双碳产业链解析:上游碳减排、中游碳处理、下游碳交易全攻略

上一辑提到,各地为快速达成“双碳”目标,纷纷实施了一系列措施。这些措施的拟定主要是以“双碳”产业链为核心展开的。“双碳”目标的达成主要涵盖两个方面,其一为二氧化碳等温室气体的减排,其二为二氧化碳等温室气体的吸收与利用。在这个过程中,所涉及的产业集合被称作“双碳”产业。根据碳减排以及处理链条的关联情况,还有经济方面的关联情况,我们把“双碳”产业链划分成了三个部分,分别是上游的碳减排、中游的碳处理以及下游的碳交易。

下面了解一下“双碳”产业链的具体内容。
一、上游:碳减排
目前,碳排放的来源主要包含火力发电这一方面。同时,还有交通运输这一领域,以及工业排放等情况。另外,城市建设也会产生碳排放。与之对应的减排路径分别是大力去发展清洁能源,大力发展绿色交通,大力推进绿色生产,大力开展绿色建筑等。
清洁能源指的是不排放污染物且能够直接用于生产生活的能源。这类能源包含太阳能、风能、水能、核能、海洋能等。太阳能的基本原理是把太阳辐射能收集起来,接着通过与物质相互作用,将其转换成热能和电能后加以利用。太阳能所涉及的产业主要是光伏产业。风能是由空气流做功而形成的一种能够被利用的能量。风力机是用于风能发电的主要器具。目前,中国已经研制出了 100 多种具有不同型式和不同容量的风力发电机组,并且初步构建起了风力机产业。水能主要被用于水利发电,它具备可以连续再生、成本较低以及无污染等特性。世界上的各个国家都将开发水能置于能源发展战略的优先位置。核能是从原子核释放出的能量,这是通过核反应实现的。核能主要被用于发电。从产业链的角度去看,核能产业包含了多个方面,其中有核燃料的生产,还有核电核心设备的制造以及核电辅助设备的制造,同时也包括核电站的建设以及运营维护等。还包括海里的生物质能。

绿色交通指的是运用低污染且适合都市环境的运输工具,以完成社会经济活动的一种交通理念。其关键在于提升交通运输的能源效率以及改善交通运输的能源结构。当下,大力推广新能源汽车是绿色交通的主要发展方式。从产业链角度而言,电池、电机、变速器以及电控系统属于新能源汽车产业链中最为关键和核心的部分。其上游涵盖电池的正极材料、负极材料、隔膜、电解液,还有电机的稀土、硅钢材等。中游包含新能源汽车的整车产品以及主要部件,像动力电池及其管理系统、电机及其控制系统、变速器、电控系统等。下游则有充电站、充电站配套设施、销售、整车或租赁服务以及废旧电池的处理等。

绿色生产指的是以节能、降耗、减污作为主要目标,通过管理和技术这两种手段,在工业生产的整个过程中实施污染控制,让污染物的产生量达到最少化的一种综合措施。绿色生产始终贯彻两个“全过程”。其一,是生产的组织全过程,包含从产品开发开始,历经规划、设计、建设,直至运营管理的整个过程,在此过程中需采取必要措施以防止污染产生。其二,是物料转化全过程,涵盖从原材料加工,到产品生产,再到产品使用,甚至报废处置的各个环节,在这些环节中都要采取必要的措施,实施污染控制。此外,绿色生产着重于开发和生产绿色产品。绿色产品具备传统产品的基本要求,同时还有一个极为重要的要求,那就是符合环保要求,并且对环保有益。

绿色建筑指在全寿命期内,能够节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用且高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的建筑。绿色建筑产业主要包含四部分,其一为建筑用品产品的生产,像钢筋、水泥、空调设备、给排水设备、建筑墙体材料、遮阳卷帘以及保温材料等。一是建筑制造,包含建筑产品的二次加工以及建筑预制装配式构件的工业化生产。其中,建筑产品二次加工主要是针对水泥、砂、石等材料进行加工,制作预拌混凝土;同时,对铝合金和玻璃等进行加工,制作建筑门窗等生产活动。而建筑预制装配式构件工业化生产,指的是运用标准化的构配件、制品,借助配套的工具来进行生产和安装的活动。四是绿色建筑的静脉产业范畴,包含建筑产品的维修工作、产品和旧材料的直接回收行为、旧产品与材料的分拆操作以及再制造过程。

