堡垒能够避开时代之矛的穿透。面向“双碳”目标,工业企业应尽快以可持续和气 候友好的方式行动起来,勇敢应对挑战 尽快主动制定碳中和转型路径,加强咨询,完善顶层设计,适应能源结构调整; 加强智能制造,进行数字化转型,提高制造工艺能力,降低碳排放、提高能效; 推行绿色制造,进行碳数据全周期跟踪,加强循环利用,实现安全、高效运营,打造绿色 供应链,推动高质量可持续发展; 积极参与国际标准、规则制定,建立碳减排标准体系; 联合生态圈合作伙伴共同推动碳减排,树立行业标兵,推动精益碳减排。 身体力行,与赋能客户并行 作为全球能源管理与自动化领域数字化转型专家,施耐德电气坚持身体力行与赋能客户并 行,为人类实现碳减排持续探索。一方面,施耐德电气自身行动起来,大跨步向前,承诺2025年 实现公司运营层面碳中和,2050年推动供应链层面净零碳排放。另一方面,施耐德电气为中国 合作伙伴提供从咨询、规划、实施到运维的四位一体的碳减排解决方案,打造中国企业的碳金 竞争力。施耐德电气既是可持续发展的践行者,也是赋能者。 4 目录 前言 2 1 . 认 识 碳 达 峰 、碳 中 和 6 1.1 碳二氧化碳 7 1.2 多个国家和地区已实现碳达峰 8 1.3 碳中和任重道远 9 1.4 范围界定碳排放的三条边 10 1.5 碳金能力新的竞争力指标 11 2. 中国“双碳”目标与实现路径 12 2.1 “火烧眉毛”下的全球共识 13 2.2 自我加压整体及阶段性目标 14 2.3 从顶层到行业的碳达峰、碳中和“1N”政策体系 15 2.4 关键技术路径 16 3. 实现“双碳”目标的主要挑战 18 3.1 经营性挑战额外成本是不能承受之重 19 3.2 技术性挑战传统技术路径潜力小 20 3.3 统计性挑战标准化不足,碳减排需要一本高质量台账 22 3.4 政策性挑战政策力度、政策协调性担忧 23 3.5 行业性挑战对不同行业的影响、紧迫性与对策 24 3.6 应对挑战需要绿色与智能制造双转型 26 4. 打造碳金矩阵的施耐德电气解决方案 28 4.1 碳金矩阵数字化转型与可持续发展 29 4.2 可持续发展四步走战略规划、管理提升、执行优化、绿色运营 33 4.3 数字化转型三步走规划先行、分步实施、持续优化 37 4.4 “零碳工厂”“绿色工厂”再升级 43 5. 行动建议 45 5 启程 数据中心可持续发展关键驱动因素 图表目录 图 1 现行政策下气温可能会升高3.5°C 5 图 2 温室气体 排放来源 8 图 3 前六大排 放国排放总量和人均温室气体排放量 9 图 4 能源的变 迁 10 图 5 价值链 上的范围与排放概览 11 图 6 全球碳 中和远景图 14 图 7 温室气体 排放领域 15 图 8 数字化 技术将成为企业实现碳中和的一大利器 18 图 9 CCU S 技术环节 22 图 10 脱碳 对各行业的影响 25 图 11 典型 行业的碳减排对策 26 图 12 企业 减碳的方式 27 图 13 绿色 智能制造让碳增加项更小 28 图 14 施耐德 电气的碳金矩阵图 30 图 15 中国 碳排放主要行业及其二氧化碳排放量 32 图 16 施耐德电 气可持续发展战略咨询构建咨询引领的 整体解决方案 33 图 17 四阶段 实现碳中和之旅 35 图 18 数字 化转型的咨询规划路径 37 6 认 识碳达峰、 碳中和 7 1.1 碳二氧化碳 本报告及碳中和概念中所指的“碳”,是广义碳的六种碳。即京都议定书中的六种温室气体二氧 化碳( CO 2 )、甲 烷( CH 4 )、氧化亚氮( N 2 O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳( PFCs)、六氟化硫( SF 6 )。 其中,六氟化硫 SF 6 是一种人造氟化气体,几十年来广泛应用于高压和中压输配电开关设备。SF 6 的全球 变暖潜能值是二氧化碳的23500倍,是最强效的温室气体。这种气体在大气中的停留时间为 3200 年。 