/报告导读/
1.从国内全国碳排放权交易市场建设，到国家执行碳达峰、碳中和战略目标，再到国际公约下各国共同努力降低全球温室气体排放，贯穿全流程的一项重要工作便是温室气体的计量，开展碳计量工作。
2.全球各国在碳计量方法具有兼容性、可比较性与一致性的前提下，各国国家温室气体清单才具有数据真实性，全球应对气候变化工作也是建立在正确碳计量方法的基础上得以顺利开展。故碳计量方法在温室气体减排工作中既是基石也是贯彻全程的核心要素。
3.本报告主要梳理了全球碳计量体系发展脉络，介绍了全球与我国主要碳计量方法学，并挑选了钢铁，水泥与电力三个行业的代表性企业进行了碳排放的测算。
4.就我国的碳计量技术而言，现阶段最重要的工作是配合全国碳排放权交易市场建设与未来国内碳交易市场运行的丰富完善，按照国家规划不断完善各行业的企业温室气体排放清单指南，为未来几年内不断纳入新行业开展碳排放权交易打下坚实的基础。
以下为报告全文?
01
前言
在“碳中和”背景下，我国应对气候变化相关工作均在有序推进中，从国际来看，近期中美气候特使在上海举行会谈，就中美应对气候危机发表了联合声明；随后中国、巴西、印度、南非在线举行了第三十次“基础四国”气候变化部长级会议并发表联合声明。从国内来看，习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上发表重要讲话，强调了年前碳达峰、年前碳中和目标的重要性；全国碳排放权交易市场建设也进入关键阶段，碳排放权交易、企业温室气体排放核查等相关规则陆续出台。
从国内全国碳排放权交易市场建设，到国家执行碳达峰、碳中和战略目标，再到国际公约下各国共同努力降低全球温室气体排放，贯穿全流程的一项重要工作便是温室气体的计量，开展碳计量工作。全球各国在碳计量方法具有兼容性、可比较性与一致性的前提下，各国国家温室气体清单才具有数据真实性，全球应对气候变化工作也是建立在正确碳计量方法的基础上得以顺利开展。故碳计量方法在温室气体减排工作中既是基石也是贯彻全程的核心要素。
此篇《“碳中和”与ESG投资系列报告》将围绕碳计量方法学开展讨论，以梳理全球碳计量方法学发展为始，结合国内外主流碳计量方法比较，对国内高碳排放行业的代表性企业进行碳排放量测算，探讨相关行业在碳减排方向技术路径，对相关行业未来发展格局与投资机会进行展望。
02
全球碳计量体系发展脉络
一
国际碳计量体系发展历程
如何制定国际低碳经济发展途径、分配碳排放权和核实碳排放量，是全球各国共同推动应对气候变化行动需要解决的首要问题，正如业内常用的一句话——“无计量，无以管理”，制定科学标准的计量方法对碳排放进行准确统计与核查是未来实现良好低碳发展的基石。从国际上来看，*府间气候变化专门委员会（以下简称“IPCC”）第一工作组自年便开始开发与完善温室气体排放量可采用的数据与计算方法，并鼓励参与IPCC的国家使用该方法，为推动联合国气候变化框架公约（以下简称“UNFCCC”）下各缔约国实现应对气候变化的最终目标，IPCC第十二届会议通过的年修订版《IPCC国家温室气体清单指南》（以下简称“IPCC指南”）为UNFCCC缔约国正式开始提供温室气体排放和清除可采用的碳计量方法，开启了碳计量的新时代。此后多项国际应对气候变化会议和诸多国际机构均开始提出碳计量相关原则，成为各个国家减排的依据，主要发展如下表所示：表2-1.国际碳计量体系主要发展概要从国际碳计量体系发展历程中看，值得注意的：1.《巴厘路线图》提出的“三可原则”（可测量，可报告，可核查）对各国碳计量提出了具体要求，其中可测量是指采取的对策本身及对策的结果是可测量的；可报告是指能够按照《联合国气候变化框架公约》或其他达成一致的要求进行报告；可核实是指能够通过协商一致的方式进行核实，包括国内和国际核实。2.世界资源研究所（以下简称“WRI”）和世界可持续发展工商理事会（以下简称“WBCSD”）联手建立的温室企业核算体系（以下简称“GHGP”）下，《温室气体核算体系：企业核算与报告标准（修订版）》（以下简称“企业标准”）是GHGP中最有影响力的标准之一，企业标准将碳排放的测算从运营边界的角度明确定义了碳排放的三个范围：范围一、范围二、范围三（Scope1、2、3），其中范围一指企业直接温室气体排放；范围二指电力产生的间接温室气体排放，核算企业所消耗的外购电力产生的温室气体排放；范围三指其他间接温室气体排放，是一项选择性报告，考虑包含了企业所有的其他间接排放。二
