和:围绕碳产业链的产业运营

时间:2021-06-09 10:20:48 分类:环保资讯 来源:东滩智库 点击:165

聚焦环保网大气中的二氧化碳浓度,是人为化石燃料排放与陆地、海洋生态系统吸收两者平衡的结果,“碳中和”旨在实现二氧化碳或温室气体排放量与吸收量实现正负抵消,达到相对“零排放”。

全球正在围绕碳中和开启新的发展模式,目前已有120多个国家承诺“碳中和”,2020年9月22日,中国政府在第七十五届联合国大会上提出:“中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”

当前,一方面是新能源和节能减排,一方面是增加生态碳汇,都形成了巨大的产业机遇。围绕碳循环的各个环节,包括低碳燃料、碳减排、碳交易、碳资产管理、生态碳汇等,正在形成前景广阔的产业新赛道。东滩智库认为,随着碳中和的逐步推进,城市、园区、企业、个人都将或多或少涉足到碳产业链运营中。

1低碳燃料

能源燃料是社会和经济发展的重要物质基础,低碳燃料一般指与传统化石燃料(如煤炭、柴油、汽油、航空煤油)相比,单位能量能源具有更低的碳强度(或者说温室气体排放强度)。

实现碳中和的首要环节是从源头上减少碳排放,减少高碳燃料的使用。中国目前有1058个煤电站,超过世界总量的一半。英国智库Transition Zero发表的一份报告指出,如果中国要在2060年达到“碳中和”,必须在十年内关闭588个燃煤发电站。近年来,我国不断降低煤炭消费,煤炭占一次能源消费比重持续降低。天然气将成为增长最快的化石燃料,将取代煤炭成为第二大燃料源。2019年天然气在全球能源结构中占比达到23%,主要集中在工业燃料、城市燃气、发电燃气领域。我国正在将天然气培育成为主体能源之一,2030年天然气在一次能源中的占比提升至15%。生物燃料主要以能源作物、农业废弃物、林业产品及其废弃物等为原料,采用化学转化、厌氧消化、气化等工艺制取,主要包括生物柴油、生物甲烷、生物甲醇等,其在全球能源结构中的比重将从目前的3%增至2035年的9%。我国生物燃料使用较低,还有很大发展空间。

低碳燃料的使用,也在改变陆路、航运和航空交通的能源动力结构,比如在航运业脱碳转型进程中,以低碳能源(天然气、醇类、醚类等)、碳中和能源(生物燃料、电燃料)、零碳能源(氢、氨、电能等)等为代表的清洁能源已开展了不同程度的船用研究与实践。

2碳捕集、封存和利用

碳捕集、封存和利用技术(CCUS)是指在生产过程中提纯二氧化碳,通过管道、公路、铁路等进行压缩运输,从而加以利用,或注入深层地质构造进行封存的相关系列技术。

联合国气候变化专门委员会、国际能源署等专业机构的研究表明,若要实现巴黎协定中1.5℃和2℃的温升目标,CCUS技术(碳捕获、利用与封存技术)不可或缺。根据IEA预测,相较于巴黎协定2℃的温升目标,为实现2050年全球碳净零排放的额外脱碳工作中,CCUS将贡献25%的份额。碳捕集通俗来讲是将高碳排放企业如大型钢铁厂、水泥厂和发电厂等生产所产生排放的二氧化碳收集起来,并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。该技术包括二氧化碳捕捉、运输以及封存三个环节。目前收集到的二氧化碳可以转化为合成燃料、注入水泥中或岩石中,或用作化学和塑料生产的原料等。CCUS技术总体还处于研发和示范的初级阶段。市场研究机构Markets and Markets的研究称,2020年CCSU市场规模预计达到16亿美元(106亿元),2025年则将达到35亿美元(232亿元),年复合增长率达到17%,预计将在2030年迎来爆发期。

目前,我国CCUS全流程各类技术路线都分别开展了实验示范项目,但整体仍处于研发和实验阶段。比如海螺集团白马山水泥厂碳捕集纯化示范项目,采用胺技术从水泥窑中捕集二氧化碳,通过工艺加工和精馏后,得到纯度为99.9%以上的工业级和纯度为99.99%以上的食品级二氧化碳液体,年捕集5万吨二氧化碳。

3碳交易

从2010年以来,特斯拉通过向包括通用汽车和菲亚特克莱斯勒在内的汽车制造商,出售联邦温室气体排放积分而获得了数十亿美元的收入,2020年更是获得15.8亿美元的营业收入。碳交易正成为绿色产业和产业绿色化的一个重要收益来源。

围绕排碳和减碳形成碳定价,是一种重要的政策机制安排,在政策设定的排放总量限制下由交易双方形成价格,创造一个交易市场。碳定价已成为推动全球温室气体减排的关键政策机制。截至2019年底,已有40多个国家和25个地区政府通过排放交易系统和税收对碳排放进行定价,覆盖了全球超过22%的温室气体排放,各国政府从碳定价中筹集了约450亿美元。

