聚焦“双碳”行动-大咖谈④ | 碳中和目标下的投资成本与技术展望
聚焦“双碳”行动-大咖谈④ | 碳中和目标下的投资成本与技术展望
关于现在全球碳中和的这个目标下的投资情况,先分为全球和中国两个纬度上介绍。
从全球碳中和投资成本角度来看目前有这些机构在做这件事情即IPCC-IIASA-IEA都做了这方面投资预测。
从全球人类活动造成的碳排放1985-2019年的情况,2019年全球人类活动造成二氧化碳排放量达到了43Gt,其中化石能源这块主要是占的比重最大达到了80%左右。当全球人类活动造成的碳排放从时间序列角度来看也是在波动的过程,最近俄乌战争这些方面都会引起一些变化。
IPCC有一套方法学,最近在报告中对排放路径专门做了最新的更新的研究,提出了不同的情境方案。要实现碳中和,零碳能源和低碳技术应该是核心的措施,根据IPCC预测,到2030年单位减排成本低于100美元/C二氧化碳技术能够降低至少一半的二氧化碳排放,相较于2019年碳排放水平,这是技术成本有很重要的因素。
根据IIASA研究,IPCC巴黎协定提出2度的控制目标,在这个目标下全世界要投资150万亿美元左右。假如把这个目标控制在1.5度升温的情况下,投资要提升到168万亿美元左右。
从全球投资情况来看,我们看看去年全球能源投资总额答题是2.2万亿美元,今年预计能够达到2.4万亿美元,里面清洁能源投资的占比在不断增长,主要涉及到包括能效提升、可再生能源发电、电网及储能、电动汽车及低碳化石燃料等等。
根据IEA的预测,在精灵排放情境下,全球能防排放投资从近5年的2万美元扩展到2030年年均5万亿美元,以及2050年年均投资达到4.5亿美元,以此计算,为实现净零排放全球能源总投资约为130万亿美元左右。
这是预测的碳中和全球能源投资主要有四个部门:燃料、电力、基础设施及终端用能部门。
碳中和下全球能源价格总体来说是下降的趋势,里面也有一些不确定的因素,譬如说全球关键矿物的市场价格,根据IEA的预测未来全球关键的矿物质的市场价格将持续上涨,预计到2050年超过目前煤炭的市场价值,这也是影响可再生能源新能源的核心矿物质的变化,要引起注意。
在碳中和下全球能源投资主要有以下领域:海上风电成本,因为现在欧洲、美国在这方面都作为很重要的措施来抓。预测长远期新能源技术成本将进一步降低,到2050年风力发电成本下降37%-50%左右,主要归因于更远立案电站建设,风速提高使得风能利用率的提高,同时涡轮机尺寸的增加规模效应使得投资成本趋于下降。
碳中和下全球能源预测另外一个是光伏发电成本也是进一步下降,预计2050年光伏发电平均化发电成本将下降至每千瓦时到0.05-0.014美元,将低于现有的化石能源技术成本。
在氢能方面也有明显的下降趋势,根据IRENA的预测,为实现1.5度目标,2050年全球绿氢产量将达到5.17亿吨,2030-2050年年均投资达1.76万亿美元,氢能占全球能源消比重将由现在的不足1%上升到12%,所以氢能也是目前碳中和下新能源的重要竞争力。这是对于全球的碳中和下投资的预测。
下面看一下中国碳达峰、碳中和投资需求预测,目前收集到了生态环境部环境工程院做的工作,清华大学做的工作还有IEEA和国内研究机构联合做的工作。
最近10年通过十年通过数据积累、建模等方面做了一个关于碳达峰碳中和中长期投资预测,目前比较完善的主要是达峰阶段的预测工作。
大家知道中国在清洁能源技术方面发挥了主导作用,风能发电、光伏发电无论是技术、功能的装机容量还是出口都是占到了第一的位置,欧洲现在开始担心我们的可再生能源技术受制于中国,和中国依赖比较强,也确实是主流化比较明显。
我们对目前全国31个省区市碳达峰方案的评估,主要是看一下和全国的统筹下达峰的路径是否有一致性。里面有一些信息挺有意思,譬如说评估下来发现两个省规定的碳达峰时间表可能比国家的稍微提前一些,其他基本上是按国家步伐来做。
同时,我们对全国六个重点工业,加上交通、建筑等部门做了一个碳达峰路径的评估分析预测,从目前来说我们还是觉得2030年前达峰的目标还是可以实现的。根据我们的预测2030年前实现碳达峰整个投入大体是20万亿人民币左右。
清华大学也做了长期的研究,特别是清华大学气候变化与可持续发展研究院做的,分别设立了政策情境、强化政策情境、2度、1.5度的控制情境,总体来看就是要实现碳中和、碳达峰大体上是达到127万亿和174万亿元,当然最近比较平衡的数是140万亿人民币。
IEA对中国的碳中和也做了能源投资方面的预测,2060年中国累计能源中投资大体上是32亿美元,相当于213万亿人民币,数额比我们预测的要大。
2020-2021年中国功臣院完成了一个重大的项目,这个项目报告成果非常丰富,其中提出了我国要实现碳中和的重大技术领域,主要涉及到工业、能源、交通、碳移除几个重大领域,提出了相应的技术需求。
生态环境部环境规划院也在研究基础上提出了碳达峰碳中和的十大关键技术,这些技术有一些是支撑我们应对气候变化、气候治理的科学研究的支撑能力的议题,更多的是涉及到能源行业,其中也涉及到工业行业的零碳技术或者是碳中和技术,还涉及到一些政策、管理方面的技术。
在碳中和驱动下中国绿色低碳发展重点行业也进行了涉猎,不同的技术领域未来的发展情况。2060年可再生能源使用、电气化、CCUS和氢能等技术措施将成为重点的发展方向,这些都是各国中都在竞赛的碳中和领域的技术方向。同时,我们对目前已有的300多种碳中和目标下的绿色低碳技术按照成本从低到高的排序,来看看它们对于我们国家整个碳减排潜力的情况。左边是成本最低,有一些技术能够稍微得一点利。从减排成本技术层面来看,电力行业具有最低的单位减排成本,平均是每吨二氧化碳200多元,工业部门是排名第二,单位减排成本大概是400元/吨,CCUS是负碳技术单位减排成本在500元/吨左右,石化部门也在做大的示范工程,这是我们从减排成本方面看各种技术成本。
小结:
一、全球气候变化已造成严重的社会经济损失,推动能源绿色转型和低碳技术创新已成为缓解气候变化影响,实现全球温控目标的核心措施。
二、气候变化治理将引发一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,并促使绿色低碳产业及技术投资的快速增长,预计2020-2050年全球气候变化治理投资将超过130万亿美元。
三、中国既是目前碳排放大国也是气候变化的主要受害国,我国的碳达峰碳中和是国际上排放压力最大、中和降幅最快、转型任务最重、投入成本最高的复杂系统工程,预计到2050年中国以能源绿色转型的产业投资将超过150万亿元人民。
四、电器化和智慧电网、光伏和风能发电、氢能、CCUS等负碳技术将成为全球及中国实现碳中和的优先发展领域,这些领域的发展投资预计将占全国及中国应对气候变化总投资的70%以上。