迈向2060碳中和：聚焦脱碳之路上的机遇和挑战.pdf

迈向 2060 碳中和 聚焦 脱碳之路上 的机遇和挑战 北京绿色金融与可持续发展研究院 2020 Report | PBL Netherlands Environmental Assessment Agency 4 包括 LUCF 的温室气体排放总量，数据来源 Climate Watch data, WRI, climatewatchdata/ghg- emissions?end_year=2017 2020 Report | PBL Netherlands Environmental Assessment Agency 15 彭博社新能源财经交通， 彭博社：电动车价格 7 年后将低于内燃机车型 - 第一电动网 () 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 20 1) 短距离 航空 领域可以利用电池或氢燃料电池的电力驱动飞机，但长距离的航线需要 电池能量密度的大幅度突破； 2) 在 重卡、长距离航空和船运领域，氢燃料电池具备零排放、续航里程长、加氢时间 短等优点，但现阶段尚不具备经济性，加氢站等基础设施建设仍待推进； 3) 长途船运还可以采用氨燃料 。 氨气作为氮氢化合物，在燃烧时不会排放二氧化碳， 具有供应稳定、便于运输等特点，但氨气的清洁制备、储运的环境要 求以及经济性 仍待解决。 除了燃料的替代， 出行领域的数字化也将有助于 碳中和 的实现。 自动驾驶技术、车联网 与智能 汽 车等的有机联合将加快交通智能化进程 ， 可以 通过 大数据技术进行资源配置优化、 决策，提供更为灵活，高效、经济和环境友好的出行服务，同时促进共享汽车的应用。 薛露 露等（ 2019） 的 研究 表明，如果城市采用自动化、电气化和共享出行的方式，可以削减高达 80的交通排放量。 此外，更好的城市规划和建设更宜居的城市社区可以进一步减少交通需求，从而通过公 共交通 （包括城市轨道交通） 、自行车和步行等方式来替代私人车辆的使用，实现减排。 3.3 工业部门 3.3.1 工业部门 需要 深度脱碳 工业部门的 碳排放占比 较 高， 且实现 碳中和 的技术 难度大。根据 世界资源研究所（ WRI） 的研究 16， 2016 年工业过程直接排放的温室气体和因工业部门使用电力而间接排放的温室气 体在全球温室气体排放中的占比达 24.2%。工业部门近一半的碳排放来自于生产水泥、钢铁、 合成氨、化工等 。 这些重工业的碳排放的产生主要来自三个方面，一部分来自于用于生产的 原料，比如生产水泥过程中的石灰石和合成氨过程中所用的天然气；一部分来自工业生产高 温加热的燃料燃烧，如高炉炼铁所用的燃料；剩余部分来自其他能源需求，比如用于生产中 间产品、低温供热等的化 石燃 料。 表 3 全球重工业主要部门碳排放（ 2019） 亿吨 /年 钢铁 水泥 燃料燃烧 23 8 工业生产过程 3 15 数据来源： IEA -The challenge of reaching zero emissions in heavy industry 对工业部门而言，现阶段主要通过生产工艺流程的优化实现节能减排，但深度脱碳需要 进一步实现燃料替换、生产方式的转变甚至原料的变革 。 以 下 以 钢铁和水泥 两个主要的工业 行业为例 ， 讨论其 可行的脱碳技术路径。 16 WRI， 4 Charts Explain Greenhouse Gas Emissions by Countries and Sectors， 2020 年 2 月 6 日， 4 Charts Explain Greenhouse Gas Emissions by Countries and Sectors | World Resources Institute (wri) 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 21 3.3.2 钢铁行业深度脱碳 需要 氢能 、 生物能炼钢技术进步 钢铁行业是工业领域的碳排放大户 。 2017 年钢铁冶炼产生的碳排放占全球总碳排放的 7.2%，其中 有 75%的用能和原料都使用煤炭（ IEA， 2020） 。 钢铁生产目前主要有两种方式，其一是高炉 /碱性氧气炉（ BF-BOF）路线 。 全球有 70 以上钢铁 使用 该路线生产 。 该路线以铁矿石为原材料、煤炭作为化学还原剂，并在过程中添 加废钢来炼制钢铁。 