世界主要经济体碳计量体系/标准发展情况
国际碳计量体系在全球气候应对变化进程中不断更新与发展，自UNFCCC推动开始，在国际标准下世界主要经济体根据自己的情况发展形成了各自的碳计量标准体系。1.欧盟碳计量体系/标准发展情况年签署“京都议定书”之后，欧洲逐步开始发展区域内的碳计量工作。欧盟的碳交易市场开始于年，目前已经历三个阶段，作为碳交易的基础，欧洲的碳计量体系在各阶段中不断丰富。（1）第一阶段（-年），欧洲碳交易体系开始统一20MW以上电厂、炼油、炼焦、钢铁、水泥、玻璃、石灰、制砖、制陶和造纸十个行业各自的碳计量，第一阶段纳入计量体系的温室气体只有二氧化碳。（2）第二阶段（8-年），欧盟碳交易系统纳入航空业的碳计量和碳交易，选择性的加入部分企业N2O的计量。（3）第三阶段（-年），欧盟碳交易将制铝、石油化工、制氨、硝酸、乙二酸、乙醛酸生产、碳捕获、管线输送、二氧化碳地下储存纳入了其计量体系，纳入计量的温室气体进一步扩充为：CO2、N2O以及铝生产过程中的PFC。欧洲按照《巴厘路线图》提出的三可原则，将纳入碳计量的行业和温室气体种类不断丰富。最初欧洲二氧化碳排放的计算主要以测算方法为基础，目前已过渡开始用直接测定方法，采用CEMS（对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置，又被称为烟气在线检测系统）的模式直接测定。比如欧洲全部大型火电厂和部分小型机组均装有CO2浓度测量装置和烟气流量计，这种直接测定的方法显然更加准确。2.美国碳计量体系发展情况美国全国的计量体系统一为强制性温室气体排放清单报告制度（GHGRP）。GHGRP要求企业温室气体排放清单报告必须委托第三方核查机构核查并提交，美国环保局会在线检查上报企业碳核查报告的相关数据、量化过程以及报告的完整、准确性，根据额外的信息进行一致性审查，并定期核查温室气体排放设施。同时，也会检查第三方核查机构的授权证明和资质条件。目前美国在完成基础碳计量方法统一的情况下，国家层面没有强制性减排计划措施，各州*府主导各自碳排放具体减排工作，目前以此形成了几个群体，包括东北部十州区域的温室气体减排行动（RGGI）、西气候倡议（WCI）、中部温室气体减排协议（MGGRA）和《加利福尼亚州全球变暖应对法案》。这种体系分散化的管理方式可能造成碳减排最大问题是配额分配的不均衡。比如东部十州主导的RGGI，根据其顾问机构出具的研究，RGGI将他在9-的排放限额设置为：每年其电厂可排放总量为1.88亿短吨。但是9年电厂仅仅排放了1.23亿短吨，据预测，一直到年排放都将会在1.88亿吨限额之下。配额的超发至少将在20年内不会对该地区的二氧化碳排放量产生积极影响。如果在美国全面流通碳配额交易，这些不同的组织的碳配额设定势必有所不同。在碳计量体系一致情况下，区域管理体系不同可能会对后续碳交易环节带来一些问题。3.中国碳计量体系发展情况中国碳计量体系建设一直处于有序推进中，从国际来看，中国作为UNFCCC非附件一缔约方，按照缔约方义务定期提交国家信息通报，阐述中国应对气候变化的各项*策与行动，分别于4年、年、年递交了《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》《中华人民共和国气候变化第二次国家信息通报》《中华人民共和国气候变化第三次国家信息通报》（以下简称“第三次信息通报”），并且于年、年递交了《中华人民共和国气候变化第一次两年更新报告》《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》，累计报告了中国年、年、年、年、年温室气体清单，在最新一期信息通报内容内，因不同年份国家温室气体清单编制方法随着IPCC指南方法更新而更新，为确保不同年份国家温室清单数据一致性与可比性，第三次信息通报对年国家温室气体清单进行了回算，体现出中国在国际应对气候变化工作中严谨负责的态度，积极配合UNFCCC开展全球应对气候变化工作。