碳中和路径能源和经济梅州

碳中和目标下的能源和经济转型姜克隽中国宏观经济研究院能源研究所ERI,ChinaERI,ChinaIPCC1.5℃温升特别报告1.5℃温升：进程2015年巴黎协定：提出2℃温升目标，争取做到1.5℃温升（相信实现1.5℃温升目标的人很少）2018年10月IPCC1.5℃温升特别报告（相信实现1.5℃温升目标的人仍然很少）2018年11月欧盟提出实现1.5℃温升目标研究报告，进行学术交流1.5℃温升：进程欧盟2019年12月通过了绿色新政（EuropeanGreenDeal）,明确了2050年实现温室气体中和的目标2020年1月提出绿色新政投资计划，提出未来十年1万亿欧元的可持续投资2020年3月欧盟向UNFCCC正式提交了欧盟低排放长期战略，目标是2050年温室气体中和同月欧盟提交了欧洲气候变化法草案2020年5月欧盟出台欧洲绿色复兴计划建议，提出未来7年近8000亿欧元的投资规模2020年7月欧盟通过艰难的讨论之后，提出了1.82万亿欧元的绿色复兴计划。欧盟投资的标题就是下一代的欧洲。其中30%的投资直接用于气候变化相关项目，全部投资都要与2050年碳中和目标相一致。这些投资是未来七年的投资计划。1.82万亿欧元约为15万亿人民币，投资到气候变化相关活动以及绿色发展项目1.5℃温升：进程2020年7月8日欧盟委员会发布《能源系统集成战略》，作为“欧盟复苏计划”的一部分，提出了促进欧洲能源系统集成以到2050年实现气候中性欧洲的战略规划。能源系统集成将为欧洲向绿色能源转型提供发展指南，将不同能源供应、基础设施和能源消费联系起来，包括三个主要部分，即：提升能效，加大终端部门的用电比例，在难以电气化的部门推广使用清洁燃料。该战略提出了38项行动，覆盖上面三个部分的具体项目领域考虑到可再生能源单位投资迅速下降，光伏发电投资已经下到3000元/kW以下，十几万亿人民币的投入，会明显改变欧洲的能源系统，使得欧洲的零碳之路切实在迈开步伐2020年6月在荷兰举办的2020年电化学和材料年会，主题是氢为原料的化工，参加人近400人，却很少有中国企业参加欧盟2050年实现温室气体中和目标下的战略中，明确纳入了难以减排的工业利用氢作为金属冶炼还原材料，以及化工石化中用氢作为原料生产化工产品和石化产品等行业的支持，即氢基工业。欧盟战略中的氢，也明确来自于零碳电力的电解水制氢，确保氢是零碳的6美国退出巴黎协议了吗？美国温室气体排放持续下降，2019年是减排最好的一年2020年6月众议院气候变化委员会提出2050年净零排放战略，接近法令。拜登成为下一任总统，会全部接受，特朗普继续的话，会用70%以上2020年8月美国/欧盟氢能飞机研发计划2020年8月美国能源部创新研发计划：氢经济2018-2019年碳减排2020年9月22日，习近平主席在联合国大会发言，提出中国要在2030年前实现CO2排放达峰，2060年之前碳中和2020年10月6日，欧盟宣布2030年减排目标从40%提高到60%（2020年5月提议为55%）2020年10月26日，日本公布2050年碳中和目标碳中和不再是温室气体减排事务，而是技术和经济竞争欧盟的不断强化2030年目标，留给中国先进技术研发的时间可能只有五年了2020年11月5日，德国《焦点》周刊，欧盟对中国展开“氢能战争”9欧盟和一些国家明确走向2050年温室气体中和：改变了气候变化和经济发展格局GameChanging1.改变了技术、产业引领的国际区域布局2.改变了谈判格局：变革性的改变，不再是推脱，讨价还价3.改变了投资格局4.改变了国际地缘政治格局：中东、俄罗斯等石油、天然气出口国家全面丧失石油利益（会不会引发国际动乱，这成为中国需要认真对待的问题）5.再定义能源安全6.能源通道相关国家的利益（中国的空间？霍尔木兹海峡、马六甲海峡，以及北溪石油管道案例）02000400060008000100001200014000200520102020203020402050milliont-CO2CO2EmissioninChinaBaselineLCELC2℃1.5℃MCSTargets0.0500.01000.01500.02000.02500.03000.0200020052010201420202025203020402050百万吨CO2CO2排放量,1.5度情景温室气体：2060年之前近零排放CO2CH4N2OCFCs，HFCs，HCFCsPFCSF60100020003000400050006000700080002000200520102015202020252030203520402050Mtce一次能源需求量，1.5℃情景生物柴油醇类燃料生物质能电太阳能风电核电水电天然气油煤0200040006000800010000120001400016000200020052010201520202025203020402050TWh分电源发电量，1.5℃情景BioSolarWindNulcearHydroN.GasOilfiredCoalfired0200400600800100012001400160018002000200520102020203020402050百万吨CO2CCS去除的CO2010020030040050060070080090020002005201020142015201620202025203020402050百万吨CO2工艺过程CO2排放ClinkerSteel00.10.20.30.40.50.60.70.80.9120202025203020402050%CCS安装率ClinkerSteel-500.000.00500.001000.001500.002000.002500.003000.003500.004000.004500.0020002005201020152020203020402050millionton-CO2CO2emissioninpowersector020000400006000080000100000120000199019952000200520102015202020252030203520402050总装机容量，万千瓦燃煤发电05001000150020002500300035004000450050002015202020252030203520402050发电利用小时燃煤发电00.10.20.30.40.50.60.72015202020252030203520402050电价，元燃煤发电相关行业就业煤矿：350万人其他和煤炭相关行业就业：1100万人每年需要解决50万人就业、转岗其中35万人较容易解决，具有较高学历15万人/年需要解决。