根据荷兰环境评估署的数据,2010-2019年全球温室气体排放中二氧化碳平均占比为72.6,2019 年中国温室气体排放中二氧化碳占比为82.6,高于全球平均水平约10个百分点。 为了便于统计计算,人们把这些温室气体按照影响程度的不同,折算成二氧化碳当量,所以在日常 表述中经常用二氧化碳来取代温室气体。 19 72.6 82.6 11.6 3.0 2.8 . 2. 二氧化碳 含氟气体氧化亚氮甲烷 图 2 温室气体排放来源 左全球温室气体(不包括土地利用变化)排放来源(2010-2019年) 右中国温室气体排放来源(2019年) 数据来源荷兰环境评估署全球二氧化碳和温室气体总排放量的趋势报告 2020年 认识碳达峰、碳中和 5 5 9 8 打造未来碳金竞争力中国工业企业实现碳中和之路 1.2 多个国家和地区已实现碳达峰 碳达峰是指某个地区或行业,年度温室气体排放量达到历史最高值,是温室气体排放量由增转降的 历史拐点,标志着经济发展由高能耗、高排放向清洁低能耗模式的转变 1 。 截至2020年底,全球共有50多个国家和地区实现二氧化碳排放总量达峰。 1 中国生态环境部, http//www.mee.gov.cn/ywgz/xcjy/xccpzyk/wsp/202105/t20210520_833789.shtml 中国 欧盟27国英国 俄罗斯 国际运输 美国 印度 日本 全球 图 3 前六大排放国排放总量和人均温室气体排放量 左前六大排放国(不包括 LUC 排放)和国际运输(左)的绝对温室气体排放量 右前六大排放国的人均排放量和全球平均水平 数据来源联合国环境规划署排放差距报告2020 25 20 15 10 5 0 1990 2000 2010 2019 P er capita emissions GtCO 2 e/capita 15 12 9 6 3 0 1990 2000 2010 2019 Greenhouse g as emissions GtCO 2 e 9 能源时代 植物能源时代 化石能源 时代 可再生能源 时代 标志能源 以柴薪为主的植物能源 以煤炭、 石油为主的 化石能源 以风能、太阳能、水能、 氢能为主的清洁能源 标志技术 自然、人工火的利用 蒸汽机、 内燃机、电动 机发明与应用 风电机组、水电站、光伏系统、 核裂变、核聚变、 储能的开发与利用 能源经济 运营机制 规模经济强、能源强度高的能源品种越能在能源市场 上获得主导地位、能源生产、 输配和销售体系按照规模经济构建 构建适度的规模和市场化能源体 系以及配套多维的能源网络 能源对环保 机制的影响 环境行政处罚标准低、执行力较弱 环境交易制度日趋完善 世界能源 结构预测 大事记 第二次工业革命 第三次工业革命 图 4 能源的变迁 认识碳达峰、碳中和 1.3 碳中和任重道远 根据联合国政府间气候变化专门委员会( IPCC)在全球变暖1.5℃报告中定义,当人为二氧化碳 移除在全球范围抵消人为二氧化碳排放时,可称作碳中和或二氧化碳的净零排放。换言之,碳中和是指 某个地区在一定时间内(通常是一年),人类活动直接或间接排放的碳总量,与通过植树造林、工业固碳 等吸收的碳总量相互抵消,实现碳净零排放 2 。 碳达峰与碳中和相辅相成。由于植树造林、工业固碳等吸收的碳总量相对固定,远远少于工业发展 所排放的碳量,因此为实现碳中和的愿景,必须要制订和实施相应的碳达峰方案,扭转碳排放增长的趋 势。要实现升温2℃的目标,需要全球在2030年比2010年减排二氧化碳25,并在2070年前后实现碳中 和。要实现仅升温1.5℃的目标,需要全球在2030年比2010年减排二氧化碳45,并在2050年前后实现 碳中和。 