碳中和行業(yè)發(fā)展研究報告：實現(xiàn)的途徑、行業(yè)發(fā)展、龍頭企業(yè)

第一章 碳中和概念

“碳中和”是指通過新能源開發(fā)利用、節(jié)能減排以及植樹造林等形式，抵消人類生產(chǎn)生活行為中產(chǎn)生的的二氧化碳或溫室氣體排放量，實現(xiàn)正負抵消，達到相對“零排放”的過程。

全球已形成碳中和共識。截至 2020 年底，全球共有 44 個國家和經(jīng)濟體正式宣布了碳中和目標(biāo)，包括已經(jīng)實現(xiàn)目標(biāo)、已寫入政策文件、提出或完成立法程序的國家和地區(qū)。其中，英國 2019 年 6 月 27 日新修訂的《氣候變化法案》生效，成為第一個通過立法形式明確 2050 年實現(xiàn)溫室氣體凈零排放的發(fā)達國家。美國特朗普政府退出了《巴黎協(xié)定》，但新任總統(tǒng)拜登在上任第一天就簽署行政令讓美國重返《巴黎協(xié)定》，并計劃設(shè)定 2050 年之前實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。

表 承諾“碳中和”的部分國家及地區(qū)

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碳中和概念主要包含：新能源、以及特高壓等領(lǐng)域的相關(guān)公司，涉及到的行業(yè)主要為工業(yè)與公用事業(yè)，在細分的子行業(yè)中，主要涉及電力與電氣設(shè)備、環(huán)境與設(shè)施服務(wù)等。

第二章 實現(xiàn)碳中和的途徑

2．1 碳中和行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

2．1．1 電力與發(fā)電設(shè)備行業(yè)

電氣化是碳中和的核心，而電力的綠色轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ)。由于其“標(biāo)準(zhǔn)化”和“可控化”，極高的能源利用效率和節(jié)能、清潔的用能方式，電力是工業(yè)化進程的“助推器”，也是優(yōu)質(zhì)的能源。電氣化也是目前實現(xiàn)碳中和成本最低、最為成熟的技術(shù)路徑，通過交通、工業(yè)和建筑等終端能源使用部門電氣化水平的提升，將替代煤炭、石油等化石能源的消耗。

發(fā)電設(shè)備的下游為電力生產(chǎn)以及電力消費的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、社會生活等。其中火電設(shè)備的上游行業(yè)為煤炭的開采與洗選，除火電設(shè)備之外還有風(fēng)能、水能、太陽能等各類發(fā)電設(shè)備。

圖 電力產(chǎn)業(yè)鏈

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風(fēng)電設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈中，上游為鋼材、玻纖、樹脂、電子元器件等材料生產(chǎn)加工行業(yè)，中游為結(jié)構(gòu)件、發(fā)電機等安裝和建設(shè)行業(yè)，下游為風(fēng)力發(fā)電項目。

圖 風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)及降本路徑

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核電設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈中，上游為鋼鐵、核電鑄件等原材料，其中鋼材為基礎(chǔ)材料，核電鑄鍛件為主要部件；中游為核電整機設(shè)備，分為核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備和輔助設(shè)備三部分；產(chǎn)業(yè)鏈下游為核電站運營，目前只有中核、中廣核和中電投以及華能集團具有核電站運營牌照。

圖 核電設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈

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太陽能光發(fā)電是指無需通過熱過程直接將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電。其中太陽能電池是太陽能發(fā)電的主要部分，而晶硅是太陽能電池的主要材料。

光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括硅料、鑄錠（拉棒）、切片、電池片、電池組件、應(yīng)用系統(tǒng)等6個環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié)；中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié)；下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。從全球范圍來看，產(chǎn)業(yè)鏈6個環(huán)節(jié)所涉及企業(yè)數(shù)量依次大幅增加，光伏市場產(chǎn)業(yè)鏈呈金字塔形結(jié)構(gòu)。

圖 光伏產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)示意圖

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圖 光伏面板產(chǎn)業(yè)鏈

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圖 晶硅產(chǎn)業(yè)鏈成本

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表 以中國廣核為例分析主營結(jié)構(gòu)

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2．1．2 環(huán)境與設(shè)施服務(wù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

環(huán)衛(wèi)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的上游主要為生產(chǎn)環(huán)衛(wèi)清潔裝備、垃圾處理裝備等的環(huán)衛(wèi)裝備商，中游即為環(huán)衛(wèi)服務(wù)商，負責(zé)垃圾分類清運、清掃保潔等，下游為固廢處理商，進行垃圾處理，再生資源環(huán)境回收利用等。

圖 中國環(huán)衛(wèi)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

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2．2 技術(shù)發(fā)展

對碳中和指數(shù)成分公司的各個專利申請人的專利申請量進行統(tǒng)計，排名前十的公司依次為：中國電建、海油發(fā)展、昊華科技、國網(wǎng)英大、藍科高新、川儀股份、英威騰、聚光科技、華光環(huán)能、雙良節(jié)能。

