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              双碳目标下,新能源汽车产业链如火如荼,但降碳还有很多价值洼地,比如“用热”就是一个具有巨大降碳潜力但却容易被忽视的领域。容亿投资团队发现,在用热领域出现了颠覆性技术,能够精准计热、控热、管热,帮助每户每年减少1吨的碳排放。


              01

              碳交易来了


              2021年7月16日,全国碳交易市场开市,首笔交易价格每吨52.78元,总共成交16万吨,总交易额790万元。当前仅在发电行业的配额进行交易,首批交易参与者有2000家。

              碳交易市场,就是通过碳排放权的交易达到控制碳排放总量的目的。通俗来讲,就是把二氧化碳的排放权当做商品来进行买卖,需要减排的企业会获得一定的碳排放配额,成功减排可以出售多余的配额,超额排放则要在碳市场上购买配额。


              2011年10月以来,我国陆续在北京、上海、天津、重庆、湖北、广东、深圳和福建8个省市开展了碳排放权交易试点。截至2021年6月,在北京、天津、上海、重庆、湖北、广东、深圳试点的碳市场累计配额成交量4.8亿吨二氧化碳当量,成交额约114亿元。折合下来,每吨碳排放值23.75元,碳交易市场开市后,交易价格在市场化定价机制下增幅达到122%。

              我们以钢铁市场的碳排放配额交易为例,过去生产一吨钢就会排放1.83吨二氧化碳。而2020年全年钢铁行业实现利润总额2464.6亿元,粗钢产量10.65亿吨,吨钢利润在231元左右。

              意即,如果配额使用完后,需要生产更多钢铁时,就要购买碳排放额度,每生产一吨钢新增碳排放成本52.78*1.83=96元,相当于40%的净利润要被碳排放吃掉。

              碳交易如期而至,从大行业的技术转向开始,全行业随动的趋势就不远了!

              02

              极端气候,是人类碳排放导致的吗


              2021年6月3日,芬兰最北端的气象站(北纬70.1度)录得29.3°C的罕见高温;

              2021年6月20日,在北极圈内俄罗斯的Verkhojansk小镇,当地居民记录到了48°C的地表最高温度值;

              2021年6月底,加拿大西部城市Lytton(纬度和哈尔滨接近)高温逼近50摄氏度;

              2021年6月到7月初,美国中西部地区超过50摄氏度;

              2021年7月2日,科威特气温超过72℃;

              2021年7月底,全球范围内几场强降雨,均打破了历史记录;


              根据美国国家海洋大气管理局(NOAA)以卫星和“Argo”全球海洋浮标阵列搜集回来的资料为基础,发现地球从2005年到2019年间吸收了更多的能量,比反射回太空的能量翻了一倍,能量的增加相当于每秒引爆四枚广岛原子弹。

              主要原因是大气中二氧化碳和甲烷等温室气体因人类活动而浓度增加,吸收更多原本会反射回太空的热量,导致地球的“热量”过多。

              70年来全球二氧化碳浓度变化

              二氧化碳浓度的增加,人类活动的影响至关重要,据国际能源署 ( IEA ) 统计数据显示,2020 年,全球碳排放主要来自能源发电与供热、交通运输、制造业与建筑业三个领域,分别占比 43%、26%、17%。

              能源发电和供热占比高达43%

              2019 年,全球碳排放量达 343.6 亿吨,创历史新高。

              2020 年,受全球新冠肺炎影响,世界各地区碳排放量普遍减少,全球碳排放量下降至 322.8 亿吨,同比下降 6.3%;但中国因为支援世界多国抗疫物资而提升了制造业生产,是全球主要经济体中唯一一个GDP不降反升的国家,但碳排放占比更高了。

              03

              双碳目标对中国既是约束也是机遇


              据英国石油公司 ( BP ) 发布的《世界能源统计年鉴 ( 第 70 版 ) 》统计数据,2020 年,亚太地区碳排放量占全球总排放量的52%,其中中国占比 30.7%,远超其他地区;北美地区碳排放量占比为 16.6%;欧洲地区碳排放量占比为 11.1%。
               
              2020年全球碳排放总量按地区构成
               
              根据世界资源研究所(WRI)数据,已有49个国家在2010年之前实现碳达峰,占当时全球排放量的36%。根据Energy and Climate Intelligent Unit数据,已有29个国家和地区提出碳中和目标。

              其中,苏里南和不丹已实现碳中和,芬兰、奥地利、冰岛和瑞典承诺提前5-15年实现碳中和,有22个国家和地区把目标设立在2050年,我国是2060年。另有98个国家正在就碳中和目标进行讨论,其中,除乌拉圭拟设在2030年,其他97国拟设在2050年。
               
              尽管中国在过去几十年是全球新增植被覆盖率的主要贡献国,但因为中国人口数量大,制造业密集,因此毫无意外全世界的目光也更多地集中在中国身上。
               
              客观来说,1909年以来,中国的平均气温升高了1.5摄氏度,1980年至2012年间,华东海平面上升了93毫米,而上世纪70年代至今,冰川已经融化了10%。如果排放保持这一趋势,那么到了2030年,酷热和致命热浪将会波及中国1000万~4500万人口。

