源说产业 / 第一期
导语:碳中和目标和中国能源自主目标完全不冲突。中国的产业链发展逐渐从中低端产业向高端产业进军。单位GDP产出的平均耗能下降,我们有能力在未来几年中利用新能源在不持续提升碳排放量的前提下继续提升经济水平。这是我们敢于承诺2030年碳达峰,2060年碳中和的底气。
今天的开篇,我们先来看这样一张图,这是一张A股新能源板块的日线图,这是一个极端板块,高点的时候比大盘还高,低点的时候比大盘还低。去年4月份新能源板块一度跌到地板下面,然后出了ICU就一路奔向百米决赛场地一飞冲天,拉出天地板成为家常便饭。
新能源板块早就存在,但只是从2019年开始,话语权才逐渐重起来,去年4月开始,新能源板块更是主导着整个大盘的涨跌,并迅速回升到高位,这个高位有多高呢?比2011年和2015年的大顶还要高,而这在其他板块几乎是不可能的,毕竟大盘指数还不到当时的70%。新能源板块的这个近十年来才逐渐火热的版块像极了A股新的发动机,让人不得不重新审视这样的问题:这到底是为什么,以新能源为代表的碳中和概念为什么如此重要?
第一节
碳排放权与环保
今天的世界工业体系主要是依靠两条主线梳理起来的:其一是能源工业体系,其二是信息产业体系。回溯人类发展史,可以看到,英国主导的以煤和蒸汽机为代表的第一次工业革命和美国主导的以石油内燃机和电气化为标志的第二次工业革命都属于能源工业体系的革命,而其他包括冶金、纺织、化学、机械等都是依赖于能源工业来带动的。
所以,一个工业化的经济体必须自己掌控有能源产业,或者得到当时世界主要强国能源工业体系的支持;那么同样的,如果强国想要阻止后进国家进入工业化或者打劫勒索其他工业国,最有效的方法也是对能源工业体系动手。
而1973年的一次石油危机、1981年的第二次石油危机,以及1991年的海湾战争所引起的油价暴涨(所以,石油危机其实是3次),从某种意义上说都是美国通过其掌控的石油供应体系对于其他工业国(主要是欧洲和日本,其能源体系由美国掌控)进行打劫和勒索;与此同时阻断了当时正进行当中的拉美地区工业化进程,而拉美地区的彻底拉美化就源自于两次石油危机,之后再也没有起来过。
欧美都是世界上比较激进的环保推进国家,不过他们的初衷和做法有很多大不同。
先说美国,美国是世界上唯一的超级大国,拥有人类至今的天顶星技术水平。美国在环保方面一直有着非常灵活的道德底线——我要发展可以,但你要发展不行。美国的环保政策一直比较双标:当国内发展很好,GDP节节攀升的时候,就大力推进环保,对“不环保”的国家的产品进行严厉打击,当就业和经济遇到困难,需要能源行业大力贡献就业和经济增长的时候,就直接退出《巴黎气候协定》,显得“爹味”十足。这几乎已经成了定律。你看2022年6月30日,美国最高法院以6:3的投票比例通过了新的法案:联邦机构不能对发电厂的二氧化碳排放进行广泛设限。要知道,“二氧化碳排放量”与“化石能源使用量”基本上是等价的。这意味着美国在开历史的倒车。这让我们不得不怀疑2022年的美国和2012年在世界气候大会上攻击我们“碳排放太多”,是世界气候变暖的“头号罪魁祸首”那个美国,到底是不是一个国家。
美国是不缺化石能源的,而且美国人均化石能源使用量很高,目前,全球碳排放总量排名,分别是中国、美国、欧盟、印度、俄罗斯。但美国是这几个国家中,唯一人均碳排放也进入全球Top15的国家。他们搞环保,搞限制碳排放权,是为了限制其他国家(当然尤其是中国)的发展。就像“人权”一样,是攻击他人的武器。