2 中国生态环境部, http//www.mee.gov.cn/ywgz/xcjy/xccpzyk/wsp/202105/t20210520_833789.shtml 第一次工业革命 1600 20世纪60-70年代美国航天 燃料电池应用 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 木柴 煤炭 石油 天然气 新能源 100 0 1831年 法拉第发现电磁感应显现 1836年 戴姆勒发明内燃机 1879年 爱迪生发明了电灯 1980年 大数据概念提出 1769年瓦特发明蒸汽机 1956年 人工智能概念提出 2060年 天然气产量峰值 10 打造未来碳金竞争力中国工业企业实现碳中和之路 1.4 范围界定碳排放的三条边 世界可持续发展工商理事会、世界资源研究所发布的温室气体核算体系企业与报告标准 (修订版)中,描述了公司的运营边界,设定了排放的三个范围。 范围一 直接温室气体排放,是指在来自公司拥有或控制的排放源的排放。例如,某企业拥有或控 制的锅炉、熔炉、车辆等产生的燃烧排放;拥有或控制的工艺设备进行化工生产所产生的燃烧排放。 范围二 间接温室气体排放,是指由公司活动导致的、但发生在其他公司拥有或控制的排放源的排 放。范围二核算一家企业所消耗的外购电力产生的温室气体排放,范围二的排放实际上产生于电力生 产设施。 范围三 其他间接温室气体排放,是一家公司活动的结果,但并不是产生于该公司拥有或控制的排 放源。例如,开采和生产采购的原料、运输采购的燃料,以及售出产品和服务的使用。如电动汽车制造厂 也需要核查它所采购的动力电池制造过程中所排出的碳是否合规。 将这三条边所界定的排放范畴都纳入核算,基本可以实现全产业链、全生命周期的供给侧排放范围 界定。 图 5 价值链上的范围与排放概览 (来源新西兰可持续发展商业委员会,2002) CO 2 SF 6 CH 4 N 2 O HFCs PCF s 范围二 间接 范围三 间接 雇员公务旅行 废物处置 承包商所有的 车辆 自用的采购 电力 产品使用 生产采购的 原料 燃料燃烧 公司所有 的车辆 范围一 直接 11 认识碳达峰、碳中和 1.5 碳金能力新的竞争力指标 粮食、水和能源,始终是人类最根本的需求。“双碳”目标将会把“煤炭、石油、天然气、可再生能源四 分天下的能源格局压缩成一个过渡性地带,并加速瓦解。 碳成为关联气候、能源与工业发展的主角。新能源的发展和对工业的影响,在过去也许是缓慢的; 但在未来,由于政策催化与市场技术互动,能源革新正迸发史无前例的加速度,极大地影响企业乃至 国家的前途。 “双碳”目标,与每一个工业企业息息相关,也会引发一场面向未来新高地的争夺。谁掌握了更高明 的碳减排手段,谁更早实现碳中和,谁就能建立更负责任的企业形象、更大的行业影响力,更广泛的国 际竞争力,同时也彰显了更强的技术实力。富有雄心的企业,将通过绿色制造和智能制造的推进,形成 新的能力代差,更快更好地实现低碳化、数字化,形成强大的碳金竞争力,在未来市场占据主导性。 12 中国“双碳” 目标与实现路径 13 2 . 1“ 火 烧 眉 毛 ”下 的 全 球 共 识 根据荷兰环境评估署( PBL)2020年发布的数据,自2010年以来,全球温室气体排放量每年增加 1.4。2019年排放总量创下历史纪录,分别比2000年和1990年高44和59。政府间气候变化专门委 员会( IPCC)在2021年8月9日发布第六次评估报告称,2019年大气中二氧化碳的浓度处于至少200万年 来的最高点。自1970年以来的50年里,全球地表温度上升的速率比过去至少2000年间的任意50年都 快。如果没有人类的影响,近期的一些极端高温天气是极不可能发生的。 为了应对这种“火烧眉毛”的全球严峻形势,2016年11月生效的巴黎协定提出在21世纪末将全球平 均气温升幅控制在工业化前水平以上2℃以内,并力争将气温升幅控制在1.5℃以内。 截至2021年8月,国际上有134个国家和地区提出碳中和目标 3 。其中,苏里南、不丹两个低工业碳排 放与高森林覆盖率国家已经实现碳中和目标。北欧国家芬兰计划在2035年实现碳中和,奥地利、冰岛计 划2040年实现碳中和,瑞典、德国计划2045年实现碳中和。越来越多的国家以立法、法律提案、政策文 件等形式提出或承诺提出碳中和目标。 