碳达峰与碳中和研究

背景与形势
基础研究
实现路径
区域发展建议

碳达峰与碳中和背景与形势

全球气候变暖形势严峻

全球主要温室气体浓度变化趋势
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极端天气、自然灾害明显增多，对自然生态环境产生重大影响，对人类经济社会发展构成重大威胁

据世界气象组织最新发布信息显示，2018年全球平均温度比1981年到2010年平均值偏高0.38℃，较工业化前水平高出约1℃，过去五年（2014年到2018年）是有完整气象观测记录以来最暖的五个年份。

国际低碳发展情况

全球已有127个国家承诺碳中和，其中全球10大煤电国家中的5个已做出相应承诺

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气候变化国际谈判

20世纪80年代以来，科学界对气候变化问题的认识不断深化，IPCC已先后发布5次评估报告，每次均比上一次更加肯定人为活动是造成全球气候变化的主要原因。

1990年
国际社会在联合国框架下开始关于应对气候变化国际制度安排的谈判
1992年
达成《联合国气候变化框架公约》
1997年
达成《京都议定书》
2015年
达成《巴黎协定》
2020年
联合国一般性辩论时向全世界做出承诺

中国应对气候变化立场及碳达峰和碳中和目标提出

2014年2月习近平主席在会见美国国务卿时指出

应对气候变化是中国可持续发展的内在要求，这不是别人要我们做，而是我们自己要做

2015年习近平主席在联合国气候变化巴黎大会讲话中指出

中国将把生态文明建设作为“十三五”规划重要内容，落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，通过科技创新和体制机制创新，实施优化产业结构、构建低碳能源体系、发展绿色建筑和低碳交通、建立全国碳排放交易市场等一系列政策措施，形成人和自然和谐发展现代化建设新格局。

2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上向世界宣布了中国的新达峰目标与碳中和愿景

“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争取于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”

碳达峰与碳中和基础研究

什么是碳达峰？什么是碳中和？

碳达峰

1、碳达峰是指全球、国家、城市、企业等主体的碳排放在由升转降的过程中，碳排放的最高点。

2、目前大部分发达国家已经实现碳达峰，碳排放步入下降通道，我国目前碳排放量增速虽然呈放缓状态，但是仍呈增长趋势，尚未达峰。

碳中和

1、碳中和是指人为排放源与通过植树造林、碳补集与封存（CCS)技术等人为吸收汇达到平衡。

2、碳中和有两层含义，狭义指二氧化碳排放，广义的可以指所有的温室气体排放。

中国碳中和状态下能源结构

2021年3月18日，全球能源互联网发展合作组织举办中国碳达峰碳中和成果发布暨研讨会，根据方案，中国需要推进能源开发清洁替代和能源消费电能替代；实现能源生产清洁主导、能源使用电能主导；能源电力发展与碳脱钩、经济社会发展与碳排放脱钩。

预计到2060年碳中和状态下，我国能源结构中煤炭能源完全退出，太阳能（光能）占比47%，风能占比31%，分别占据我国能源结构前两位。

2020年我国能源结构
2020
2030年（碳达峰）我国能源结构
2030
2060年（碳中和）我国能源结构
2060

我国当前碳排放现状与行业分析

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我国温室气体和二氧化碳排放量（亿吨）

2019年我国温室气体排放达到140亿吨二氧化碳当量，其中二氧化碳占比占到82.6%。人均约为9.7吨二氧化碳当量，排放总量占到全球温室气体总量的27%。
2010-2019年近10年间，我国温室气体排放总量年均增长率约为2.3%，高于世界平均水平。

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我国碳排放比例

2019年我国温室气体排放中二氧化碳占比占到82.6%。高于全球平均水平约10个百分点。除二氧化碳外，11.6%的碳排放来自于甲烷，约3.0%和2.8%来源于氧化亚氮和氟化气体。

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我国碳排放来源分析（按行业）

2018年我国碳排放中，电力和供热的碳排放约占51%，工业占28%，其次分别为交通运输、民用、其他能源汗液、商务和公共服务、农业等，分别占到10%、4%、3%、2%、1%。