而欧洲的逻辑不一样,平常我们总说欧美欧美,很多人就把欧洲和美国认为是一类人,其实完全不是,欧洲人是真的很想搞好环保。欧洲环保人群组织的“绿党”甚至能在德国、法国这样的国家成为政治党派中非常主要的力量。他们不用大排量汽车,不搞高污染高排放产业,一派自然和谐景象。
不过你也别觉得欧洲人是好心,他们愿意支持环保的理由再简单不过:缺能源。欧洲大陆少煤贫油缺气,玩游戏抽到这块天选之地都恨不得重新开局。欧洲几乎不发展高能耗产业,各国建立的都是高精尖制造、高附加值制造业的追求者——荷兰的光刻机,德国的汽车,法国的飞机,意大利的奢侈品,都是少消耗高产值的典型。因为他们没办法,自己能源不够就得买,俄罗斯的天然气,中东的石油,澳大利亚的煤矿,命根子被人家手拿把攥就算了,还要眼睁睁看着中国这样的后起之秀把自己的高附加值产业都搞成白菜价,他能不急么。所以欧洲非常不想让后发国家们侵吞自己现在已经占据的产业位置,对欧洲来说,搞限制碳排放权不是武器,而是盾,要守住自己的一亩三分地。不过最近他们也饿得不行了,去年7月11日,欧洲环保急先锋德国拟修改之前自己制定的碳中和计划,取消“2035年之前能源行业实现碳中和”,重启煤电了。
由此可见,欧美搞碳排放权,搞环保,说什么“保护地球”,其真实目的不过是为了压制其他国家而已,等到抡大刀抡到自己头上,他们就有非常灵活的道德底线。之前岁月静好的时候总觉得他们是圣母,是来拯救地球的,一场新冠疫情,一场俄乌战争让我们彻底看明白,西方诸国不过是精致的利己主义而已。
第二节
中国,我不是针对某个国家
由于碳排放权和发展权是息息相关的,中国过去一直对西方倡导的“环保”,“节能减排”这类议题不是很感冒。在相当长一段时间里,中国对发展的“追求”成了西方国家和国内“公知群体”口中的“原罪”。这其中最有名的名场面,莫过于2009年丁仲礼院士怒怼柴静。
2009年, 中科院院士丁仲礼代表中国参加哥本哈根气候峰会。回国之后,当时的中央电视台主持人柴静就“节能减排问题”采访了丁仲礼院士。
丁仲礼院士说道,G8会议提出来减排方案是对我们国家不利的,因为这会使得我国人均减排量变得非常少,只有发达国家的N分之一。没想到柴静反问到,中国是人口大国,你这么一乘的话,那个基数也太大了!
柴静的问题显然是出乎了丁仲礼院士的意料。丁仲礼院士有点接受不了柴静这样的观点,他反问:中国人是不是人?同样都是人,为什么中国人就要少排放?
欧美国家由于首先步入工业社会,早就进行过大量的排放,利用这些排放量,他们奠定了自己的经济地位,美国、英国等国家已经不止一次发生过由于排放过量而导致的气象灾害。而我们知道的是,当时提出减排方案的G8当中,绝大多数都是这几个国家,他们制定的这个方案中,除了按国别计算排放量之外,还让少数几个发达国家的排放量占据了全球接近50%的排放总量。中国当年正好到了发展的关键阶段,根本就不可能接受这样的方案。
可能有人要问,现在中国不是也搞“碳达峰”,“碳中和”吗?怎么说没有接受呢?
此一时彼一时也。
要知道,我们当时不答应这个方案,是因为发展权的限制,而不是因为我们没有这样的思维。整体看中国的资源禀赋,我们属于“富煤贫油少气”,其实现代工业的主要能源我们只有煤矿储量比较丰富,而煤炭,在现代三大自然能源中,加工成本最高,转化难度最大,经济效益最差。所以我们也只能“曲线救国”,先搞好经济发展再说。
那现在为什么又要搞“碳中和”了呢?