2035年 2040年 2045年 2050年 2060年 芬兰 奥地利 冰岛 欧盟 美国 日本 英国 法国 新西兰 等 德国 瑞典 中国 等 图6全球碳中和远景图 3 根据“能源与气候智库”(Energy Climate Intelligence Unit)的统计, https//eciu.net/netzerotracker 中国“双碳”目标与实现路径 14 打造未来碳金竞争力中国工业企业实现碳中和之路 2.2 自我加压整体及阶段性目标 据荷兰环境评估署发布的数据,2019年全球温室气体排放量达到524亿吨二氧化碳当量。作为全 球最大的发展中国家,中国2019年的温室气体排放达到了140亿吨二氧化碳当量,约占全球总排放量的 27,中国的年排放量首次超过美、日、欧等所有发达国家的总和。 中国是最大的碳排放国家,也将是全球碳排放强度下降最显著国家。2016年至2020年,中国规模以 上企业单位工业增加值能耗累计下降超过16,相当于节能5.1亿吨标准煤,节约能源成本约4260亿元。 同期,单位工业增加值二氧化碳排放量累计下降22。目前,中国已经有了明确的整体“双碳”目标。中 国“双碳”目标可分为四个阶段2020至2030年为达峰期,2030至2035年为平台期,2035至2050为下降 期,2050至2060年为中和期。 自我加压,需要更大的勇气,也需要更大的作为。中国要顺利实现2030年前碳达峰,最重要的是落 实好2020年至2030年的碳减排阶段性目标。“十四五”期间,中国要实现单位国内生产总值二氧化碳排放 降低18。到2030年,单位国内生产总值二氧化碳排放要比2005年下降65以上。 在碳达峰阶段,占比高的温室气体排放领域中,电力、工业、建筑、交通等行业的企业要尽快行动起 来,采取相应减排措施。 作为世界第二大经济体、第一工业大国、最大发展中国家,中国落实“双碳”目标面临着更为复杂的 国情考验。考虑到碳排放规模和森林覆盖情况,中国无法与苏里南、不丹一样通过生态固碳达到碳中 和。中国想要如期实现碳中和目标,必须加大在节能减排和技术固碳上的政策和资源投入。 从碳达峰到碳中和,欧盟用了60年,美国用了45年,中国力争用30年,可以预见中国未来需要付出 巨大努力。总体而言,时间短,任务重,能源结构特殊,且要兼顾经济发展和转型,特殊国情决定中国无 法像小规模经济体那样,依赖某一条路径实现碳减排,也无法照搬欧美路径。中国只有建立全产业链、 全生命周期的碳减排路径,才能如期或尽早实现碳达峰目标,进而更顺利实现碳中和。 4 李俊峰 | 做好碳达峰碳中和工作,迎接低排放发展的新时代 http//www.ncsc.org.cn/yjcg/zlyj/202108/t20210821_858587.shtml 图 7温室气体排放领域 4 10 10 40 37 3 工业 发电 建筑 交通 其他 15 中国“双碳”目标与实现路径 2.3 从顶层到行业的碳达峰、 碳 中 和“ 1N”政 策 体 系 国际上已经有一百多个国家和地区提出碳中和目标,但是各国国情不同,实际“双碳”路径存在一定 差异。从世界主要经济体来看,除中国、印度,主要为发达经济体且已经进入后工业化阶段,并实现了 碳达峰。 中国尚处于工业化中后期,工业产值全球第一,是无可争议的全球工业品供给中心。自2010年以 来,我国制造业已连续11年位居世界第一。主要体现在体量大,2012年到2020年,我国工业增加值 由20.9万亿元增长到31.3万亿元,其中制造业增加值由16.98万亿元增长到26.6万亿元,占全球比重由 22.5提高到近30。体系完备,我国工业拥有41个大类、207个中类、666个小类,是世界上工业体系最 为健全的国家。在500种主要工业产品中,有40以上产品的产量世界第一 5 。 国际碳排放伴随产业分工转移至中国,使得中国碳排放接近全球的三成。中国工业尚未完成从规模 要素驱动向创新发展驱动的转型,要推动超大规模工业实现低碳发展,在人类历史上没有先例可循。所 有的工业企业行动起来,采用更明确的碳战略、更高效的减碳措施,才能实现这一壮举。 