另一选项 是通过电弧炉（ EAF）路线生产， 即 基于废钢和电能，利用电 弧的热效应加热炉料进行炼钢，目前主要通过化石燃料为反应提供还原剂和能量。 17 现阶段钢铁行业碳排放强度的下降主要来自废钢生产和能源效率的提高，比如在钢铁生 产过程通过工艺的优化和回收使用废钢来节约资源。但随着技术进步，炼钢效率和再利用接 近技术极限，进一步脱碳需要 从根本上改变 生产方法。比如 可 利用氢气或生物能代替煤炭作 为高炉炼钢的还原剂 ， 并且将生产供能过程电气化 。或者 利 用 CCUS 技术清除化石燃料产 生的碳排放 。也可 综合利用炼钢所产生的一氧化碳 /二氧化碳作为化学工业的原料生产燃料、 肥料或其他有价值的产品。 3.3.3水泥生产脱碳需要石灰石熟料 的 替代 根据 WRI 的研究 ， 2017 年水泥行业的碳排放约占全球碳排放的 3%。 目前主流的水泥 产品 为硅酸盐水泥，产生的碳排放主要来自两方面 。 一是水泥生产时燃料 （如煤炭、焦油、 生物质） 加热到 1600所产生，这一过程的碳排放约为 40%。二是 来自石灰石煅烧的化学 过程产生 的碳排放，约占 60%。 因此，水泥生产 的 碳中和 首先需要燃料端 实现 零碳 排放 ，比如利用绿氢、生物质燃料等 替代传统 石化 燃料，对于生产过程的碳排放采用 CCS 的方式予以去除 。 更加深刻的转型需 要对传统生产原料石灰石进行彻底的替代 。 现阶段使用熟料替代品降低熟料与水泥的比例已 较为普遍，比如粉煤灰和矿渣 、甚至氧化镁材料作为石灰石的替代品，但这类水泥目前可用 性上受到限制， 因此 水泥行业深度减排仍待技术 的 突破 创新 。 3.4 新材料替代 3.4.1 碳中和 的最后一公里 在 碳中和 过程中，下游石化行业将面临最强 冲击，乃至颠覆性的冲击。 由于生产过程的 高碳特点， 化纤、塑料等与 百姓 生活息息相关的 许多 材料 最终 都 可能被彻底替代 。除此之外， 新材料的替代也 可 能 为工业部门的钢铁、水泥等生产提供新的脱碳路径。 一个可能的路径是利用生物基高分子材料替代传统石化产品 。 这将 带来 一场底层材料革 新，或将重塑整个工业体系与下游产业链。 17 中国矿业网，我国钢铁行业能源加快转型需要提高电炉钢占比， 2020 年 12 月 18 日， 另一方面，农业是温室气体排放的重要来源。不仅如此，农业生产占 用 了全球 50% 以上的可利用土地 ， 消耗了超过地球 70%的淡水 ， 78%水体富营养化 也 归因于此，并且极大 地影响了全球的生物多样性 18。 自 20 世纪 90 年代以来，全球的农业碳排放增加了 14%（美 国国家环境保护局， 2020）。 从生命周期 的 角度来看，农业部门产生的碳排放贯穿于从种养业生产 、 到能源和投入品 使用 、 以及废弃物处理全过程中，具体可分为四个部分 （括号中数字为该环节 在 农业温室气 18 Hannah Ritchie and Max Roser, Greenhouse gas emissions, Our world in data. ourworldindata/greenhouse-gas-emissions 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 24 体排放中的占比） ： 1) 畜牧业和渔业（ 31%）。牲畜，特别是反刍动物（如牛），会在正常消化过程中（称 为 “肠发酵 ”）产生甲烷， 此类排放 占农业部门 温室气体 排放量的四分之一以上 。 畜 禽粪便处理过程产生的甲烷和一氧化二氮 也 是另一个重要部分 。 此外，牧场和渔船 燃料消耗 所导致的排放 等也归 类 于 畜牧业和渔业排放 。 2) 粮食生产（ 27）。 21的排放来自 与 农作物生产， 6来自动物饲料的生产，主要 归因于化学肥料（如尿素）、有机 肥料和农药的生产和施用 过程中 释放 的 一氧化二 氮等温室气体。对于水稻等一类采用浸水种植的作物，在灌溉模式下，土壤中残存 的腐烂植物分解也会产生大量甲烷。另外，农业生产过程中会对 使用氮肥对 土壤进 行管理 ，在增加氮的利用率的同时也释放了一氧化二氮。 3) 土地利用（ 24%）。农业 生产扩张 使得牲畜土地使用量、消费类作物占地量 增加 。这 里的 “ 土地利用 ” 包含土地用途变化、草原燃烧和土壤翻耕等人类活动的总和，尤 其是农业扩张导致森林、草原和其他碳 “ 汇 ” 转变为农田或牧场，再加上每年的收 割活动，变相增加了二氧化碳的排放。 4) 食品供应链（ 18%）。