从国内来看，年根据国务院常务会议审议并决定颁布的《中国应对气候变化国家方案》，中国相关部门开始制定国家相应的碳排放统计、监测、考核办法。经过多年的试运行和补充，目前中国的计量体系在国家发展改革委办公厅年印发的《关于印发省级温室气体清单编制指南（试行）》的通知（发改办气候〔〕号）基础上，以国家发展改革委办公厅后续在-年发布的《国家发展改革委办公厅关于印发首批10个行业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)的通知》（发改办气候[]号）、《国家发展改革委办公厅关于印发第二批4个行业企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）的通知》（发改办气候[]号）、《国家发展改革委办公厅关于印发第三批10个行业企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）的通知》（发改办气候[]号）三份通知为主。截至目前，三份文件遵循IPCC指南原则涵盖了我国24个行业的碳排放计量方法及相关要求，在中国国家温室气体清单的框架内形成了不同行业的碳计量体系。有了扎实的碳计量体系作为基础，中国在北京、上海、福建、湖北、天津、重庆、深圳、广东、四川陆续成立了九个碳交易所作为区域试点，为年6月开展全国统一的碳排放权交易做好了充分的前期准备。中国碳计量体系目前覆盖的行业如下图：表2-2.国家发展改革委办公厅三批24个行业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）与此同时，年中国成立了全国低碳计量技术委员会，主要负责碳排放量、碳减排量计量技术规范的研究、制定和推广应用等工作，通过研究碳和能效计量标准器具，制定符合“三可原则”的技术规范与标准。该举措完善了中国碳计量数据传递和溯源体系，实现和维护国家量值的一致性和准确性。在积极发展国内计量体系的同时，中国积极开展“陆地碳计量国际学术伙伴项目（TCAIAP）”等碳计量学术项目，与国际有关单位进行了深入交流。碳计量是碳交易的基础，目前全球碳市场的趋势是自下而上由各国独立发放配额后形成独立的碳交易体系，而推动建立一套全球公认的、科学、精准、兼容性强的基础碳计量体系中形成各国的碳计量体系，对推进全球性碳交易发展与设立碳边界税以维护全球公平发展都起到了良好的基础巩固效应。03
全球与我国主要碳计量方法学介绍
环境治理是全球各国的共同重要议题，我国作为UNFCCC缔约方一直高度重视自身承担的国际义务，遵循IPCC推动全球各国温室气体减排目标而不断做出自身碳减排的努力。国家要做到碳减排，首先要开展的工作是遵循科学严谨的计量方法对国家碳排放量进行计算，即是以国际认可的碳计量方法开展碳排放量核查。本章以UNFCCC缔约方约定遵循的IPCC方法学为参照，结合我国《省级温室气体清单编制指南》，就我国相关部门发布的《行业企业温室气体排放核算方法与报告指南》开展碳计量方法介绍，着重对于发电、钢铁、水泥企业相关碳计量方法进行介绍。一
IPCC指南及相关类型碳排放计算方法简述
世界气象组织（WMO）与联合国环境规划署（UNEP）在年共同组建成立IPCC，IPCC通过IPCC指南为UNFCCC提供国家温室气体清单方法支持，旨在协助全球各国编制完整的国家温室气体排放清单，既能使有较多信息和资源的国家利用更为详细特定国家的碳计量方法，同时保持各国碳计量方法之间的兼容性、可比较性和一致性。IPCC指南最初发布于年，包括《年国家温室气体清单指南修订本》等三项文件；6年IPCC指南是目前最新版本，年推出“年修订版指南”对6年IPCC指南补充更新后进行共同使用。