中国已制订了中央层面的系统谋划、总体部署,加快构建碳达峰、碳中和“1N”政策体系。明确把双 碳纳入经济社会发展全局,以经济社会发展全面绿色转型为引领,以能源低碳发展关键,加快形 成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局,坚定不移走生态优先、绿色低碳 的高质量发展道路,确保如期实现碳达峰、碳中和 6 。 工业是产生碳排放的主要领域之一,对全国整体实现碳达峰具有重要影响。工业领域要加快绿色 低碳转型和高质量发展,力争率先实现碳达峰。推动工业领域绿色低碳发展,要优化产业结构,加快退 出落后产能,大力发展战略性新兴产业,加快传统产业绿色低碳改造;促进工业能源消费低碳化,推动 化石能源清洁高效利用,提高可再生能源应用比重,加强电力需求侧管理,提升工业电气化水平;深入 实施绿色制造工程,大力推行绿色设计,完善绿色制造体系,建设绿色工厂和绿色工业园区;推进业 领域数字化智能化绿色化融合发展,加强重点行业和领域技术改造 7 。 5 工业和信息化部网站, https//www.miit.gov.cn/gzcy/zbft/art/2021/art_2c3a8ad0b43640e598ae646f809c6ab2.html 6 中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见,2021年10月 7 国务院印发2030年前碳达峰行动方案,2021年10月 16 打造未来碳金竞争力中国工业企业实现碳中和之路 2.4 关键技术路径 工业是中国能源消耗和二氧化碳排放的最主要领域。2019年,我国能源消费总量48.6亿吨标准煤, 其中工业占比超过60 8 。可以说,工业能否率先碳达峰是2030年达峰目标实现的关键。在电力、钢铁、 有色、石化、化工、建材、造纸、交通运输等行业,势必将采取更大力度、更具创新的政策措施和行动, 加快绿色低碳转型,实现绿色发展。 清洁化。 “十四五”时期非化石能源将成为能源消费增量的主体,风电光伏成为清洁能源增长的主 力。2030年,非化石能源占一次能源消费比重将达到25左右 9 。国家电网公司等企业将构建多元化清 洁能源供应体系,大力发展清洁能源推广应用大规模储能装置,加快光热发电技术推广应用,推动氢 能利用,碳捕集、利用和封存等技术研发。 电气化。 工业是节能减排的重要领域之一,通过提高生产和生活的电气化使用比例,将极大提高能 源利用效率,降低碳排放。19902020年,我国终端电气化水平每增加1个百分点,单位 GDP 能耗下降 约2.8。初步测算,“十四五”期间,单位 GDP 能耗降幅每扩大1个百分点,每年可减少能源消费0.5亿吨 标准煤以上,相应减少二氧化碳排放1亿吨以上 10 。中国电气化进程总体处于电气化中期中级阶段,与美 国、德国、日本等发达国家的电气化进程均已处于电气化中期高级阶段相比,仍然存在差距差距呈现 逐步缩小的趋势。预计到2035年,我国发电能源占一次能源消费比重提高到57,电能占终端能源消 费比重提高到38 11 。 数字化。 我国制造业数字化转型全面提速,重点领域关键工序数控化率由2012年的24.6提高到 2020年的52.1,数字化研发设计工具普及率由48.8提高到73 12 。根据施耐德电气商业价值研究院的 调查,超过80的企业将在碳治理中使用数字化技术。不仅提供了业务可视化和能源消耗分析 的基础,还能够实现整合管理,大幅度提高能源在供给侧和需求侧的运转效率,降低碳排放。可以说, 数字化是促进碳减排的最佳工具之一。 标准化。 没有体系化的碳减排标准作支撑,就无法实现高质量碳跟踪与评估。因此,建立碳减排标 准体系是实现“双碳”目标的基础性工程。中国需要补齐碳排放监测、计量、核算、认证等关键领域短板, 加快完善与国际接轨的低碳技术和碳减排标准体系。同时,要关注碳减排“外沿”标准的国际化,例如在 新能源、电工装备、节能环保等领域国际标准的研究与制定。 