首先,二氧化碳的巨量排放确实是对环境的巨大挑战,工业革命以来的人类活动导致地球气温异常地快速上升,这已经是主流科学界的共识。根据NASA的数据,目前全球地表平均气温相比1880年高出约1.2℃,远超出此前一万年地球平均气温的正常波动区间。根据联合国一份报告显示,2000年至2019年全球记录了6681起气候灾害,相比之前20年的统计数据增加了83%。放任全球变暖的潜在经济损失也是惊人的。据耶鲁大学教授、气候经济学家William D. Nordhaus的测算,如果按本世纪末的全球升温为3°C、4°C和5°C的情境测算,届时对应的全球年度经济损失分别为GDP的2.3%、4%和6.5%。
所以搞碳中和,首先是环境保护的巨大责任。
其次,对中国来说,我们有搞碳中和的刚性需求。世界分离主义抬头有可能会导致能源链条供给不稳定,前文我们写到了我国的能源禀赋,永远依靠国外过日子总是让人心里没底。中国早已是世界第二大经济体,拥有世界上最庞大和最全面的工业体系,但越是发达,对“稳定”的依赖程度越高。正是由于我们拥有巨大且精密的经济体系,所以才会极度需要一个稳定的外部环境。而所有外部环境中,我们对外依存度最高的,最容易对我们产生危机的,莫过于能源体系,毕竟这玩意属于老天爷赏饭,地底下挖不出来就是挖不出来,中国的能源主体必须保障在中国自己手里。碳中和目标和中国能源自主目标完全不冲突,我们还能借此占据舆论上风,当然没理由拒绝。
最后,中国也确实有搞碳中和的硬件条件。中国的产业链发展逐渐从中低端产业向高端产业进军。单位GDP产出的平均耗能下降,我们有能力在未来几年中利用新能源在不持续提升碳排放量的前提下继续提升经济水平。这是我们敢于承诺2030年碳达峰,2060年碳中和的底气。
中国也确实在碳中和的路上出力最多,世界银行公布的数据显示,从2005年开始,中国累计节能量占全球50%以上。《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书显示,中国在经济社会持续健康发展的同时,碳排放强度显著下降。2020年中国碳排放强度比2005年下降48.4%,超额完成了中国向国际社会承诺的到2020年下降40%至45%的目标,累计少排放二氧化碳约58亿吨,基本扭转了二氧化碳排放快速增长的局面。
此外,中国可再生能源的投资连续多年排在世界第一,可再生能源成本正在日趋下降。中国还建造了大量的太阳能和风电场。在新能源汽车生产和销售规模上,中国连续6年位居全球第一,目前拥有新能源汽车约678万辆,其中电动汽车约552万辆。
在增加森林碳汇方面,中国森林面积和森林蓄积量连续30年保持“双增长”,成为全球森林资源增长最多的国家。
第三节
默默无闻的降碳大户——工业技改
我们现在聊起“低碳”本能的就会想到“电动汽车”。但其实这是一个固有印象。因为“电”不是能源,它只是一种能量。但是由于电能和各种能量之间进行低损耗转化,而且相比其他能量更容易储存,所以我们感觉好像新能源和电总有一些必然的联系。实际上,根据2020年的统计数据,汽车碳排放只占整体碳排放的7.5%。就算全中国的车全变成电动车,我们距离碳中和的路也还有十万八千里,这还不能算上给电动车发电所带来的碳排放量。
那中国既然要在碳排放领域达到碳中和,应该对哪块动刀子呢?今天我们聊一个比较冷门但是从未停下的领域——工业技改。