食品加工、运输、包装和零售都需要 消耗 能源和资源 ，从而导 致碳排放 。不过，运输排放仅占 农业排放的 很小一部分（ 6%），更主要的 问题 是食 物浪费：据 联合国粮食及农业组织 估计 19， 全球 有三分之一的粮食会在供应过程中 被浪费掉，这些粮食不能被人类利用从而浪费掉此前的碳排放。 3.6.2 实现农业减排的技术探索 农业 的全面脱碳需要更加深刻的调整和变革，需要一系列、全方位而非单一、片面的解 决方案 。这些方案需要包括 改变饮食习惯、减少食物浪费、 创新 农业生产技术与方式 、寻找 低碳食品等。 同时 还要 改善农业投资生态，吸引资本及 优秀 人才 ， 提高农业生产效率。 以下 简要讨论农业减排的若干具体方式： 1） 植物蛋白 ： 植物 蛋白 替代肉类 和奶制品 是有效降低畜牧业碳排放的举措之一 。 例如， 平均每生产 100g 蛋白质， 牛肉 将 带来近 50kg 温室气体排放，而豌豆仅产生 0.4kg 温室气体 （见图 9） 。 从需求的角度看， 消费者的 偏好 也在 逐步 变化 。比如， 近年来 世界素食者的数量大大增加 ， 美国素食者的数量已从 2014 年的 400 万增加到 2018 年的约 2000 万，增长了 600（见表 4） 。 2） 精准农业： 指在农业生产中 采用一些高技术含量的工艺和技术 ，在提高单产的同时 减少肥料和农药的使用。这些技术包括无人机、传感器、卫星数据、自动化、机器 人和 AI 技术等。这些技术的有效使用可以 提高 资源 利用率和有效性，让农业实现 “ 环境 影响 可测、生产 过程 可控、 产品 质量可溯 ” 的目标。 19 FAO， Food Loss and Food Waste ， Food Loss and Food Waste | FAO | Food and Agriculture Organization of the United Nations 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 25 图 9 每 100 克食品中蛋白质的 温室气体 排放量 数据来源 : Our World in Data-Top Trends in Prepared Foods 2017 表 4 素食主义者人数变化 国家 素食者占比 人数 增速 美国 5-8%（ 2018） 1200-2000 万 从 2014 年的 400 万到 2018 年的 2000 万，增长了 600。 意大利 7.1-10%（ 2016） 424 万 在 2011 年至 2016 年期间增长了 94.4。 英国 7%（ 2018） 325 万 过去五年内人数增加了 3 倍 。 印度 20-40%（ 2020） 3.75 亿 奥地利 10%（ 2020） 88 万 德国 10%（ 2019） 800 万 中国 4-5%（ 2014） 5-7 千万 日本 4.7%（ 2014） 1837 万 数据来源：世界能源署（ IEA），世界银行 3） 基因编辑 ： 在过去的 30 年中，种子的创新为提高单产做出了 积极的 贡献。预计基 因编辑技术的进步将以比转基因生物 技术更有力地影响未来的 粮食 供应。 它能够提 高 氮 肥利用效率 ， 有效 减少农作物损失 ，还在节省 土地和水等资源 方面 具有巨大潜 力。 4） 垂直农业 ： 垂直农业 ，也称为植物工厂， 是指 在高度受控的环境中以高空间密度生 产蔬菜 、药用植物 和水果。与传统的田间耕作相比，其 生产过程不使用 农药，用水 量 可 减少 90，并 可 节省多达 95 以上 的 土地 。但是，由于高昂的生产成本，其 商业应用 目前 仅限于高价值农作物，例如绿叶蔬菜和草药 等 。展望未来， LED 和设 备的成本有望 继续 降低 ，使得垂直农业的生产成本也相应下降 。此外，消费者对 无 公害 食品 和本地生产的低碳足迹食品的偏爱可能会继续支持 垂直农业的 快速增长。 5） 水产养殖 ： 鱼提供了健康的低脂蛋白质来源，其生产过程的碳密集度大大 低于牛肉 。 但是，全球海洋渔业已经过度捕捞， 人工 水产养殖对于满足全球对鱼类不断增长的 需求可能至关重要。 多项水产养殖的 研发和新项目 正在进行中， 这些 项目一般会 聚 焦 限制抗生素的使用 、 增加可持续饲料的使用 、 以及鱼粉和池塘沉积物的回收 等 。 