8 人民日报 https//www.miit.gov.cn/jgsj/jns/gzdt/art/2021/art_ecb5605989284c01aeb7c8d5a7474a8d.html 9 国家能源局, http//www.nea.gov.cn/2021-08/31/c_1310159621.htm 10 中国电力新闻网,h ttp//www.cpnn.com.cn/news/nygm/202108/t20210811_1416604.html 11 中国电力企业联合会发布的中国电气化发展报告2019 12 工业和信息化部网站, https//www.miit.gov.cn/gzcy/zbft/art/2021/art_2c3a8ad0b43640e598ae646f809c6ab2.html 17 中国“双碳”目标与实现路径 数字化技术将成为企业实现碳中和的一大利器 施耐德电气商业价值研究院,针对21个行业、00家以上企业进行有关碳中和议题的研究调查 碳排追踪 的企业认为碳追踪工具是助力其 完成碳排报告的有力帮手 58 能源优化 的企业倾向于选择数字化管理软件 来实现能源优化 87 成本优化 的企业认为碳资产数字化管理能够 实现成本优化 61 风险预知 的企业认为通过数字化技术可以 达成风险的提前预知及控制 55 超80的企业将在碳治理中使用数字化技术 会 不会 不确定 图 8 数字化技术将成为企业实现碳中和的一大利器 施耐德电气商业价值研究院与经济观察报碳中和及可持续发展高管洞察(2021) 电子制造 半导体 汽车制造 生命科学 商业地产 火力发电 机械制造 互联网金融 矿业冶金 快递物流 云计算 化工油气 银行 食品饮料 建材水泥 其它 生态环境 电商 基建相关 手机数码 超市 IT “双碳”目标之下,工业企业面临着新的商业机遇,可以创新推动生态价值化。工业企业应尽快确立 碳达峰碳中和行动方案,加快构建清洁低碳、安全高效的企业战略。工业企业碳减排需立足产业全链 条、产品全生命周期,根据不同环节的特点,采取最合理、有效的措施。源头减量、能源替代、节能提效、 工艺改造、回收利用、生物固碳,以及技术性碳捕集、封存或利用等,都是实现碳减排的途径。 18 实现“双碳”目标 的主要挑战 19 实现“双碳”目标的主要挑战 3.1 经营性挑战 额外成本是不能承受之重 新冠疫情给全球经济带来“脉冲损伤慢性病”,世界各国至今面临“抗疫情保经济”的双线压力。即 使中国取得抗疫重大成果、经济复苏,但面对疫情反弹和不均衡复苏,工业企业经营压力依然较大,“双 碳”目标将加快市场优胜劣汰。 生产要素成本上升带来的压力 中国大力推动能源结构调整,压缩化石能源,采用清洁能源替代,原材料或者商品价格可能会上 涨。此外,中国正积极完善碳交易市场体系,推动碳减排。碳市场易的主体对象是碳指标,其逐渐会 成为一个稀缺资源。碳指标的价格是一种新型成本,对于不能实现良好控碳的企业,需要支付更多的成 本用于购买碳配额。 产线改造、工艺革新带来的压力 为实现“双碳”目标,企业可能需要对生产线改造升级,对部分环节生产工艺进行革新。例如,更换更 节能高效的生产设备、改变生产的技术路线,以及增加碳排放的检测和捕捉设施等。这对于企业尤其是 相对利润较低的传统行业企业来说,短期内将是一笔比较大的投入。 资本市场预期调整带来的压力 高耗能行业面临更大的转型压力已成为共识,先知先觉的资本市场将相对较快做出反应。高碳排 企业,将受到资本冷落,可能遭遇发债、贷款难,股票价格持续下滑等,甚至出现贷款违约率上升。 20 打造未来碳金竞争力中国工业企业实现碳中和之路 3.2 技术性挑战传统技术路径潜力小, 碳捕集技术尚不成熟 技术是人类文明进步的核心因子,工业企业要实现“双碳”目标、加快绿色转型同样面临技术性挑战。 一些传统行业原有技术路径难以在短期内实现大幅度碳减排 中国的一些传统行业企业,尽管碳排放总量巨大,但是技术水平已全球领先,短时间内难以实现 革命性的进步。以煤炭行业为例,根据中国工程院的战略研究,到2030年,煤炭能源比重仍将在50左 右。一吨原煤燃烧释放两吨二氧化碳,中国年消耗近40亿吨原煤,仅此一项就贡献了碳排放总量的75 以上 13 。