对中国这种“世界工厂”来说,工业是我们国家最重要的经济基石,改革开放到现在,中国积累了1300万亿以上的产业资本,这些资本,几乎统统都有一个特点——高能耗,工业部门每年的二氧化碳排放量占到整体碳排放量的33%以上。而要给这些高能耗的工业提供足够的电力,我国能源部门就要铆足了劲烧煤,从而创造了我国第一大碳排放部门:能源部门。2020年,能源部门碳排放量占整体社会碳排放量的48.7%。
换言之,2020年,工业和能源部门创造的碳排放量,占到整体碳排放量的八成以上。就像减肥一样,10岁的小朋友都知道减肥秘诀是“少吃多动”,减碳也是一个道理,“开源节流”是不二法门。而技术改革,对最大的“肥肉”动手术,无疑是未来10年,甚至未来40年中国产业无法逃开的责任和追求。
能源部门的排放相对单一,烧煤发电嘛,这个人人都知道。目前虽然风电热的发紫,光伏更是热的发紫外线,但是不得不承认,中国当前的能源结构仍然是以火电为主的。
工业方面的排放要相对复杂一点,一是在工业生产环节中不可避免的二氧化碳产生,比如水泥行业,石灰石煅烧本来就会反应释放大量的二氧化碳,全世界生产水泥造成的碳排放量就达到了全部碳排放量的5%,这一部分,我们叫他生产性排放。二是当工业生产环节中,必须要将温度加热到某个温度才能发生反应,这个过程中燃料的燃烧也会排放大量二氧化碳,比如炼铁,要将铁矿石加热到1500度才能融化,即便加入助融剂,也要加热到900度以上。但需要注意的是,工业环节中存在大量的电加热步骤,这部分是不产生碳排放的,但它的碳排放被计入了能源部门。这一部分,我们统称它为热处理排放。
工业生产环节中产生的生产性排放,要由CCUS技术解决。即碳捕集、利用与封存,比如去年很是火了一阵子的二氧化碳合成淀粉技术,只要生产过程中消耗的碳,小于最终被合成的碳总数,那该项技术的意义就无比重大,既在一定程度上解决了我国粮食安全问题,又能够有效重复利用二氧化碳。而且,笔者也完成了多年来“喝西北风也能活”的梦想。
而工业生产环节,大概率就要靠技术进步了。目前的热处理环节几乎存在于你脑海里“工业”的所有部门的所有产业中,比如油田采油,石油一旦冷却就会变成一种粘稠的半流体,所以在石油管道运输过程中,是需要用水套炉不断加热的,目前的主流技术中,水套炉的能源来源主要是电。因为电可以做到全面、均匀、快速加热,而且电和热的转化过程中几乎不产生损耗。但是我们要知道,火电厂的热能转化效率只有40%,化石燃料燃烧的热能虽然没有在石油生产运输过程中被浪费,但是在发电时就已经被浪费掉了!那为什么不直接烧煤或者天然气去加热呢?因为过去的材料无法保证均匀、快速地导热。燃烧产生的热在火焰中是不均匀的,石油和油气这玩意,易燃易爆炸,加热中心500度,边缘50度是要出问题的,想要造出能够“均匀加热”的水套炉,首先要解决水套炉用什么材料的问题,然后还要解决燃烧加热方式的问题。这是系统工程,不是简单的用电还是用火的问题。
好在这个问题目前已经被中国科学家解决了,仅这一项技术,降碳比例就超过40%,远超欧美同行。全国油田都在争先恐后地改造——现在的碳排放量,可是要在碳交易所用真金白银买的!
能源部门的解决办法目前看已经基本确定了方向——新能源,很好,很美,很诱人。工业技改方面,似乎一直默默无闻,但实际上,国家早就在这方面投入巨大,甚至还大于新能源汽车的民间投资,早在2012年,工业技改资金就已经超过228亿元,2022年,该数字结合社会层面超过了3000亿元。
每年中央对国央企下达的降碳指标,环保部门对工业企业下达的减碳指标所导入的资金投入都是一个天文数字。这场为了人类未来而投入的大事业,还要投入几十年。减碳路上,我们才刚刚启程......