麦肯锡-节能控排_走向低碳经济

Thisreportissolelyfortheuseofclientpersonnel.Nopartofitmaybecirculated,quoted,orreproducedfordistributionoutsidetheclientorganizationwithoutpriorwrittenapprovalfromMcKinsey&Company,Inc.ThismaterialwasusedbyMcKinsey&Company,Inc.,duringanoralpresentation;itisnotacompleterecordofthediscussion.Energysavingandemissioncontrol–towardsalow-carboneconomyCONFIDENTIAL2008年11月中美清洁能源合作组织中国能源论坛发言节能控排—走向低碳经济1议题实现改变的机遇促成及时行动的关键决策未来25年中国面临的挑战¶¶¶2在经济持续强劲增长和城市化进程的带动下…资料来源:麦肯锡分析；国家发展改革委员会能源研究所中国人口十亿中国GDP十亿美元，2000年实际，按汇率折算13,1707,0163,1901,893200520102020203011.0%6.5%8.2%0.70.70.60.50.61.320050.71.320100.81.420301.51.02020城市农村3…预计所有行业都将面临巨大的需求增长…资料来源：中国工业年鉴；麦肯锡分析37259219312005615218212.6%6.3%2020102913372030重型中型轻型车辆百万辆142453742200555682020669120303.3%2.9%总建筑面积十亿平方米商用民用755755355200520202030钢产量百万吨1,63020051,75020201,0692030水泥产量百万吨4…导致一次能源和二次能源需求量急剧增加发电量十亿千瓦时9,2506,4402,4526.6%3.7%各类建筑能源消耗百万吨标准煤当量*1,3969314065.7%4.1%交通运输业石油需求量百万吨17627548621102005163339202025152620307.8%4.5%汽油柴油1,2101,26075520303.5%-0.4%20052020能源密集行业能源需求**百万吨标准煤当量**标准煤当量；将电能通过煤当量转换成可比的一次能源单位，包括煤炭、天然气、和电力**能源密集行业包括钢铁、水泥、化工、煤炭开采资料来源：中国能源统计年鉴；麦肯锡分析5结果:能源需求量和能源进口量都将大幅增长中国煤供应百万吨中国原油供应百万吨1191813002005~900~190~1,1002030净进口量产量*占2005年全球石油产量的3%占2030年预期全球石油产量的17%5001004,0004,5002030净进口量产量2,1452,2452005*2030年的产量是基于对汽油和柴油需求量的预测；假设57%的柴汽比与国际平均值和中国的情况一致；假设中国到2030年将柴汽比重新设定为25:32。如果中国选择进口汽油，则原油进口量可能减少资料来源：美国能源信息署;国家改革与发展委员会能源研究所;国际能源署;麦肯锡分析6在冷冻技术情况下，碳排放水平将增加到230亿吨。根据当前政策，预计碳排放将减少70～80亿吨*以2000年的美元价值计算，按汇率折算资料来源:GlobalInsight；麦肯锡分析16.115.322.96.82005年排放量无约束增长2030年冷冻技术排放量7.6基准情景下预测碳减少量2030年基准情景的排放量+124%温室气体总排放量–2005-2030十亿吨CO2当量人均排放量吨人均CO2当量单位GDP排放量吨每1000美元GDP所产生的CO2当量*5.23.63.615.71.710.61.27议题实现改变的机遇促成及时行动的关键决策未来25年中国面临的挑战¶¶¶8我们已经明确了五个关键机遇资料来源：麦肯锡分析已经顺利进行的工作……还需改进的工作•利用核能和可再生能源，减少对煤的依赖•两条技术路线的竞争：IEC与电动车•核心流程的优化，以及对副产品和废弃物的优化利用和管理•在相同成本的条件下，利用被动式设计更加节能•行为改变，合理的城市规划电力交通运输业能源密集型行业各类建筑非技术因素•碳收集和储存—依然十分昂贵•提升中/大型车柴油发动机能效—高成本，燃料节约潜力较低•对核心流程的更进一步优化—成本高，应用范围有限•在南方和中部地区投资高能效建筑-高成本，低潜力•服务业宏观刺激--影响有限9技术上可行的乐观估计–煤不再是发电的主要燃料*包括地热、煤层气、城市固体垃圾、垃圾填埋气和生物质能资料来源:麦肯锡分析；专家访谈；国家发展与改革委员会能源研究所；文献研究2514597561517157710052,0212030年基准情景2322,1262030年最大潜力估计煤天然气1小型水力发电核能风能太阳能其他*100%=大型水力发电07351922005年59111816510131478101105811242005209,2502030年基准情景3147,9502030年最大潜力估计煤天然气大型水力发电小型水力发电风能核能太阳能其他100%=6502,452装机容量预测十亿瓦发电量预测十亿千瓦时10*发电成本包括CAPEX（资本性支出），OPEX（运营成本）和燃料成本，不包括融资成本。**学习率应用于全球产能组合，中国可能成为世界风能和太阳能设备的出口国。