煤炭一半以上用于发电,煤发电的能耗已逼近技术极限,未来实现较大幅度碳减排的空间十分 有限。 部分区域的企业数字化转型升级压力大 目前,中国拥有先进技术工艺的企业主要位于东部地区,中、西部地区能耗和碳排放水平明显高于 东部乃至全国平均水平。整体而言,中西部地区的企业在工艺升级、数字化转型方面有巨大的潜力。但 由于涉及行业面大量广,无论是先进工艺落地进度、资金投入强度、政府支持力度等都将面临一系列挑 战。根据华创证券研究所的研究 14 ,宁夏、内蒙古、新疆和山西是碳排放强度最高的几个省份,这些区域 的主要产业工艺改造升级压力将更大。 部分产业、技术的发展滞后于能源清洁化的实际需求 源头减量、能源替代、工艺改进等,使得部分行业由原来的边缘角色快速中心化。但是,这些产业的 技术储备尚不足以支撑起“双碳”目标的要求。例如煤炭减排的重中之重就是做好煤炭清洁高效开发利 用,但由于欠缺技术的创新和突破,以及部分重大装备和关键材料的制约,煤化工行业的企业当前能源 利用率与资源转化率偏低。 13 能源2.0中国迈向多元化时代,王高峰,石油工业出版社,2 18年10月,P29 14 来源 http//stock.finance.sina.com.cn/stock/go.php/vReport_Show/kind/search/rptid/672242669838/index.phtml 21 实现“双碳”目标的主要挑战 绿色低碳技术体系尚未建立,重大战略技术应用尚存缺口 碳捕集利用与封存( CCUS)是国际公认的大规模直接减排技术。根据国内外的研究结果,碳中和目 标下中国 CCUS 减排需求为2030年0.24.08亿吨,2050年614.5亿吨,2060年1018.2亿吨 15 。但 是, 中国面向碳中和的绿色低碳技术体系还尚未建立,重大战略技术发展应用尚存缺口, CCUS技术处于 工业示范阶段, CCUS 的技术成本是影响企业大规模应用的重要因素。 15 生态环境部环境规划院、中国科学院武汉岩土力学研究所、中国21 世纪议程管理中心中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS) 年度报告(2021) 图 9 CCUS 技术环节 资料来源中国21世纪议程管理中心,2021 化石燃料电厂 工业过程 罐车运输 地质利用 陆地封存 生物利用化工利用 海洋封存 生物质利用过程 管道运输 直接空气捕集 传播学运输 CO 2 捕集 CO 2 输送 CO 2 利用 CO 2 封存 传统 CCUS BECCS DACCS 22 打造未来碳金竞争力中国工业企业实现碳中和之路 3.3 统计性挑战标准化不足, 碳减排需要一本高质量台账 评价工业企业是否实现了碳达峰、碳中和,需要有坚实可靠的排放和碳处理的数据支撑。企业碳 排放核算是实现政府精准计算碳排放,以及市场化碳减排的基础和依据。 企业缺少核算机制,缺乏采集、计算并评估碳排放和碳足迹的能力 基于 IPCC清 单 指 南 1 9 9 6 、 IPCC清单指南2006及配套文件,中国已经完成多次碳排放核算, 同时已经建立了涵盖24个行业的企业碳排放核算方法体系。但是,大量企业尚缺少核算机制,缺乏采 集、计算并评估碳排放和碳足迹的能力。 碳减排标准体系尚在建设之中,企业的数字化转型将推进碳排放监测 由于碳处理的形式多样,过程复杂,缺乏标准,统计难度很大。中国碳减排标准体系尚在建设之中, 目前碳排放量的测定方法主要有计量法和监测法两种方式。随着碳排放市场的成熟,监测法将会逐 渐成为主流。而工业企业的数字化转型,从技术手段上扫清数据获取的障碍,从而加速推进监测法的 落地。 23 实现“双碳”目标的主要挑战 3.4 政策性挑战 政策力度、政策协调性担忧 中国确定了碳达峰、碳中和时间表后,“双碳”目标快速转入执行层面。国家、地方、行业、企业已经 开始采取行动。 