2016年下岗低教育水平职工52万人到2050年10万亿投入到和谐转型建筑近零排放途径化石燃料消费近零炊事：电力化，2035-2040采暖：逐渐电力化，集中供热预留CCS，核供热建筑：大规模推广超低能耗建筑24高效照明【如LED照明】光伏电池能源检测系统（家用电器)生态生活教育减少60%采暖需求,普及率70%(25-47%的家庭拥有屋顶光伏电池，转换效率接近30%COP=8,普及率100%超高效空调太阳热利用普及率:20-60%（目前6%）热泵采暖COP＝5普及率30-70%燃料电池普及率0-20%高效绝热减少50%照明需求，普及率100%待机电源耗电降低1/3，普及率100%2050年的低碳住宅舒适和节能屋顶植被5太阳能利用高效家用电器减少能源需求，支持舒适和安全生活方式向公众提供经济和环境信息促使大家成为低碳消费减少10-20%能源需求0501001502002503002015202020252030203520402050百万吨标煤城市居民能源需求量ElectricityHeatN.GasPetroleumTownGasCokeCoal0.020.040.060.080.0100.0120.02000200520102015202020252030203520402050百万吨标煤农村居民能源需求电热力天然气油品煤气焦炭煤0.050.0100.0150.0200.0250.0300.0350.02015202020252030203520402050百万吨标煤服务业终端能源需求量ElectricityHeatN.GasPetroleumTownGasCokeCoal交通近零排放途径纯电动小汽车:2025年为市场销售的主要部分大型车辆：纯电动，燃料电池船舶：万吨以下电池驱动，以上的用燃料电池飞机：2035年生物燃油，2040年燃料电池开始商业应用其他运输：电力0.0100.0200.0300.0400.0500.0600.02000200520102015202020252030203520402050百万吨标煤交通能源需求量，1.5℃情景BiofuelHydrogenElectricityN.GasPetroleum四、影响电动汽车发展的主要制约因素分析4.AnalysisMajorConstraintsFactors3.3电动汽车实现经济性的趋势分析TrendAnalysisonEVs01020304050607080902015202020252030203520402050百万吨我国能源活动甲烷排放量污水处理天然气运输天然气开采石油开采煤层气开采煤炭运输煤炭开采炼焦供热煤炭开采电力交通农村居民城市居民服务业工业农业322018年8月21日，三门电厂一号机组发电，全球首台第三代核电目前六台第三代核电投入商业运行，都在中国上网电价0.42元/kWh，和当地煤电一样未来预计0.25元/kWh33和2℃路径相比，1.5℃带来对行业更激烈的影响涵盖大多基本原材料生产：钢铁：从高炉到直接还原合成氨：从天然气到氢氮反应苯：天然气到氢碳反应乙烯：石化工艺到氢碳过程甲醇：化石能源到氢+CO2交通：零化石能源、无人驾驶、航空有色金属：依赖零碳电力无机化工：烧碱、纯碱、电石010000200003000040000500006000070000800009000010000020182019202020252030203520402050万吨粗钢产量氢还原电炉钢高炉钢2020年：太阳能发电2020年7月，晶科在阿布扎比项目300万千瓦，价格1.35美分/kWh2020年8月，国家能源局公布2020年风电平价上网项目装机规模1139.67万千瓦、光伏发电平价上网项目装机规模3305.06万千瓦，补贴光伏项目2569万千瓦光热发电：敦煌案例，高比例可再生能源需要光热发电每年1亿千瓦光伏和风电37010203040506020152020203020402050Mt氢需求情景甲醇乙烯合成氨钢铁飞机火车轮船卡车38020040060080010001200140016001800200020152020203020402050TWhat电解氢用电量核电水电风电光热光伏39目前电解水制氢技术4041直接从油气井口分离二氧化碳制氢加拿大阿尔伯塔零碳氢，成本7.6美分/公斤氢气可能是阿尔伯塔省石油和天然气工业的生命线阿尔伯塔省有很多现成的基础设施，能够在氢能领域竞争，发展繁荣的氢经济阿尔伯塔省的优势在于其既有的氢能生产产能，每天生产约5000吨氢气供应炼油厂拥有31万亿立方英尺的常规天然气储量可用于制氢用于储存制氢过程二氧化碳排放的大型地下地质构造阿尔伯塔省还有广泛的天然气管道系统，可以用来运输氢气目前的燃气管道中可以掺进20%的氢气，直接用于居民生活使用，为氢能燃料提供现成的市场，同时也是减少碳排放的快速途径。未来太阳能发电会改变中国经济发展格局技术变革性产业发展：十几个行业利用零碳电力、氢作为原料和工艺过程生产材料既有设备需要完全更新（资产沉没）行业布局会发生变革，和目前行业布局很不一致这些行业的下游行业也可能产生区域转移未来三十年是变