49.9 15.3 14.7 9.6 6.5 6.3 4.6 4.3 1.9 1.8 1.2 0.4 0.3 0 10 20 30 40 50 60 牛肉 羊肉 大虾 牛肉（奶牛） 牛奶 猪肉 豆 家禽肉 蛋 谷物 豆腐（大豆） 豌豆 坚果类 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 26 3.7 负碳排放： 碳汇、 CCUS、 直接 空气 碳捕集 （ DAC） 技术 碳汇是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的 二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，以减少空气中二氧化碳的浓度。增加碳汇是应对气 候 变化的 一项重要措施。通过认证机制确认的碳汇（证明碳汇的额外性）将可以进行交易， 购买碳汇的机构和个人可以用来 抵消 自身 的碳排放。碳汇发展的瓶颈是土地资源及种植和养 护成本， 这些 因素限制了可 增加碳汇 的规模 。 CCUS（ Carbon Capture, Utilization and Sequestration）是指碳 捕集、利用与封存，就是把 二氧化碳收集起来进行利用或者进行封存（如地下、海底等）。目前制约 CCUS广泛运用的 主要 因素 是 其 成本高昂 ，目前全球只有大约 20 个商业化 CCUS 项目 运营 ，但是 近年来 已经 规划建设另外 30 多个 商业化 CCUS 项目 。 CCUS 成本包括捕集成本、运输和储存成本以及 最后的利用或封存成本，不同的项目成本区别较大。仅以捕集成本举例，工业过程中高浓度 二氧化碳捕集成本大约每吨二氧化碳 15-25 美元，低浓度二氧化碳（如水泥、燃煤电厂排放 的二氧化碳）捕集成本为每吨 40-120美元 20。 直接空气碳捕集 （ Direct Air Capture）技术 是从空气中捕集二氧化碳并转化为产品封存 起来。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。但是 DAC 成本比 CCUS 的成本还要高，目前约 400-600 美元每吨， 因此 产品应用市场有限 21。 CCUS 和 DAC 技术作为负碳技术，是实现碳中和的重要技术路径，是其他领域很难完 全实现零排放的时候需要的技术。对煤炭、煤化工、石化行业 等行业 ， 在 碳中和 目标下， 这 类 负碳技术的大规模、低成本 的 商业化开展是延续 其 生存的唯一希望 ，可以作为 这些 产业转 型的 重点 探寻 方向 。 3.8 信息 技术和数字化 智能化 转型 信息通讯技术 （ ICT）应用广泛，正在改变整个产业和社会。根据全球电子可持续发展 倡议组织（ Global e-Sustainability Initiative， GeSI)的 估算， 2020年 全球 ICT行业碳排放占全 球碳排放的 2.3%。 随着数字化转型的加速和对算力需求的增长，以及 5G 的更广泛应用，信 息通讯技术本身的能耗可 能会持续增加。因此 ICT行业本身的能耗和碳排放需要得到关注， 主要通过节能降耗技术创新、新技术应用、以及更大比例地应用可再生能源来实现减碳。 与此同时， ICT行业 可以通过 赋 能其它行业 来 促进这些行业的碳减排 和 碳中和。 据 GeSI 的研究， ICT 技术在未来十年内有潜力通过赋能其他行业帮助减排全球碳排放的 20%。 22大 数据、人工智能、物联网、区块链等技术都有与能源、建筑、交通、工业 、农业 等行业进行 结合 来 促进降低碳排放的应用场景。 全球移动通信系统协会（ GSMA） 与 碳信托 (Carbon Trust) 合作撰写的 全球通讯技术赋能减排报告 （ The Enablement Effect）显示， 2018 年移 20 Is carbon capture too expensive? Analysis - IEA 21 CTVC, The Air Mining Rush of Carbon Capture， 2021 年 1 月 25 日， climatetechvc/carbon- capture/ 22 GeSI, SMARTer2030 ICT Solutions for 21st Century Challenges, 2015 年， smarter2030.gesi/ 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 27 动技术使全球温室气体排放量减少了约 21.35亿吨，约等于俄罗斯的年碳排放总量，几乎 10 倍于移动行业自身的碳足迹 ，而这些赋能减排主要通过智慧建筑、智慧能源、智慧生活方式 与健康、智能交通与智慧城市、智慧农业、智慧制造等领域的应用而 实现 。 