IPCC指南是基于国家或区域边界的碳计量方法类型，计算温室气体排放量的基本方法为缺省方法，基本公式为：IPCC指南推荐采用三层方法（方法1、方法2、方法3）来计算碳排放量，方法1从估算供给国家燃料的碳含量/主要燃烧活动（不同来源类别）排放量来进行计算，分为基准方法与区段方法，基准方法为估算国家燃料数量（表观消费）→碳单位转换→扣除燃料中固碳部分的碳量→乘以氧化系数对未氧化碳进行折算→转换为二氧化碳总排放量；区段方法为所有燃料品种（不包括生物量）和所有部门二氧化碳排放量加总即是二氧化碳总排放量。方法2、3是在方法1基础上详细的以技术为基础的方法（也称为“自下而上”方法），二氧化碳总量的计算不仅考虑所有燃料品种和所有部门，还考虑燃烧技术（如静止燃烧源和移动燃烧源），两种方法在提供更为详细排放量估算的同时需要更多数据支持，两种方法中方法3较方法2也更为详细（如方法3可以采取直接测定排放量、使用特定工厂或机组数据等）,国家在方法选择上应依据国情并根据可获得的数据详细程度而定。按照IPCC优良做法原则，在上述公式1.1、1.2中通常将采用本国的排放因子、分解更为详细的估算方法同样可归为方法2，方法2是目前IPCC指南框架下计算碳排放量的常用方法，我国也主要参照方法2开展碳排放量计算，以下以方法2开展IPCC相关类型碳排放计算方法介绍。图3-1.IPCC指南方法学简介图IPCC指南中对能源-固定源燃烧（发电）、钢铁生产、水泥生产分别的计算方法为：1.能源-固定源燃烧-方法2发电设施相关的碳排放量计算归类于能源-固定源燃烧，其计算公式为公式1.1+公式1.2，计算时应用本国的特定缺省排放因子，不使用IPCC提供的缺省排放因子。在实际计算时，要考虑常规电厂（电力、热电联产）化石能源流失问题（50%-70%），在计算中应根据实际情况予以调整。2.钢铁生产-方法21）源自钢铁生产的CO2排放：2）对于过程中的熔渣生产、焦炉、直接还原铁生产的CO2排放不做详细介绍。3.水泥生产-方法2IPCC指南邀请了全球名专家供稿，历经多次评审，指南在全球碳计量体系发展中具有极高的权威、兼容与参照性，指南提供了从较少至较多数据的碳计量参考方法，作为通用指南进行广泛传播应用。IPCC指南要求UNFCCC缔约国按照约定遵循IPCC指南标准编制本国特定的国家温室气体清单，后期国际上无论是以企业与组织为边界的GHGP或是以产品生命周期为边界的PAS规范方法均是与IPCC指南保持一致性而延伸开发出的更为详细适用场景的碳计量规范/体系。二
我国主要碳计量方法及相关行业碳排放计算方法简述
作为UNFCCC缔约国，我国历来高度重视气候变化问题，推动全国各省市在应对气候变化工作中不断形成规范。编制温室气体清单是我国降低碳排放总量，实现碳达峰、碳中和目标的一项严谨细致的基础性工作，我国编制年、年国家温室气体清单后，为进一步加强省级温室气体清单编制能力，国家相关部门组织多个单位专家共同编写了《省级温室气体清单编制指南（试行）》；为加强行业层面温室气体清单编制能力，国家相关部门后续又分三批印发了24个行业企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行），24个行业中最新根据环办气候〔〕9号，《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施》（以下简称“发电设施企业指南”）已经正式发布。在国内碳计量方法介绍中，对比省级温室气体清单编制指南，同样以发电、钢铁生产、水泥生产企业指南开展碳排放量计算方法介绍：1.发电企业1）在省级温室气体清单编制指南中，发电企业参考以化石燃料燃烧活动二氧化碳直接排放与电力调入调出二氧化碳间接排放量加总来计算全部的碳排放量。计算公式如下：2）发电设施企业指南适用于纯凝发电机组和热电联产机组等发电设施的温室气体排放核算，不适用于单一使用非化石燃料发电设施，碳排放核算边界为化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放+购入使用电力产生的二氧化碳排放。