              每年由于酷热和潮湿而损失的户外工作时间比例,到2030年将从4%上升到6.5%;到2050年则攀升至9%,相当于6万亿~9万亿元人民币的GDP损失。
               
              这里面,既有全球需要降碳的客观因素,也有发达国家想借降碳限制中国发展的主观因素。无论从可持续发展的客观角度看,还是从全球主要经济体的博弈来看,中国也确实需要将碳达峰、碳中和排上日程。
               
              我们希望国家既能顺应全球大势做好降碳,同时还能通过技术革命,在一些领域掌握主动权,可以通过输出技术或者产品掌握领域话语权。

              04

              用热领域出现了颠覆性技术,

              每户每年可减少1吨的碳排放


              前面讲到,能源发电和供热占碳排放的43%,总量非常巨大。而中国近两年来不断细化的碳达峰、碳中和目标中,已经在很多领域出现新技术降低碳的排放量。

              在能源领域的产能、传能、用能这三环中,产能和传能的效率也已达到世界先进水准甚至世界第一了(例如特高压输电)。用能环节还存在很多可优化的地方。

              中国火力发电主要使用煤炭,2020年,火电同比增长4.7%,装机容量达124517万千瓦,占全部电力的56.58%。(其中,煤电107992万千瓦,占比的49.07%,首次降低到50%以下;燃气9802万千瓦,占比4.45%。)

              2020年中国电力版图,煤电首次下降到50%以下

              在电力能源领域主战略是优化当前发电端的结构,例如加大风能、太阳能、水电、潮汐电、核电的比例,逐渐减少使用煤炭、石油、天然气等发电量。
               
              水、燃气、汽油、电、热是生活中最主要的几种能源,其中油、电、热因为使用时敏感性不强,容易造成浪费。从以下数据可以看出这几个方面均有较大降耗空间:

              1、对于汽油:出行时间差不多情况下,使用公交系统,对比低油耗/中油耗私家车,减少碳排放80%~90%。

              2、对于用电:夏天空调调高1摄氏度,大约就能节省电量7%~10%。未来通过物联网+AI可以让居家用电更精准。
              3、对于用热:冬天用热时室温控制在20~22摄氏度之间,比温度在25摄氏度以上,能节省超过10%~30%的能耗。

               
              北方城市用热有集中式供热(热水供热)和独立取暖(电暖气、电空调)两种方式。用电来供热的能耗及成本通常是用热水供热的3倍以上。而用热水供热缺乏像空调那样“通过设置目标温度”来控制能耗的技术手段,因此冬季供热能耗惊人且浪费巨大。
               
              从2001年起,我国北方城镇供暖能耗强度逐年下降。到2018年,全国平均的单位面积供暖能耗为14.4千克标准煤/平方米,与2001年相比,单位面积供暖能耗已降低37%。虽然取得了长足的进步,但以上成绩的获取距离精准用热控热还有很大的优化空间。
               
              据不完全统计,我国北方城镇、农村供热面积分别约为147亿、70亿平方米,两者加起来接近220亿平方米。据清华大学建筑节能中心测算,2019年我国建筑运行碳排放在21.8亿吨左右,约占全社会排放总量的20%。其中,北方城镇供热碳排放量约为5.5亿吨。

              经估算,如果北方冬季用热能在当前基础上继续节省30%的能耗,则可以继续减少碳排放超过1.65亿吨,占碳达峰目标的1.65%,数据惊人。
               
              中国南北基于秦淮分界线的划分过于一刀切。实际上,南方城市包括合肥、杭州、武汉等冬季体感温度也都很差。据统计,北方居民家庭去年用能约为南方家庭的11倍(南方需要2个月的供暖)??杉戏蕉救∨挠萌茸芰恳膊簧?,近几年南方城市对集中供暖的呼声也越来越高。
               
              北方覆盖人口约占全国的45%,即约6.3亿人,截至2020年中国户均人数已下降至3人,即北方户数高达2.1亿套,中国城镇化率已经达到63%,需要供热的城镇房数也在1.3亿套以上。

              从另一个角度看,北方城镇供热面积达到147亿平米,2019年中国人均住房面积达39㎡,按一户三人算,147亿平米对应户数为147/(39*3)=1.25亿套。从上述两个角度看,中国北方城镇住房保守在1.2亿套以上。1.65亿吨碳排放减少值,相当于北方户均减少碳排放1.3吨以上。而当前,中国人均碳排放才7.3吨。
               
              那既然用热降碳如此显著,为何不去做呢?实际上,无论是北欧、北美,集中供热均优先采用热水供热。在之前,全世界都没有有效的精确控制热水供热的手段,冬季供热也就只能优先考虑满足舒适度而放弃能耗精细化管理。
               
              下一篇,我们将介绍到,在用热领域,已经出现新的技术,能计热、控热、管热,并且处于全球领先地位。


              寻找降碳的价值洼地(上篇):那个被忽视的重要领域|容亿行研

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