因此 ， 加大力度进行 ICT 技术领域的创新 ， 以及 ICT 与 碳中和 技术的融合应用可以加 速碳中和目标的实现。 大型 ICT 企业目前是全球最富有的企业，拥有很多资源和能力， 它们 应该 把碳中和 远景 纳入企业发展和创新的目标 。 第四 章 政府、企业和金融的作用 尽管现阶段我国实现 碳中和 还面临着许多挑战，但从现实上看，中国也确有许多其他国 家难以望其项背的优势。首先是集中力量办大事 的 制度优势。 2020 年我国 抗疫 率先在世界 范围内 取得阶段性胜利， 再一次 展示了中国高效动员全社会资源和力量组织实施重大系统工 程的能力。 “ 2060碳中和 ”目标的设定恰逢“十四五”规划的布局之年， 这意味着 未来的规 划 一定会纳入碳强度的硬约束性指标，明确各区域 和重点行业的达峰目标、路线图、行动方 案和配套措施 。自上而下的政策信号释放将为碳达峰、减排、再到净 零 提供 重要的 指引。其 次是中国 巨大的市场和 强大的规模化能力。 中国的绿色低碳市场是全球最大规模的市场，将 为各类绿色科技的应用提供最广阔的空间，也能通过规模效益大大降低相关技术、设备和生 产成本。 基于 市场规模和 政府 的大力支持 ，企业就 会 有投入研发和规模化生产的动力，为产 业链的完善和延伸提供了保障。第三个优势来源于我国 绿色金融体系的支撑 。 我国早在 2016 年就启动了绿色金融体系的建设，并已初步建成了包括界定标准、披露要求、激励机制和产 品创新能力的 绿色金融 业态， 绿色金融市场 正 积极动员社会资本参与绿色低碳的投资 。 但是，这些优势并非中国实现碳中和的充分条件。在实现碳中和的过程中，还 需要 经济 体系中不同主体之间的合作和 良性互动， 尤其是 政府、企业、投资机构 都 将 在 碳中和的过程 中发挥 不可或缺的 作用。 下文简要讨论这三类主体应该着力规划和推进的具体措施。 4.1 政府层面：明确目标 、 价格信号 和战略规划 4.1.1 设立碳总量目标并逐年递减、加快建设碳市场和碳税制度 政府作为碳中和行动中的主导者、监督者和政策制定者， 应该负责 顶层制度设计 和推动 落实 。一方面， 政府应该 设定碳排放总额 ，并 根据 2060 碳中和 目标 使 配额逐年递减，督促 各部门各行业形成较为明晰的减排规划。这类 自上而下的 政策相当于形成了温室气体排放的 隐形碳价，释放出明确的政策信号和长期减排的决心，可以降低 绿色 企业 的投资 风险 预期 ， 激励企业尽早开展低碳转型 （ 邹骥 等， 2019） ，同时促进高碳企业开展节能减排或退出市场 。 另一方面， 政府需要 完善碳定价机制，包括碳交易、碳税和可再生能源激励政策等 。 在 各项碳定价政策中，以碳交易机制和碳税制度为代表的政策作为经济手段，是众多国家实现 温室气体排放控制目标的主要 措施 。在碳市场交易机制下，企业通过免费发放或拍卖的方式 获得排放配 额，由于企业间的减排成本不同，边际减排成本较低的企业会通过采用节能技术、 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 28 改造生产流程和改进管理模式等来实现履约，同时将多余的配额出售获利；而边际减排成本 较高的企业可以通过购买配额以较低的成本实现减排目标。最终，在碳交易机制的作用下， 全社会将以最低的减排成本实现既定的总减排目标。 中国从 2013 年开始在七省市相继开展碳排放权交易试点工作，已成为配额成交量规模 全球第二大的碳市场。试 点中 控排 对象多 以二氧化碳排放为主，覆盖电力、钢铁、石化、水 泥等主要高耗能行业；排放配额多基于基准线法或历史强度法进行免费分配。近年来市场均 价逐渐稳定在 15-40 元 /吨的价格区间。已有诸多基于试点 碳市场的实证研究观察到碳价信 号对减排和 绿色 技术创新的正向作用，但与欧盟和加州碳市场超过 100 元 /吨的价格相比， 中国碳 市场 的 活跃度和价格发现作用依然较弱。 2017 年中国宣布建设全国碳市场，目前全 国碳市场分配方式也已出台 。 全国碳市场的 运行有望逐步 提升碳市场的流动性和稳定性 。在 未来市场机制建设方面， 可 参考欧盟碳市场的建设经验， 更多引入金融机构参与，并 借助碳 金融工具来活跃二级市场 ，提升碳定价的有效性，引导大量非控排企业的节能减排行为 。 