化石燃料燃烧计算公式为：在省级温室气体清单编制指南基础上，发电设施企业指南中一是清晰的定义了各类化石燃料活动的计算公式，电力计算公式中从发电机组中区分了纯凝发电机组与热电联产机组供电量的区别计算，并提供了各类供热比、供煤（气）耗等计算方法；二是指南采用IPCC指南方法2进行碳排放量计算，在排放因子与活动数据选择上，燃煤元素碳含量、低位发热量测定方法标准按照GB/T国家标准；化石燃料相关参数缺省值（低位发热量、单位热值含碳量、碳转化率）绝大部分采用我国缺省值，遵循IPCC推荐的各国在温室清单编制过程中采用特定国家缺省因子的原则；三是指南在排放量计算同时对企业生产数据信息获取做出了计算与填报要求，对于不同机组的各项数据进行获取。IPCC指南对于发电企业的方法3是在方法2基础上要应用到不同技术源类别中的燃烧量数据与特定排放因子，由此看出发电设施企业指南向着IPCC指南方法3在不断完善。整体来看，发电设施企业指南体现出计量的准确性与可信度，反映出我国发电设施企业碳计量方法与IPCC指南的计算可比性与原则一致性。2.钢铁企业1）在省级温室气体清单编制指南中，钢铁生产过程二氧化碳排放主要有两个来源：炼铁熔剂高温分解和炼钢降碳过程。石灰石和白云石等熔剂中的碳酸钙和碳酸镁在高温下会发生分解反应，并排放出二氧化碳。炼钢降碳是指在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其他杂质氧化成二氧化碳排放或炉渣除去。估算钢铁生产过程二氧化碳排放量的计算公式为：2）《中国钢铁生产企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》（以下简称“钢铁生产企业指南”）为钢铁生产企业试行指南，目前国家并未对钢铁生产企业温室气体排放核算与报告下发正式文件。根据钢铁生产企业指南，钢铁生产企业二氧化碳排放量为燃料燃烧排放+工业生产过程排放+净购入使用的电力、热力产生的排放-固碳产品隐含排放，其计算公式为：在省级温室气体清单编制指南基础上，钢铁生产企业指南一是引用与参照了国际钢铁协会、ISO等国际相关指南与标准方法，二是从IPCC方法学角度，从省级清单参照方法2的供给钢铁行业燃料的碳含量/主要燃烧化石燃料/燃烧原材料排放量进行计算，钢铁生产企业指南整体细化到了方法2中的从钢铁生产各工序涉及的排放量层面进行计算，工业生产过程排放的E过程=E溶剂+E电极+E原料环节，溶剂和电极排放因素考虑到了不同关键类别炼钢技术（熔炉类别）排放量的区别，在方法2的基础上，如果未来钢铁生产企业可以参照特定工厂排放或活动数据，则可将排放计算细化至方法3；从缺省因子的角度看同样遵循IPCC推荐的各国在温室清单编制过程中采用特定国家缺省因子的原则。3.水泥企业1）在省级温室气体清单编制指南中，水泥生产过程中的二氧化碳排放来自水泥熟料的生产过程。熟料是水泥生产的中间产品，它是由水泥生料经高温煅烧发生物理化学变化后形成的。水泥生料主要由石灰石及其它配料配制而成。在煅烧过程中，生料中碳酸钙和碳酸镁会分解排放出二氧化碳。估算水泥生产过程二氧化碳排放量方法采用IPCC指南标准的方法2，计算公式为：2)《中国水泥生产企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》（以下简称“水泥生产企业指南”）为水泥生产企业试行指南，目前国家并未对水泥生产企业温室气体排放核算与报告下发正式文件。根据水泥生产企业指南，水泥企业生产过程中，使用的燃油、替代燃料或协同处置的废物中可能含有生物质燃料所产生的二氧化碳，被视为无气候影响，不需进行核算和报告。水泥生产企业二氧化碳排放量为燃烧燃料排放+工业生产过程排放+净购入使用的电力、热力产生的排放其计算公式为：在省级温室气体清单编制指南基础上，水泥生产企业指南一是参考了世界可持续发展工商理事会（WBCSD）、美国、欧盟等相关排放报告文件，二是从IPCC方法学角度，类似于钢铁生产企业指南，省级清单是参照方法2基于水泥生产熟料产量，直接依据熟料生产数据（不是从来水泥产量推断熟料产量）和国家特定排放因子计算排放；水泥生产企业指南则参照方法3，将计算数据详细到生产熟料时消耗的碳酸盐类型（成分）区分，以及消耗碳酸盐的各排放因子；IPCC方法3推荐水泥生产企业碳排放量计算要考虑碳酸盐排放+未回收到炉窑中未煅烧CKD排放+碳类非燃料排放，水泥生产企业指南计算方法则覆盖了方法3中内容，特地在工业过程燃烧排放中区分了碳酸盐分解产生的三类排放（熟料对应的碳排放量、窑炉排气筒粉尘对应的碳排放量、旁路防风粉尘对应的碳排放量）。水泥生产企业指南目前虽未发布正式版本，指南试行版碳计量方法已按照IPCC优良做法原则开展详尽的水泥企业碳排放量计算。综上所述，从碳计量方法学一般结构，将国内主要碳计量方法与IPCC指南方法进行对比如下图：图3-2.碳计量方法学一般结构对比04