圖 碳中和指數(shù)（885919．TI）成分公司主要專利數(shù)量統(tǒng)計

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碳匯是指通過植樹造林、森林管理、植被恢復(fù)等措施，利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳，并將其固定在植被和土壤中，以減少空氣中二氧化碳的濃度。增加碳匯是應(yīng)對氣候變化的一項重要措施。通過認證機制確認的碳匯（證明碳匯的額外性）將可以進行交易，購買碳匯的機構(gòu)和個人可以用來抵消自身的碳排放。碳匯發(fā)展的瓶頸是土地資源及種植和養(yǎng)護成本，這些因素限制了可增加碳匯的規(guī)模。

增加碳匯，即固定空氣中的二氧化碳減少空氣中的碳濃度，通過發(fā)展固碳技術(shù)或者生物碳匯。生物具備強大的固碳潛力，因此有效開發(fā)生物固碳可以成為緩解氣候變化舉措的補充。2015 年，中國在巴黎氣候大會發(fā)布了國家自主貢獻目標(biāo)，其中：2030 年比 2005 年增加森林蓄積量 45 億立方米。根據(jù)國務(wù)院研究發(fā)展中心資環(huán)所報告 《中國新能源發(fā)展 2050：新能源、新經(jīng)濟》測算，2050 年，我國碳匯規(guī)模約為 8 億噸。

CCUS（碳捕集、封存和利用）技術(shù)指在生產(chǎn)過程中提純二氧化碳，通過管道、公路、鐵路等進行壓縮運輸，從而加以利用，或注入深層地質(zhì)構(gòu)造進行封存的相關(guān)系列技術(shù)。

聯(lián)合國氣候變化專門委員會、國際能源署等專業(yè)機構(gòu)的研究表明，若要實現(xiàn)巴黎協(xié)定中1．5℃和2℃的溫升目標(biāo)，CCUS 技術(shù)不可或缺。根據(jù) IEA 預(yù)測，相較于巴黎協(xié)定 2℃的溫升目標(biāo)，為實現(xiàn) 2050 年全球碳凈零排放的額外脫碳工作中，CCUS（碳捕獲、利用與封存技術(shù)）將貢獻 25％的份額，而其余 35％來自電氣化的增加，20％來自生物能源，5％來自氫氣。而清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院在我國節(jié)能減排路徑的研究中也指出，2060 年碳中和目標(biāo)只有在強化政策并疊加 CCUS 技術(shù)使用后才可實現(xiàn)。

直接空氣碳捕集（Direct Air Capture）技術(shù)是從空氣中捕集二氧化碳并轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品封存起來。目前收集到的二氧化碳可以轉(zhuǎn)化為合成燃料、注入水泥中或巖石中，或用作化學(xué)和塑料生產(chǎn)的原料等。但是 DAC 成本比 CCUS 的成本還要高，目前約 400－600 美元每噸，因此產(chǎn)品應(yīng)用市場有限21。

CCUS 和 DAC 技術(shù)作為負碳技術(shù)，是實現(xiàn)碳中和的重要技術(shù)路徑，是其他領(lǐng)域很難完全實現(xiàn)零排放的時候需要的技術(shù)。對煤炭、煤化工、石化行業(yè)等行業(yè)，在碳中和目標(biāo)下，這 類負碳技術(shù)的大規(guī)模、低成本的商業(yè)化開展是延續(xù)其生存的唯一希望，可以作為這些產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重點探尋方向。

圖 CCUS技術(shù)路徑

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2．3 政策監(jiān)管

環(huán)衛(wèi)服務(wù)行業(yè)屬于工業(yè)的子行業(yè)之一，受到相關(guān)政府部門監(jiān)督管理及行業(yè)協(xié)會自律監(jiān)管。行業(yè)行政主管單位包括國務(wù)院、發(fā)改委、財政部、住建部等部門，以上相關(guān)部門在各自職責(zé)范圍內(nèi)依法對涉及特定領(lǐng)域?qū)嵤┍O(jiān)督管理。本行業(yè)的自律監(jiān)管機構(gòu)包括全國工商聯(lián)環(huán)境商會等。

圖 國內(nèi)環(huán)衛(wèi)服務(wù)行業(yè)相關(guān)政策

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發(fā)電設(shè)備行業(yè)屬于工業(yè)的子行業(yè)之一，受到相關(guān)政府部門監(jiān)督管理及行業(yè)協(xié)會自律監(jiān)管。行業(yè)行政主管單位包括國家發(fā)改委、國家能源局等部門，其中國家發(fā)改委主要負責(zé)行業(yè)規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)政策的制訂，國家能源局，其主要職責(zé)包括研究提出能源發(fā)展戰(zhàn)略、政策，研究擬定發(fā)展規(guī)劃，研究提出能源體制改革的建議，推進能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，組織可再生能源和新能源的開發(fā)利用，組織指導(dǎo)能源行業(yè)的能源節(jié)約、能源綜合利用和環(huán)境保護工作。行業(yè)的自律監(jiān)管機構(gòu)包括中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會、中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會等。

圖 電力與發(fā)電設(shè)備行業(yè)相關(guān)政策

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