碳 金融工具（如碳期货、碳期权与碳远期等） 除了可以 增加市场 流动性之外，还可以为企业提 供针对碳价格和气候转型风险的对冲工具，同时为投资者提供一种新的资产类别。 长期来看，除了碳排放交易体系， 也可考虑 碳税制度 作为补充 （ 昆山杜克大学环境研究 中心， 2019） 。 根据世界银行的数据， 目前全球已实施或规划中的碳定价机制国家（或地区） 共有 61 个，其中 31 个是碳排放权交易体系， 30 个是碳税 。 碳税由于法律效力更高，更易 通过法治化手段为市场主体提供稳定 、明确 的 “碳排放成本”（一种广义的“ 碳价 ”） 预期。 在全国碳交易市场运行的基础上，政府引入碳税可以扩大碳定价覆盖范围 ： 碳交易市场主要 覆盖排放量大且监管成本低的排放行业 和企业 ，而碳税 可 主要 覆盖 成本高的中小型排放源， 两者 起到互相补充的作用。 此外 ，碳税 还 可以为碳交易市场的提供价格参考，形成价格联动 机制 ，提升碳市场运行的有效性 。 4.1.2 推动电力市场改革，建立多层次绿色低碳电力市场 “ 2060 碳中和 ” 目标下的电力系统将发生根本性的改变 。 随着具有间歇性特征的可再 生能源 占比 越来越高，需要进一步进行顶层设计与统筹协调，构建更具包容性和灵活性、促 进绿色低碳发展的电力市场。 首先，应 理顺 电价关系 ，形成市场化定价机制。我国现行电价管理仍以政府定价为主 ， 市场化改革不彻底带来价格信号的扭曲 。 一方面 发电侧电价调整滞后，无法及 时合理反映资 源稀缺 性 和环境 成本 ；另一方面需求侧电价缺乏弹性， 峰谷价差难以凸显， 无法与供给侧形 成联动 ，不利于可再生能源消纳 。通过有序放开发用电计划，赋予供需两端自主选择权，实 现多方直接交易，在为用户提供 更加经济优质电力保障的同时，可以进一步 促进发电侧的低 碳转型。同时， 电力市场的改革 需要与 碳 交易 市场 形成联动， 理顺不同电源之间的比价关系， 提高清洁低碳电源在电力市场中的竞争力。 其次， 要打破电力市场 省间壁垒，优化跨省协调运营方式，充分发挥地区间能源资源与 负荷差异的互补。中国的可再生电力资源与负荷存在空间错配，而跨省输电存在省间政府博 弈因素，主要通过一年一度的国家计划分配，省际之间市场的有效程度较低。 应该 对标美国、 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 29 欧洲等国的电力市场改革，建立更大范围跨区域的电力市场 ，以 促进新能源消纳、保障电网 稳定运行。 第三， 要大力发展与电力市场相适应的辅助服务市场、容量市场，建立电力金融市场。 可再生能源的高波动性将提高系统对于运行备用的需求，同时或带来更高的发电预测偏差， 辅助服务 越发重要 。未来，也需要建立流动性强、自 由度高的电力金融市场， 交易电力衍生 品合约（如电力期货合约、电力期权合约、电力差价合约、电力远期合约等）， 以 强化价格 发现功能，引导投资者 做出 合理的电力投资决策；同时提供风险管理工具， 降低发电 和 售电 公司 所面临的 由于 电价 波动带来的风险。 第四，要建立和 完善绿色电力交易体系，让希望购买可再生能源电力的企业和个人能够 比较 便利地 和以可承受的价格购买绿色电力， 激励更多的企业和公众为了实现自身减排而购 买绿电，进而 为可再生能源发电提供更多的需求侧激励 ，形成 支持可再生能源发展的 良性循 环。 随着可再生能源政府补贴电价的逐渐退出，绿色电力消费侧的激励 将 可以发挥更重要的 作用。 4.1.3制定 战略性产业规划 除了创造一个更有效的市场机制，对战略性 绿色低碳 产业进行规划 并引导 投资也是实现 碳中和 的一个 重要方面 。 碳中和 目标 完全可以 和产业 发展和 升级、 能源 安全等 战略目标有机 结合起来 。中国 发展电动汽车 就是一个很好的例子 ： 国家 政策带动电动汽车的发展，带来了 多重效益。第一重效益是 实现碳减排，而且 缓解了燃油车 交通 带来的空气 污染 问题。第二重 效益是 培育 了 新兴产业，实现中国汽车产业弯道超车 。 中国在传统燃油车领域落后世界水平， 很难进行赶超，但是电动车领域是新的领域，与世界处于同一起跑线，通过国家政策的扶持， 中国电动车行业发展 迅速 ， 已经 位于世界前列。第三重效益是 减少石油进口依赖 ，有利于国 家能源安全 。 第四重效益是 带动 了电池产业的高速发展， 使其 技术 不断迭代和成熟，成本不 断降低， 同 时 支撑了 储能产业 的发展 。 