资料来源:麦肯锡分析;中国太阳能学会;华能集团;清华大学;国家电力监管委员会;全球小组学习曲线和能源转化效率的提高可以使可再生能源的价格降至电网平价水平...2005年发电成本*元/千瓦时2030年降低的发电成本*元/千瓦时0.33煤0.35核能0.58风能(强)1.78太阳能光伏(强)电网平价0.320.320.420.47电网平价主要驱动因素•煤价升高11%;能效从35%提高到41%•资本性支出每年降低1%;能效从32%提高到37%•95%的学习率**;全球产能增加到1,250GW;能效从24%提高到32%•84%的学习率**,全球产能增加到1,550GW;能效从15%提高到20%11…直至2030年碳收集和储存仍然比较昂贵资料来源:麦肯锡分析020406080100120CO2减排成本201520202030碳收集和储存全部成本历程–基准情景欧元/CO2当量;根据中国运输成本和发电小时调整的欧洲推广情形论证阶段(2015)初期商业阶段(2020+)成熟商业阶段(2030+)110807555705012来自汽车行业的机会排放量吨CO2/年/辆,2030年平均成本**欧元/吨CO2排放量,2030年乘用车汽油消耗量百万吨,2030年中国在不同技术路线上取得领先地位的潜力纯电力乘用车*高效能充电式混合动力乘用车*高效能汽油动力乘用车*0.60.81.4CAPEX*‘千元/辆,2030年391811•中国具有成为技术领先国家的潜力–在电池制造领域已取得技术领先地位–政府和私营部门已进行了大量投入-3-291•日本的汽车厂商很早就已已经显示其技术领先水平•很难迎头赶上，因为市场已被欧洲、美国和日本的汽车厂商占领1144716碳和能源效率成本技术领先优势分析注：所有数据仅限于乘用车*基础型号上额外的资本投入,15年的使用期限**按减排技术相互独立计算成本；电动汽车耗电量为9千瓦时/100千米,工厂和电池效率为85%;混合动力汽车所占份额为66%;高效能汽油动力汽车的燃料经济性为5.2升/100千米资料来来源：国家发展改革委员会能源研究所；DRIVE；专家访谈；麦肯锡分析13*减排也包括通过ICE实现的3000万吨柴油减少量；假设57%的汽油+柴油比例与国际平均值和中国的情况一致；假设中国到2030年将汽柴比重调整为11:36；如果中国选择进口柴油，则原油进口量可能减少资料来源：麦肯锡分析中国汽油消费量百万吨180381643095572030年之后的减少的数量162005年471773275纯电力汽车减少的数量2030年中型充电式混合动力汽车减少的数量-73%乘用车中型汽车如果可以很快投入使用，电动汽车有潜力将汽油需求减少70%以上，将石油进口量减少约50%390510在最大潜力得以实现情况下的2030年进口量基准情景的2030年进口量~900减少量-43%中国原油进口量*百万吨14电动汽车解决方案的早期应用对于减少未来汽油用量非常重要*包括纯电动汽车和混合动力汽车**剩余1％为柴油动力乘用车资料来源:麦肯锡分析2030年汽油消费总量百万吨,假设应用开始后生产的所有新车都为电动汽车52731362752030…201120162021电动汽车*在乘用车中的普及率百分比99**9163015高效的建筑围护技术将带来超过一半的减排机会，在整套技术中拥有负成本的被动设计最为突出百万吨二氧化碳当量减排成本建筑部门有来自7个方面的减排措施55230280140555290暖通空调系统改进35照明27513534060翻新建筑围护结构被动设计新建筑300355强化标准执行,新建筑*2825890电器2025热水74-21-18-130-108-50欧元/吨二氧化碳当量减排Buildingenvelopetechnologiesfornewbuildsandretrofitmakeup53%oftotalpotential290基准情景减排占总减排比重(%)建筑围护结构最大潜力估计减排55%暖通空调系统终端消费品21%24%*由于被被动设计所取代，强化建筑标准执行在最大潜力估计中所占比重较低资料来源：麦肯锡分析16如果被动设计原则能够体现在强制执行建筑标准中，就可以产生更大的影响•对单位成本的节约较低(如北方：1500元/平方米节省45%)•依靠预设参数来实现目标：–对各种需要特殊考虑的具体情况提供“一刀切”的解决方案–忽略了可能比较经济的、但不在给定范围内的解决方案•缺少用户友好型的评估体系妨碍官员发挥执行能力•对单位成本的节约较高(如北方:每额外5元/平方米节省15%)•充分利用被动太阳能和自然通风来减少供热和降温需要•设计和建筑元素的有机结合(如配有天然荫遮的小型制冷设备)目前的建筑效率标准改进后的标准，强调被动式设计•容易使用的评估软件，使标准的执行更为简便，而且允许设计师选择预设方案以外的建筑方法资料来源:麦肯锡分析；专家访谈1717建筑标准的执行应该特别着力于商业建筑和北方地区民用建筑*电力消耗通过标准煤计算方式转化成可以比较的一次能源单位资料来源:麦肯锡分析2030年被动式采暖设计楼房的成本曲线北方居民住房商业住房过渡南方百万吨二氧化碳当量欧元/吨二氧化碳当量2030年冷气和采暖消耗千克标准煤当量/平方米*负成本的主要潜力在于商业住房和北方居民住房111616北方居民住房暖气商业住房2182724中部地区居民住房404南方居民住房冷气218在能源密集工业和废弃物领域，从技术冻结情景到最大潜力估计总共存在着约46亿吨的减排机会0.90.50.72.87.41.40.9其他**1.01.3最大潜力估计排放废弃物及副产品利用与处置0.3清洁电力0.9核心流程优化技术冻结情景排放0.50.40.4-62%*包括钢铁、水泥、化工、煤炭开采和废弃物废水管理**主要包括碳捕捉和封存，以及由于煤炭需求减少带来的煤炭开采过程排放下降资料来源：麦肯锡分析能源密集工业和废弃物领域*的总排放十亿吨二氧化碳当量基准情景之上的排放下降基准情景包含的排放下降4.6GT=19资料来源：麦肯锡分析1407135670130197250合成氨工艺改进新型干法水泥窑推广干熄焦技术提高喷煤比煤炭开采效率提高从转炉转为电炉水泥熟料及混合材的质量提高其他12525269104120催化剂优化钢铁行业综合能效提高以天然气替代煤炭生产合成氨将钢铁生产转移至澳大利亚化工行业生产流