碳排放状态的重要衡量指标：绿色溢价

绿色溢价的定义是使用零排放的燃料（或技术）的成本与现在的化石能源（或技术）的成本的差值。如果负值意味化石能源的成本相对高，经济主体有动力向清洁能源转换，从而降低碳排放。

绿色溢价的计算方式

绿色溢价对不同的行业和技术是不一样的，以美国航空行业为例，使用化石燃料的均价是2.22美元/加仑，（零碳）高级生物燃料的价格是5.35美元/加仑。这里的绿色溢价即为（5.35-2.22）/2.22*100%=141%)。

影响绿色溢价的三个主要因素
非化石能源技术

非化石能源技术为代表的新技术发展，这个决定了零碳技术在经济上能多有竞争力。非化石能源如果太贵，则绿色溢价即会居高不下。

碳的价格

碳的价格能够反映对气候变化的负外部性即使非化石能源技术不能变得非常便宜，使用化石能源成本的上升也可以降低绿色溢价。

碳捕捉和储存成本

碳捕捉和储存的价格实际上是零碳技术成本的上限，如果碳捕捉和储存的成本下降，也会一定程度降低绿色溢价。

绿色溢价相当于其他指标的优越性
1、可操作性更强

绿色溢价是由近及远，估算当下的成本差异，以此为基础分析未来可能的演变路径。在长远的目标（碳达峰、碳中和）已经确定的情形下，绿色溢价作为分析工具的可操作性。

2、适用性更广

碳价格是一个整体划一的概念，具有鲜明的结构性特征各行业的绿色溢价不同，甚至有很大差异，对不同行业绿色溢价的估算有助于评估政策措施在不同领域的可行性。

3、可实现综合性评价

绿色溢价是比碳价更广的概念。绿色溢价可以提供一个包含碳价在内的综合考量。降低绿色溢价可以作为碳税和碳交易为载体，也可以通过其他方式来实现，比如公共部门在促进技术进步和创新方面增加投入，行业和产品的绿色标准制定，建设降低清洁能源使用成本的基础设施等。

碳达峰与碳中和实现路径

实现步骤

根据“3060”目标，碳中和需要经历四个十年，共计八个五年计划。从减排工作部署看，四个十年可划分为转型过渡蓄势、能源结构切换、近零碳排放发力和全面中和决胜四个步骤阶段。