二、中游:碳处理
碳处理指的是借助自然力量或者运用技术手段,把游离的二氧化碳等温室气体进行固化,目的是降低大气中的碳存量。碳处理对于实现双碳目标来说是很重要的途径,目前的方式主要包含森林碳汇以及碳捕集利用与封存。
它具有较大的开发价值。现阶段中国森林碳汇的项目类型主要有碳汇造林和森林经营。碳汇造林项目是由政府、部门、企业和林权主体合作开发的,在其中政府主要起到牵头和引导的作用,林草部门负责项目开发的组织工作,项目企业承担碳汇计量、核签、上市等工作,而林权主体是收益的一方,有需求的温室气体排放企业会实施购买碳汇。森林经营性碳汇针对的是现有的森林,通过森林经营手段来促进林木生长,进而增加碳汇。
我国陆地的生态碳汇能力是很大的。森林的覆盖率在稳步提升,积蓄量也在稳步提高。随着这些情况的发生,森林的碳汇效应将会更加明显地凸显出来。并且,森林碳汇产业的前景是非常广阔的。最终使东北地区的森林碳汇项目发展更具相对优势。

- 按技术流程可分为捕集、输送、利用和封存等环节。碳捕集技术大致分为燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧捕集和化学链捕集这几种;碳运输依据运输方式的差异,有罐车运输、船舶运输和管道运输之分;碳利用按照工程技术手段的不同,包含地质利用、化工利用和生物利用等;碳封存分为深海封存、地质咸水层封存以及枯竭油气田封存等几种。此外,生物质能碳捕集与封存(BECCCS)作为负碳技术受到高度重视。同时,直接空气碳捕集与封存(DACCS)也作为负碳技术受到高度重视。

CCUS技术及主要类型示意图
中国二氧化碳地质封存的潜力非常大。其主要的封存方式有枯竭油气田封存以及地质咸水层封存。在我国,油田主要集中在松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地和准噶尔盆地。通过二氧化碳强化石油开采技术,能够封存约 51 亿吨二氧化碳。气藏主要分布在鄂尔多斯盆地、四川盆地、渤海湾盆地和塔里木盆地。枯竭气藏能够封存约 153 亿吨二氧化碳。通过二氧化碳强化天然气开采技术可以封存约 90 亿吨二氧化碳。深部咸水层的二氧化碳封存容量约为 24200 亿吨,且其分布与含油气盆地的分布大致相同。
我国有大约 40 个已投运或正在建设的 CCUS 示范项目,捕集能力为 300 万吨/年。我国具备大规模捕集、利用和封存二氧化碳的工程能力,并且正在积极筹备全流程的 CCUS 产业集群。国家能源集团鄂尔多斯的 CCS 示范项目已经成功开展了 10 万吨/年规模的 CCS 全流程示范。中石油吉林油田的 EOR 项目是全球正在运行的 21 个大型 CCUS 项目中仅有的一个中国项目,同时也是亚洲最大的 EOR 项目,其累计注入二氧化碳已超过 200 万吨。国家能源集团国华锦界电厂的 15 万吨/年燃烧后二氧化碳捕集与封存全流程示范项目在 2019 年开始建设,建成之后将成为中国最大的燃煤电厂 CCUS 示范项目。2021 年 7 月,中石化开始建设我国首个百万吨级的 CCUS 项目。这个项目是齐鲁石化 - 胜利油田 CCUS 项目。
三、下游:碳交易
国家核证自愿减排量交易作为补充。

2011 年 10 月,国家发改委办公厅发出了《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,通知编号为发改办气候﹝2011﹞2601 号。接着,北京、天津、上海、重庆、湖北(武汉)、广东(广州)、深圳等 7 个省市被批准进行区域性试点,开始开展碳排放权交易试点工作。到了 2016 年 12 月,福建省启动了碳交易市场,它成为国内的第 8 个碳交易试点。部分碳交易试点也纳入了航空等领域的企业。
2021 年 1 月,《碳排放权交易管理办法(试行)》得以发布并实施。全国碳市场交易的首批企业有 2225 家,这些企业均为发电企业。而其他行业的碳市场仍在试点地方持续运行。上海环交所公布的数据表明,从 2021 年 7 月 16 日开始运行,一直到 2021 年 12 月 31 日结束。在这期间,全国碳排放权交易市场一共运行了 114 个交易日。碳排放配额(CEA)的累计成交量为 1.79 亿吨,累计成交额是 76.61 亿元。我国碳市场建设在未来会逐渐走向成熟。届时,它将覆盖发电、石化、化工、建材、钢铁、有色金属、造纸以及国内民用航空这八大行业。随着流动性提供商机制不断完善,多种衍生品交易日益增加,全国碳市场交易将会变得更加活跃。

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深圳中观经济咨询有限公司,简称“中观”,其下属有中观研究院。该公司是从事产业研究以及公共决策咨询、市场化运营的专业智库。2019 年,中观被聘为深圳市政协研究咨询委员会的成员单位。2021 年,中观又被聘为龙华区政协研究咨询委员会的成员单位。中观致力于产业研究以及公共决策咨询。它一直坚持稳健经营,持续进行创新,秉持开放合作的态度。在发展战略、产业经济、社会发展、企业战略和园区规划等领域,都完成了一系列具有重要价值且产生重大影响的研究成果。同时,也提出了众多切实可行的政策建议,为经济社会的发展作出了贡献。

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