国内重点行业碳计量分析
一
发电行业
发电行业是我国自“十二五”规划以来发改委列入碳计量测算要求的第一批行业。其碳计量方法是所有其他行业进行“范围二”计量的理论基础。精准、明确的发电行业碳计量方法不仅是发电企业进入碳排放权交易市场的理论依据，同时也是分析电力市场和碳市场价格联动、信息传导等的关键模型。
自年3月以来，我国推行了全国性的电力市场改革。截至年，试运行规模已初见成效，全国参与市场交易的电量（亿kWh）已占总用电量的约40%，而其中火电又占了90%以上。碳市场的价格会影响火力发电的成本，而火力发电的电量会影响碳市场的需求。发电行业的碳计量模型的提出为年6月即将开展的全国统一碳排放权市场做好了充分的计量准备，为随后的发电行业“碳达峰-碳中和”路径的设计、投资价值的分析以及电力-碳两市场间的价格机制传递研究做好了充分的理论准备。
1.行业碳计量及分析
1）计量规则
根据发电设施核算指南，发电企业的碳计量范围包括：化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放+企业购入使用电力产生的二氧化碳排放。在此之上，我们在计算过程中考虑了脱硫过程的二氧化碳排放，原因是在我国大部分燃煤机组采用的脱硫工艺为石膏或石灰石脱硫法，其原理为利用碳酸盐的水溶混合物与煤炭燃烧后的二氧化硫发生置换反应，生成亚硫酸盐和二氧化碳。这部分二氧化碳可占一个燃煤机组的整体排碳量约20-30%。故结合发电设施指南与脱硫工艺考量，故碳排放总量（E）可表示为
2)碳排放计算实例基于以上模型，选取中国和海外的上市发电企业各一家进行数值计算。中国的发电企业取华能集团有限公司，海外的取澳大利亚的AGL公司（AustralianGasandLightCompany）。这两家公司的燃煤机组占比都比较高，且近年都有逐步向新能源发电领域扩展的迹象。
华能集团是中国五大发电集团中最早成立的企业，一直专注于电力行业的发展，年位列世界五百强企业的第位。华能集团旗下的上市企业主要为华能国际和华能新能源，前者主要致力于传统火电、水电电源发展，后者主要致力于风电、光伏等新能源电源建设。
AGL公司是澳大利亚三大能源公司之一，已有年的历史，是目前澳大利亚最大的可再生能源发电资产经营者和开发者。AGL公司仍保有大量的火电资产，在此基础上也投资了大量的水电、风电与太阳能项目。
算例选取年的数据进行对比与计算。由于地区差异，华能集团年的总发电量约为AGL公司的10倍，绝对数值的对比没有意义。新能源机组装机和出力是发电行业响应环保减排*策力度的两个重要指标，这里选取两个公司的新能源机组的装机占比和出力占比进行比对，结果如图4-1所示。其中，华能集团年新能源的装机和出力占比分别是16.92%和5.63%，AGL公司新能源的装机和出力占比分别是33.98%和9.72%。图4-1.华能集团和AGL公司新能源装机、出力占比情况数据来源：华能国际年报、华能新能源年报、AGLAnnualReport根据发电设施企业指南计算方法，结合已有的我国电力行业公开数据集、IPCCDatabase、世界排放数据库等资源，对华能集团和AGL公司分别进行碳排放计量，华能集团的火电总发电量为.02TWh，总碳排放量为.13Mt，企业碳强度为0.t/MWh。华能集团年按中国电网区域的发电量、碳排放量、发电量/碳排放量占比和碳强度分别由图4-2至4-5所示。图4-2.华能集团的火电机组在六大区域年发电量对比图4-3.华能集团的火电机组在六大区域年碳排放量对比图4-4.华能集团在各区域发电量/碳排放量占比图4-5.华能集团的火电机组在六大区域年碳强度对比图4-2、4-3和4-4所示，华能集团主要活动的火力机组集中于我国的华北区域，其次是华东区域。