转型过渡期
十四五
基础摸底

2021-2025

十五五
严格控排

2026-2030

能源结构切换期
十六五
颠覆性技术

2031-2035

十七五
灵活能源系统

2036-2040

近零碳排放发力期
十八五
电力碳中和

2041-2045

十九五
经济碳脱钩

2046-2050

全面中和决胜期
二十五
碳排净零

2051-2055

二十一五
负排放

2056-2060

综合路径： 提高碳价、创新、社会治理

作用机制

完善社会治理体系，鼓励全民减排

重点治理领域

ESG投资、ISO标准、环保文化、消费理念、法律体系、绿色金融……

作用机制

引入“碳定价”，提高“碳价格”
给碳排放制定一个价格，把碳排放的外部成本与排放者的内部成本联系在一起

定价方式

方式一：建立碳排放交易系统，即碳市场
方式二：通过碳税：通过给碳排放设定税率来直接为碳定价

作用机制

作用机制1：通过创新技术的应用降低单位能耗的碳排放强度
作用机制2：通过创新技术的应用降低单位GDP的能耗强度

政策建议

建议1：大力推动绿色金融，引导资金向生态创新领域投放
建议2：建立生态创新政策的协调机制，推动科技、环境、能源、工业、建筑、交通等多领域多部门协同的生态创新政策

技术路径：能源供给端的技术变革是主线

能源技术是碳中和的基础，碳中和技术的主线是能源供给端的技术变革，以降本为核心，形成以光伏+储能为主的电能供应，以及氢和碳捕捉共存的非电供应技术格局

根据中金公司的碳排放统计：能源活动占到我国碳排放总量（计入碳汇前）的90%
2021-2030 碳达峰阶段
节能技术

• 降低工业能耗
• 降低消费电耗

减排技术

• 大型火电厂降低煤耗
• 煤改气
• 人造肉
• 电力能源碳中和技术

2030-2050 碳中和关键期
零碳技术

• 光伏发电+储能
• 风能发电+储能
• 核能发电
• 水能发电
• 气改电
• 灰氢

2050-2060 碳中和决胜期
零碳技术

• 绿色氢能
• 化石能源+碳捕捉
• 生物质燃料

负碳技术

• 生物质+碳捕捉

行业路径：能源、制造、交通、生活、城市……

从行业看，能源、制造、交通、城市、生活等对碳达峰碳中和都有重要影响，且行业特性不同，其碳排放方式和治理路径也有明显差异。

碳排放情况
能源行业

据CEADs数据库，2017年能源排放中，68%来自煤炭，13%来自天然气，12%来自石油，其余7%来自能源逃逸排放

制造业

据CEADs数据库，2017年钢铁、水泥、石油化工、有色金属等高耗能制造业 碳排放合计占全国碳排放的约36%

交通行业

根据IEA数据，2018年中国交通运输碳排放占社会总碳排放比重达9.7%

城市

• 用地结构有待优化
• 交通系统建设仍需改善
• 建筑技术和管理手段有待提升
• 城市运行和维护水平相对落后

生活

• 居民生活碳排放包含两个方面：一是生活中的能源消耗造成直接碳排放；二是生活中进行的消费、购买服务等造成的间接碳排放
• 我国居民生活碳排放量约占总排放量的40%

解决路径
能源行业

• 电力清洁化：清洁能源替代火电成为主力电源
• 非电清洁化：加快提升电气化率以及节能减排、新技术创新应用
• 政策支持

制造业

• 路径1：火电向绿色电力转化
• 路径2：通过技术改造或碳捕捉，促进非电环节排放降低，其关键在于绿色溢价的降低

交通行业

• 更清洁的能源
• 更高效的能耗
• 强有力的政策驱动

城市

• 城市空间规划和制度设计提升
• 城市交通规划管理提升
• 城市建设管理水平提升
• 城市维护管理水平提升

生活

• 绿色生活方式
• 绿色经营模式
• 政策制定与社会治理

区域发展建议

地方总体实施框架

地方该做什么

• 落实国家及省级碳达峰碳中和发展规划
• 制定符合地方发展的发展规划和实施计划
• 制定行业碳达峰碳中和框架体系
• 测量评估碳规模与碳结构制定地方配额制度
• 促进当地碳交易与绿色金融投资
• 调整当地能源科技创新与产业结构优化调整

我们能做什么

• 地方碳达峰碳中和发展规划
• 地方碳达峰碳中和实施计划
• 绿色金融投资服务
• 智慧能源体系改造服务

地方实施步骤

以打造零碳城市为总体发展目标，测量评估当地碳规模与碳结构，评估碳排放年度增速和碳达峰周期，制定当地碳达峰碳中合发展规划，制定行业配额制度，促进绿色投资与碳交易碳消费等，争取提前完成3060碳达峰碳中和发展目标。

1、组织碳达峰碳中和培训与学习

组织各级党政部门全面学习碳达峰碳中和相关知识和相关政策部署

2、制定地方碳达峰碳中和行动计划

组制定地方碳达峰碳中和“十四五”行动计划和年度计划

3、制定碳排放行业配额制度

根据测量和评估结果制定当地碳排放配额制度和落实监督工作计划

4、促进碳交易降低发电成本

加大能源补贴，促进科技创新，降低新能源发电成本，加快传统能源改造

5、促进碳消费

实施碳捕捉、碳存储、碳化学利用与碳消费，全面降碳

6、加强落实监管

实施碳达峰碳中和落地监管，实施定期巡查不定期抽查和举报制度

7、制定地方碳达峰碳中和发展规划

成立当地碳达峰碳中和发展规划小组，委托制定发展规划

8、测量计算地方碳排放规模与结构

委托专业机构对当地进行碳排放规模和结构进行策略，评估碳达峰周期

9、加大绿色金融投资

全力推进绿色金融投资、财税制度和行政扶持，以及企业投资

10、推进城市综合治理

推进城市环境保护、生态治理和社会治理，加大交通等重点行业降碳力度

11、加强低碳生活宣传教育与行动

加大低碳生活宣传与教育，制定低碳生活奖惩制度，加大低碳生活补贴

12、积极推进区域碳中和协同治理

积极推进区域共治，成立碳达峰碳中和区域联盟，制定具体行动措施