第五重效益是中国 通过 电动车和电池产业 的规模化 制 造，实现成本的降低，可以出口到世界各地，为世界其 它 国家的低碳 发展 提供了解决方案。 4.2 企业： 开展碳核算，推动核心业务减碳 企业是 碳 排放的主体， 也是落实 碳中和 目标的主体 。 目前， 中国企业 在 应对气候变化和 碳减排方面工作的总体上还处在初级阶段，绝大多数企业还不了解自身的碳排放情况 ，更没 有具体的碳减排和碳中和的规划 。 国家宣布了碳中和目标之后， 企业 ，尤其是大中型企业， 就应该尽快制定碳中和的路线图并 开展碳管理。 4.2.1 开展企业碳核算，夯实碳管理的基础 任何企业要管理 和降低 自身的碳排放，第一步就是要了解自身的排放情况。在一些重点 行业和重点地区，中国开展了企业的碳盘查工作，但是绝大多数企业还没有开展这项工作。 以下类别的企业需要更紧迫地开展碳排放的核算工作： 1）纳入 或将要纳入 碳市场的企业 。碳市场的交易基于企业碳排放数据的准确可得， 随 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 30 着全国性碳市场的建立和不断扩大 范围，更多的行业和企业将需要开展碳排放的核 算和盘查工作。 2） 上市公司 。上市公司因为接受大范围的投资者投资，因此需要公开碳排放情况，以 及碳排放对企业未来发展及财务的影响，以利于投资者判断投资风险。国际上已经 有气候变化相关 的信 息披露框架，如 Task Force on Climate-related Financial Disclosures (TCFD)， 中国企业 可以 以此 作为参照 来制定自身的碳核算和披露计划。 3） 金融机构 。 金融机构为大量企业提供贷款和投资，在推动接受其资金的企业开展低 碳、零碳活动方面处于十分有利的地位。一方面，金融机构可以通过自身的碳排放 核算和碳中和活动，向企业提供示范；另一方面，金融机构可以通过对贷款和投资 所支持项目的碳核算，并对减碳效果好的项目和企业提供优惠融资条件，来促进和 倒逼企业加速碳减排。 中国人民银行 作为中国绿色金融的主管部门，正在研究建立 金融机构环境和气候信息（包括碳足迹）的披露制度。 4）国有企业。国有企业 作为政府持股的企业，更应体现社会责任， 需要更积极地参与 应对气候变化，争取率先实现碳中和。 5）国际供应链企业。处于国际供应链 核心环节的企业（如大型电商平台、物流企业、 大规模采购原材料、零部件的企业）可以将其碳减排的偏好有效地传到至供应链上 的其他企业，尤其是供货企业。 许多大型国际企业已经开始要求供应商开展 碳排放 的核算和减排工作。 中国企业也将融入这个绿色供应链的大趋势。 除了企业层面的碳排放核算之外，企业所生产的产品 的碳足迹也越来越受到关注。 由于 现代经济 的 分工和外包 体系 ，产品的碳排放需要关注产品整个生命周期的碳排 放。 例如， 英 国 Carbon Trust（碳信托）和英国标准协会开发的 PAS2050标准 提供了 产品碳足迹核算的 一 项 国际标准 。 4.2.2 推动 核心业务 减排 在 核算企业碳排放量 的基础上 ，企业 应 制定减排的战略和措施， 尤其是核心业务的减排 计划。 企业开展碳减排和实现碳中和的主要 选项包括 ： 1） 设定 碳减排目标 。 最好 是将 短期目标和中长期目标结合，最 终 达到碳中和 的目标 。 2） 减排措施研究和实施 。 一般包括： 建筑、交通、工业等行业 企业的节能措施、可再 生能源替代措施 、产品和服务的绿色低碳设计措施、低碳原材料替代措施等。 3） 行业和技术转型 。 煤炭 、石油、煤电 、煤化工、石化等 行业在碳中和过程中面临最 大的挑战。原因是 其高碳排放的特点本质上是 与 碳中和 相 矛盾的 。 根据国际能源署 等机构的研究，要实现巴黎协定要求的控制全球温升不超过 1.5度的目标，全球 必须设定碳排放总量的限额（碳预算），因此全球现存煤炭储量的 80%和石油储量的 70%可能将不会得到利用。 除非碳捕集和利用 封存 （ CCUS） 技术以及直接碳移除技 术变得可行 且在 成本上可以接受，这些行业都将因为 碳中和 而最终被淘汰。 因此这 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 31 些行业的企业 或者 需要转型，放弃原来的主业，转型 到低碳 能源行业， 或者 就要大 力 研发 碳捕集和利用封存技术及直接碳移除技术。 但后者是否能够实现商业化运行 还存在巨大的不确定性。 