碳中和战略下经济结构的变化

文章来源于：十四五规划，中信建投

文丨中信建投证券研究发展部 黄文涛 王大林

1. 摘要

“碳达峰、碳中和”战略指我国二氧化碳的排放力争于2030年前达到峰值，于2060年前实现“碳中和”。“碳中和”战略是影响我国未来40年经济发展的重要战略。

我国的碳排放结构：从能源结构看，80%的二氧化碳排放来源来自煤炭的燃烧；从产业结构看，电力、工业、交通运输业三部门二氧化碳排放的比重接近90%。

为实现“碳中和”战略，未来40年我国的能源、产业、消费和区域结构将发生重大的调整。（1）能源结构方面，为实现“碳中和”，光伏、风能等清洁能源在能源中的比重将大幅提升，预计整体比重将从目前的10%以内提升至70%以上，平均每年提升1.5至1.6个百分点的比重。（2）产业结构方面，将从碳排放和碳吸收两个方面产生影响。从碳排放看，能源的制造业属性凸显，新能源产业链比重上升；清洁设备及环保产业需求长期向好，产业比重上升；新能源汽车行业替代传统汽车行业。从碳吸收看，森林相关产业比重将进一步提高。（3）消费结构方面，新能源汽车、智能家居消费普及。（4）区域方面，能源中心将由中部地区（山西、陕西、内蒙古）向东部沿海和西部地区扩散，西部将成为重要的能源中心。

从我国的能源结构和产业结构来看，发展新能源是降低碳排放的第一驱动力。清洁能源比重将由现在不足10%提升到70%以上。中长期看，光伏、风能产业链、新能源汽车产业链及清洁设备行业是最大受益者。

2. 我国及全球碳排放的结构

研究碳中和战略的第一步是分析我国碳排放的结构。近代随着电气时代的到来，现代经济打破了自然界二氧化碳排放、吸收的平衡，生态环境问题日益严峻。2020年9月国家主席习近平向世界做出承诺，我国要力争在2060年实现“碳中和”。我国碳排放的结构，1）从能源角度来看，80%的排放主要来自煤炭；2）从部门角度看，最主要的来源是电力、钢铁、非金属制品（水泥、玻璃）、化工、有色等行业。

2.1 我国的碳排放结构

2.1.1 从能源结构看：80%的二氧化碳来源来自煤炭燃烧

从排放量增速上看，2012年之后，我国碳排放增速显著放缓。根据IEA数据显示，1971年我国二氧化碳排放量7.8亿吨，2018年我国二氧化碳排放量95.3亿吨，近50年排放量增长超过12倍。从增速上看，我国碳排放经历了三个阶段：1）1971年至2000年，二氧化碳排放量增速相对缓慢，平均增速约5%；2）从2001年至2011年，二氧化碳排放量迅速上行，平均增速约9.8%；3）2012年之后，二氧化碳排放量增速迅速下行，平均增速约为1.5%。

从结构上看，80%的二氧化碳排放来自煤炭的燃烧及使用。与世界能源结构不同，我国更依赖于煤炭资源。在二氧化碳排放的能源结构中，煤炭占比约为80%，2018年煤炭的二氧化碳排放总量约为76亿吨。石油燃烧及使用的二氧化碳排放量比重约为15%左右。今年随着天然气的推广，天然气使用的二氧化碳排放量比重从1%增长到5%。

图表 1：我国2018年煤炭能源排放76亿吨CO2

资料来源：IEA，中信建投

图表 2：煤炭释放的CO2占比超过80%

资料来源：IEA，中信建投

2.1.1 从经济部门结构看：电力、工业、交通运输是重要的二氧化碳来源

2018年，我国碳排放部门结构中，90%来自电力行业、工业、交通运输业三个部门。随着我国工业化程度的不断推进，电力部门碳排放量比重逐年增加。2018年，电力部门碳排放比重最高，约占51%；工业和交通运输业二氧化碳的排放量比重分别为28%和10%。

具体看制造业部门，主要耗能较高的行业有有色金属冶炼、钢铁、化工、非金属制品、金属制品、煤炭、造纸7个行业；2018年，7个行业耗电量约为68%。7个行业中，有色金属冶炼和金属制品业耗电量比重上升，其余5个行业耗电量比重下降。

从制造业的二氧化碳排放来看，钢铁、非金属制品、化工、石化、有色金属的排放量居前列。

图表 3：电力、工业、交通排放占比90%

资料来源：IEA，中信建投

图表 4：制造业部门的能耗

资料来源：Wind，中信建投

2.2 全球的碳排放结构

全球二氧化碳的能源结构中，石油和煤炭的比重相对均衡，自1971年到2018年，煤炭和天然气的碳排放量比重小幅上行，石油碳排放量的比重小幅下降。2018年全球碳排放量335亿吨，其中煤炭碳排放量比重44%，原油碳排放量比重34%，天然气碳排放量比重21%。