避免对经济运行带来实际扰动 自明确“双碳”目标后,部分地方、行业认识到自身面临较大压力的同时,要避免在未制定科学、合理 时间表、路线图的情况下,对基层下任务、摊指标,对企业运行和居民生活造成相应的扰动。 警惕在细化落实中层层加码或厚此薄彼 目前,全国各省市、一些行业和大型企业已经明确碳达峰时间表。伴随碳达峰、碳中和政策的陆续 出台,应避免为了争取更早实现碳达峰而层层加码传递到基层,以及警惕对高耗能行业进行更严厉的 打压。 专题 竞争力迷失呼之欲来碳关税 碳边境调节机制(CBAM)是一种新型碳关税,是根据进口产品的碳强度来征收边境调节 税的环境政策工具。目前,欧盟境内的公司需要购买许可证来获取产品生产过程中产生的碳排 放 量,这导 致 产品 成 本 、价格上 升。 欧盟的碳边境调整机制计划于2023年上线实施。2023至2025年为试点阶段,计划涵盖电 力、钢铁、水泥、铝和化肥等行业,进入欧盟市场产品的出口商仅需履行排放报告义务,无需缴 纳任何费用。从2026年开始,欧盟将逐年降低境内钢铁、水泥等高碳生产企业免费配额,欧盟进 口商在进口特定领域的产品时,需参照欧盟排放交易体系的碳排放价格,缴费购买相应的碳含 量交易许可,至2035年将完全取消免费配额。预计,碳边境调节税所带来的资金将从每年50亿 欧 元(6 0 亿 美 元)增 至1 4 0 亿 欧 元,CB A M 的 试 点 将 包 括 发 电 厂、水 泥 、钢 铁、化 工 、化 肥 、造 纸 、玻 璃等碳排放总占比超过90的能源消费密集型产业,随后扩大到所有进口商品 16 。CBAM落地将 对高耗能高排放产业产品出口产生较大影响,但是这种影响会随着中国能源转型进程的加速而 减弱。 16 清华大学产业发展与环境治理研究中心CIDEG,CIDEG研究通讯第16期,2021年6月,P16 24 打造未来碳金竞争力中国工业企业实现碳中和之路 3.5 行业性挑战 对不同行业的影响与对策 行业间技术路径、工艺、发展水平千差万别。这种技术侧、国情上的差异,带来碳排放强度的差异, 也造成碳减排面临的挑战强度的差异。 行业发展模式转型呈现差异化 不同行业企业需要就碳减排对自身发展的影响,以及碳减排紧迫度做出评估。在此基础上工业企 业规划各自的短期和中长期行动方案。 图 10 脱碳对各行业的影响 来源德勤管理咨询,2021年6月2030碳达峰2060碳中和 再造企业可持续发展创新力 发电 钢铁 有色金属 建材 交通运输 服务 能源结构变, 煤炭发电市场 逐渐萎缩, 清洁能源成 主流 政府存量 补贴 缺口压制盈利 供需不平衡, 供给增长受限, 需求受产业拉 动增长 工艺技术升级, 导致 成本攀升 供需不平衡, 政府双控限制 供给,新能源 产业发展趋势 拉动需求 国内 产能 向清 洁能源丰富的 西南地区倾斜 属传统高耗能 行业,市场 利 润空间被压缩 清洁能源和节 能材料 成发展 方向 产业链数字化, 产业新业态, 新模式, 新技术 交通工具 电气 化,轻量化, 智能化 金融 碳投资 机遇巨大 互联网 既有 紧跟国际巨头 脱碳的竞争压 力,也有智能 低碳技术的市 场潜力 加快能源转型, 发展能源技术 的同时,优化 煤电功能 新政出台限制 补贴缺口, 结 合创新金融产 品盘活资金 减少 能耗和粗 钢产量 增加 清洁能源 的使用比例和 废钢利用率, 发展低碳炼铁 技术和余热回 收技术 减少 冶炼/生 产环节碳排放, 延伸产业链 null 增加 清洁能源 和再生铝的使 用,发展数字 化智能降碳 技术 减少碳排放, 包括调整能源 结构,研发低 碳材料和工 艺等 增加碳管理, 包括开发应用 碳固定和余热 回收技 术 优化运输结 构, 主观上倡 导低碳出行, 客观上推行多 式联运 提高能耗效 率, 在航空, 航运方面节能 减排 金融 在产品 端和项目端加 大创新,融入 碳市场发展 互联网 在工 作模式上降低 能耗,融入低 碳转型趋势 潜 在 影 响 行 业 转 变 六大 行业 分析 纬度 市场供需 竞争环境 政策发展
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