4.3金融 机构： 创新 绿色金融，大力 投资绿色技术 碳中和的目标将带来巨大的 绿色低碳 投资需求 。 根据清华大学气候变化与可持续发展研 究院的估算，实现 1.5目标导向转型路径需累计新增投资约 138 万亿元人民币，超过每年 GDP的 2.5%。我们的初步研究显示，这个估计仍然是十分保守的。这些绿色低碳投资的大 部分需要依靠社会资本，因此，旨在动员和组织社会资本开展绿色投资的绿色金融体系在实 现碳中和的过程中将发挥关键的作用。 我国的绿色金融体系在过去几年中已经取得了长足的进展，但与碳中和的目标相比仍然 面临许多短板和不足（马骏 2021）。我们认为，未来的绿色金融体系需要在界定标准、披露 要求、激励机制和产品创新等领域进一步与应对气候变化的要求接轨。另外，未来支持碳中 和所要求的大量绿色科技的创新和运用，必须大力推动支持绿色技术的金融体系建设。 4.3.1 以碳中和为目标完善绿色金融体系，推动产品创新 中 国 目前已有的绿色 金融产品 包括绿色信贷、绿色债券、绿色基金、绿色保险、绿色信 托、绿色 PPP等，其中 绿色 信贷 和绿色 债券 是最主要的金融工具 。下一阶段，围绕落实碳中 和目标，满足低碳、零碳项目的巨大融资需求，金融机构应该进一步关注如下产品领域： 1） 银行：创新适合于清洁能源和绿色交通项目的产品和服务；推动开展绿色建筑融资 创新试点，围绕星级建筑、可再生能源规模化应用、绿色建材等领域，探索贴标融 资产品创新；积极发展能效信贷、绿色债券和绿色信贷资产证券化；探索服务小微 企业、 消费者和农业绿色化的产品和模式 ; 探索支持能源和工业等行业绿色和低碳 转型所需的金融产品和服务，比如转型贷款。 2） 绿色债券：发行政府绿色专项债、中小企业绿色集合债、气候债券、蓝色债券以及 转型债券等创新绿债产品； 开发与碳足迹挂钩的绿色债券； 改善绿色债券市场流动 性，吸引境外绿色投资者购买和持有相关债券产品。 3） 环境权益市场和融资： 尽快将控排范围扩展到其他主要高耗能工业行业以及交通和 建筑领域等，同时将农林行业作为自愿减排和碳汇开发的重点领域。 开展环境权益 抵质押融资，探索碳金融和碳衍生产品。 4） 绿色保险：大力开发和推广气候（巨灾）保险、绿色建筑保险、可再生能源保险、 新能源汽车保险等创新型绿色金融产品。 5） 绿色基金：鼓励设立绿色基金和转型基金，支持绿色低碳产业的股权投资，满足能 源和工业行业的转型融资需求。 6） 私募股权投资：鼓励创投基金孵化绿色低碳科技企业，支持股权投资基金开展绿色 项目或企业并购重组。引导私募股权投资基金与区域性股权市场合作，为绿 色资产 北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院 32 （企业）挂牌转让提供条件。 值得强调的是， 要实现碳中和，不仅仅要支持纯绿的项目 (如清洁能源、新建的绿色交 通和绿色建筑项目等 )，也要支持化石能源企业向清洁能源转型、老旧建筑的绿色低碳改造、 高碳工业企业的节能减排和减碳项目等。后者一般被称为转型经济活动，也需要大量融资和 一定的激励机制。欧洲已经建立了一些转型基金，支持高碳企业向低碳转型，同时避免失业； 也推出了一些转型债券，支持传统能源企业引入新能源项目，将废旧矿山改造为生态景区等。 中 国也应借鉴这些经验，在认定标准、披露要求、激励机制等方面探索建 立支持转型 融资的 机制，支持金融机构推出转型债券、转型基金、转型保险等金融工具。 4.3.2 构建支持绿色科技的金融服务体系 我国目前的绿色金融业务以绿色贷款和绿色债券为主。 而 绿色科技研发和运用的一个特 点是风险较高、项目回报的周期较长，这是银行和债券市场的风险偏好所难以容忍的。 为了 支持大量碳中和所要求的绿色低碳科技项目及成果转化，必须建立以股权投资（尤其是 PE、 VC 基金）为主体，股票市场和投贷联动为支撑的金融服务体系。 早 中 期 的 绿色技术 企业 通常商业模式未完全成熟，技术路线不确定性高，项目风险较大， 主要的外部融资来源 通常是 私募股权（ PE）和风险投资（ VC）。 但 国内专业化的绿色 PE/VC 基金管理机构 参与度较低， 是现阶段中国绿色技术投资的一大瓶颈。 根据基金业协会的统计， 目前在协会注册的、冠名为绿色的各类基金共有 700 多只，但绝大部分投资于绿色上市公司 和使用成熟技术的绿色项目，很少有基金涉足绿色技术创新领域 （马骏等， 2020） 。 国内的 PE/VC 近年 来 投资热点集中于互联网、生物医药、金融 等 行业，在绿色技术企业方面的投 资规模较为有限 。 但 随着