从全球二氧化碳排放的产业结构看，电力、交通运输、工业和居民消费是二氧化碳排放的主要部门。其中，电力和交通运输的二氧化碳排放量比重增加，工业和居民二氧化碳的排放量比重降低。2018年电力、交通、工业和居民二氧化碳排放量比重分比为41.7%、24.6%、18.4%和9.2%。

从国别来看，中美两国是全球二氧化碳排放量的大国。因此我国在2020年9月承诺力争在2060年前实现“碳中和”。

图表 5：全球CO2排放的能源结构中，石油比重有所上升

资料来源：IEA，中信建投

图表 6：全球CO2排放的部门结构

资料来源：IEA，中信建投

3. 碳中和的前世今生

3.1 “十二五”到“十四五”：环保减排不断加码

“十二五”期间节能减排多次出现在政府工作报告中。十二五规划提出单位国内生产总值二氧化碳排放比2010年下降17%的减排目标，十二五期间二氧化碳排放强度下降 20%以上。十八大以来，我国高度重视节能减排工作，节能减排这一关键词多次出现在政府工作报告中，我国从能源、产业和技术多个维度推动节能减排工作，在能源方面提出优化能源结构，发展新型清洁能源和提高能源利用效率，在产业方面不断淘汰落后产能，并推动发展战略性新兴产业和节能环保产业。

“十三五”：“绿水青山就金山银山”。十三五规划提出单位国内生产总值二氧化碳排放比 2015 年下降 18%，截至2019年，“十三五”期间单位GDP二氧化碳排放累计下降18.2%，已经超过了预定目标。十三五期间，我国在节能减排方面的战略部署不断加强，将“绿水青山就金山银山”这一表述被写进了党章，将“生态文明”上升到国家根本大法的层面，十九大提出要坚决打好防范化解重大风险、精准脱贫、污染防治的三大攻坚战，将污染防治上升到与脱贫相同的重要位置。党中央先后印发《关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等专项行动计划， 深入推进生态环境质量改善和节能减排工作，推动绿色低碳发展。

“十四五”：“碳达峰、碳中和”。2020年中央经济会议将碳达峰和碳排放工作列为2021年八大重点任务之一。十四五规划中，单位GDP二氧化碳排放降低18%，单位GDP能耗降低13.5%。

图表 7：十二五到十四五减排目标不断加码

资料来源：政府网站、中信建投

图表 8：政府工作报告中的节能减排

资料来源：历年政府工作报告、中信建投

4. 碳中和战略下中国社会经济结构的变化

碳中和作为我国未来40年重要的发展战略，势必对我国社会经济结构产生重大的影响。这一节，我们将对我国的能源结构、产业结构、消费结构以及区域结构做出详细的分析。除此之外，碳中和发展战略必然进一步促进我国科技力量的发展。

4.1 能源结构：2050年预计清洁能源比重超过70%

能源结构中，煤炭比重下降，但2019年占比仍超过70%。1989年至2019年我国能源结构在不断优化，清洁能源水电、核电、风能的比重在不断上升。煤炭比重由1989年的79.8%下降到2019年的71.2%，清洁能源比重上升8.6%。近年，清洁能源贡献主要来自风能与核电。

光伏、风能在能源中的比重将大幅提升，预计2050年将超过70%，平均每年提升1.5%-1.6%。可再生能源机构根据IRENA的预测2030年我国光伏渗透率将达到18%，到2050年渗透率达到23%。目前我国光伏渗透率不足2%，未来10年，光伏比重将有显著提升。风能比重将有更大幅度的提升，根据IRENA预测，2030年，我国风能比重将由2018年的4%左右提升到2030年的29%，到2050年的51%。

新能源将会是实现“碳中和”战略第一大贡献力量。

图表 9：煤炭占能源比重超过70%

资料来源：Wind，中信建投

图表 10：中国新能源创新能力不断增强

资料来源：IRENA，中信建投

图表 11：2050年清洁能源比重将超过70%

资料来源：IRENA，中信建投

4.2 产业结构：产业结构优化，清洁设备比重上升，林业助力碳吸收

4.2.1 碳排放：新能源产业比重上升，清洁设备需求长期向好，新能源汽车替代传统汽车

随着“碳中和”战略的发展，我国产业结构将有如下变化。

1. 能源行业的资源属性向制造业属性转变，新能源产业在产业结构的比重上升。未来新型能源比重将由现在的不足10%，上升到2050年的超过70%。而新型能源的分类将由采矿业转向制造业，制造业结构将发生重大变化。