我国碳交易发展相对滞后,尚未形成全国碳排放权交易市场。目前,上海等8个省市开展了地方碳排放权交易试点,截至2019年底,8个区域碳市场配额现货累计成交量为3.95亿吨,累计成交额为91.6亿元(含线上、线下、拍卖、以及现货远期交易)。从行业看,我国碳市场从电力生产和供应业起步,以发电行业为入口的全国统一碳交易市场正式启动,市场主体涉及2225家发电行业重点排放单位,“十四五”期间将扩大到石油化工、造纸和纸制品业、民航业等行业。

以碳交易市场建设为核心的碳减排产业链,可以分为技术市场、设备市场和金融市场。随着碳交易市场的启动,提供碳捕捉、减排的技术、设备和服务企业将面临一个新兴的市场机遇。目前的主要参与者有环保设备、节能装备、化工、电力等行业企业,如华测检测、华光环能、龙净环保、巨化股份等。

4生态碳汇

生态碳汇包括草地碳汇、海洋碳汇以及森林碳汇等多种类型,有效发挥森林、草原、湿地、海洋、土壤、冻土的固碳作用,提升生态系统碳汇增量,是实现碳中和的关键。

林业碳汇是世界公认的最经济有效的解决CO2上升的办法。2020年,内蒙古成立大兴安岭碳汇科技有限公司,通过专业化经营推动林区碳汇产业化发展。数据显示,内蒙古大兴安岭林区森林面积8.37万平方公里,活立木蓄积10.33亿立方米,据测算每年森林生态系统吸收固定的CO2约8542万吨。未来的碳交易将改变现有的生态补偿转移支付模式。我国草原植被生物量占全国总生物量的10.3%,草原土壤碳储量占全国土壤总碳储量的36.5%。我国草原总碳储量大约300亿-400亿吨,每年固碳量约6亿吨。从成本上来看,草原的成本约200元/吨,而森林约450元/吨。海洋不仅储存了地球上93%的二氧化碳,每年还可吸收约30%的二氧化碳,是陆地碳汇的3倍。在海洋中凡不需投饵的渔业生产活动,就具有碳汇功能,可能形成海洋碳汇,就可称之为海洋碳汇渔业,如藻类养殖、贝类养殖、增殖放流以及捕捞业等。大力发展海藻碳汇产业是一项绿色高效、一举多赢的海洋碳汇农业。

除了自然界原生的碳汇资源,还可以借助生物技术不断发现更高质量的碳汇资源。比如浙江大学牵头联合国内19家高校、科研院所和龙头企业,利用高通量筛选育种技术对微藻细胞的固碳酶关键基因进行驯化改良,完成了微藻固碳工程示范,固碳能力可达每年万吨级,相关产品经济产值超2亿元,该项目成果已在山东、江苏、广西、海南等地区进行产业化推广。

5碳资产管理

碳资产是指在强制碳排放权交易机制或者自愿碳排放权交易机制下,产生的可直接或间接影响组织温室气体排放的配额排放权、减排信用额及相关活动。碳资产也逐渐成为企业继现金资产、实物资产和无形资产后又一新型资产。

碳资产综合管理服务的内容包括市场能力建设、碳盘查、配额碳资产管理、减排碳资产管理以及碳金融等。有的商业银行如浦发银行开始涉足碳资产管理服务领域,为客户提供碳信托、碳托管、碳拆借、碳理财、碳咨询等碳资产管理服务。第三方的专业机构开始出现,比如北京仟亿碳科技有限公司从事CCER(自愿减排)/CDM(清洁发展)项目开发、第三方审定与核证、碳资产管理、碳交易和碳技术咨询等工作。

目前,中国鼓励在以下领域开发自愿减排(CCER)项目:1)可再生能源领域:如风力发电、太阳能发电、生物质发电等可再生能源项目;2)林业碳汇领域:如森林经营碳汇、造林碳汇、竹林经营碳汇、竹子造林碳汇等;3)甲烷及煤层气利用项目:如在污水处理厂、制药厂高浓度有机废水处理中沼气利用项目等,煤层气利用项目;4)垃圾填埋气项目;5)生物堆肥项目;6)农村户用沼气等。随着碳中和的逐步推进,围绕排碳、碳汇等将形成一系列评估机制和标准,城市、园区、企业、个人都会有其自己的碳账户,并形成由资产和负债组成的碳资产负债表。比如蚂蚁集团对外承诺在2030年实现碳中和,并自2021年起定期披露碳中和进展,其实现碳中和的相应举措包括园区节能减排改造、践行低碳办公行为、推进绿色投资、发展蚂蚁森林等。

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