2. 清洁设备行业长期收益，设备制造业内部结构调整。传统高耗能高污染行业降低能耗及减少排放将是实现“碳中和”战略的第二大助力。未来工业生产对清洁设备的需求将不断提升，生产方式的转变也必然会带来设备制造业内部结构的变化。

3. 新能源汽车行业比重提升。根据2020年11月最新的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，到2025，实现新能源车销量达到汽车总销量的20%，到2035年纯电动车成为新销售车辆的主流，有效地促进节能减排和效率的提高。

图表 12：我国制造业主要部门耗电量

资料来源：IEA，中信建投

图表 13：制造业部门的能耗

资料来源：Wind，中信建投

图表 14：清洁设备行业景气度向上

资料来源：Wind，中信建投

4.2.2 碳吸收：森林碳汇助力“碳中和”

“碳中和”战略的一端是节能减排，另一端则是提升碳吸收能力，森林固碳是重要的途径。我国从2004年到2018年深林覆盖率实现提升，由18.2%提升至23%，为碳吸收做了重要贡献。根据人民日报报道，在2001—2010年期间，陆地生态系统年均固碳2.01亿吨，相当于抵消了同期中国化石燃料碳排放量的14.1%；其中，森林生态系统是固碳主体，贡献了约80%的固碳量。2030年我国森林蓄积量将比2005年提高60亿立方米。

图表 15：森林覆盖率不断提高

资料来源：统计局，中信建投

图表 16：2030年森立储蓄量达到180亿立方米

资料来源：统计局，人民日报，中信建投

4.3 消费结构：新能源汽车渗透率提升，智能家居普及

2018年，居民部门碳排放量占我国碳排放总量的4.1%。居民部门降低碳排放的主要途径是使用新能源汽车以及低能耗家电。

4.4 区域结构：能源中心向东西部扩散

西部成为最重要的能源中心。“碳中和”战略下，我国能源结构、产业结构的巨大变化，必然推动我国的区域结构产生重大改变。现阶段，我国能源主要依赖于煤炭（70%），而原煤产区主要集中在山西、陕西、内蒙古三省（70%）。中部地区是现阶段我国的能源中心。未来，2050年我国清洁能源比重将超过70%，其中光伏约23%，风能约51%。

我国太阳能辐射较强的地区主要集中在西部，风能主要分布在东北、华北和西北。未来集中式光伏发电和分布式光伏发电都将占有重要比重；离岸风能比重也将提升。未来能源中心将向西北和东部沿海扩散，替代中部，形成新的能源格局。

图表 17：原煤产区集中在中部地区（%）

资料来源：Wind，中信建投

图表 18：太阳辐射较强的地区位于西部

资料来源：World Bank，中信建投

5. 碳中和战略下中国社会经济结构的变化

按照“十四五”规划的目标，单位GDP能耗降低18%；假定年均实际GDP增速为5.5%，经过计算2025年，我国二氧化碳排放总量约为109亿吨。十五五期间，假定年均实际GDP增速为4.8%；单位GDP二氧化碳排放目标比2025年降低18%，到2030年我国二氧化碳排放总量达113亿吨。十四五、十五五单位GDP二氧化碳均降低18%，到2030年我国单位GDP二氧化碳排放较2005年降低65%以上。

由于2020年及2021年受新冠疫情影响，中国及全球经济尚处于修复之中，环保目标的重要性低于经济稳定及就业，如果就业情况较好，环保力度会随之加强，但我们预计2021年，“六保六稳”仍是重中之重。但考虑到十四五规划的目标，如果2021年环保力度不及目标，那么十四五后几年的环保压力会增强。考虑到碳达峰之后的碳中和压力，随着新能源的投入及技术进步，十五五期间环保压力或进一步提升。

图表 19：碳中和目标的三种情景

(欢迎大家加入数据工匠知识星球获取更多资讯。)

联系我们

扫描二维码关注我们

微信：SZH9543邮箱：[e-mail]：2286075659

热门文章

我们的使命：发展数据治理行业、普及数据治理知识、改变企业数据管理现状、提高企业数据质量、推动企业走进大数据时代。

我们的愿景：打造数据治理专家、数据治理平台、数据治理生态圈。

我们的价值观：凝聚行业力量、打造数据治理全链条平台、改变数据治理生态圈。

了解更多精彩内容

长按，识别二维码，关注我们吧！

数据工匠俱乐部

微信号：zgsjgjjlb

专注数据治理，推动大数据发展。