图4-5所示，华能集团的碳排放高峰机组主要集中于我国的东北区域，其次是南方区域。类比于华能集团，对AGL公司进行同样的统计和计算，区域的划分依据澳大利亚国家电力市场的州名划分，分别是新南威尔士州、昆士兰州、南澳大利亚州和维多利亚州。经过统计和计算，AGL公司的总发电量为50.92TWh，总碳排放量为43.12Mt，企业碳强度为0.t/MWh。AGL公司年依区域的发电量、碳排放量、发电量/碳排放量占比和碳强度分别由图4-6至4-9所示。图4-6、4-7和4-8所示，AGL公司主要活动的火力机组集中于新南威尔士州，其次是维多利亚州。图4-9所示，AGL公司的碳排放高峰机组主要集中于新南威尔士州，其次是维多利亚州。值得注意，根据澳大利亚国家能源交易中心（AEMO）的数据，AGL公司在新南威尔士州和维多利亚州的火力机组主要为燃煤机组，其中维州煤机的燃料是热值偏低的褐煤。在昆士兰州和南澳大利亚州，AGL公司的火力机组以燃气和燃油机组居多。图4-6.AGL公司的火电机组在四个州年发电量对比图4-7.AGL公司的火电机组在四个州年碳排放量对比图4-8.AGL公司在各州发电量/碳排放量占比图4-9.AGL公司的火电机组在四个州年碳强度对比3）碳排放实例结果分析华能集团是中国五大发电集团中成立最早、装机第二的公司，其碳排放数据具有一定的代表性。根据算例，华能集团年的火电总发电量为.02TWh，总碳排放量为.13Mt，企业平均碳强度为0.t/MWh。其主要活跃的火力机组集中于我国的华北区域，其次是华东区域。旗下的高碳排放机组主要集中于我国的东北区域，其次是南方区域。AGL公司是澳大利亚三大能源公司之一，其年的火电总发电量为50.92TWh，总碳排放量为43.12Mt，企业碳强度为0.t/MWh。其主要活动的火力机组集中于新南威尔士州，其次是维多利亚州。其碳排放高峰机组主要集中于新南威尔士州，其次是维多利亚州。对比以上统计和计量结果，华能集团年新能源的装机和出力占比分别是16.92%和5.63%，AGL公司新能源的装机和出力占比分别是33.98%和9.72%。我们不难看出，华能集团在电源低碳转型上都暂时落后于AGL公司，不论是新能源机组的装机还是出力占比，都低于AGL公司，距我国“碳达峰”目标仍有一定距离，需要继续推进新能源机组发展的进度。据悉，自年起华能集团已加大新能源领域的投资，包含以下四个重大举措：1）年投资计划中，风电、光伏占比68%；2）在江苏投资亿开发海上风电；3）储备万kW风电+光伏平价上网项目；4）收购协鑫新能源。目前，中国的五大发电集团都已公布了各自的“碳达峰”路径规划。华能集团的于年1月17日宣布：截至年，发电装机达3亿kW，新增新能源装机万kW以上，确保清洁能源装机占比50%以上，碳排放强度较“十三五”下降20%，到年，发电装机突破5亿kW，清洁能源装机占比75%以上。此外，在电源结构上，华能集团的火力机组主要以燃煤机组为主，六个电网区域的边际碳强度均在0.83-0.87t/MWh之间，而AGL公司的火力机组在不同州的分配各不相同，有燃煤机组和燃气机组的明显群体差别。AGL公司年年报上环境部分所披露的二氧化碳排放数据为43.2Mt，与我们计量所得的43.12Mt相差无几。这可以说明，该方法适用于一般的发电企业进行碳计量测算。2.碳减排技术路径作为世界上最大的煤炭消费国和生产国，煤炭已深深植根于中国的能源体系及经济体系中。中国燃煤机组总装机容量约为11亿kW，电力行业占中国煤炭消费总量的54％，是碳排放的主要产生者。为使电力行业支撑年碳达峰目标，需要在年实现高比例可再生能源（主要包括风电与光伏）取代高碳排放强度的发电机组（如燃煤机组）。年12月12日，习近平主席在气候雄心峰会上宣布，到年，我国风电、光伏发电总装机容量将达到12亿kW以上。截至年9月，全国风电、光伏累计装机已达到4.4亿kW，距离12亿kW的装机目标仍有7.5亿kW的差额。为如期实现“碳达峰”，中国能源转型与“十四五”电力规划研究给出两套装机方案，如表4-1所示。表4-1.电力行业“碳达峰”不同煤电装机方案比较方案1的核心思想是以较快的清洁能源装机速度来替代煤电退出后所产生的电力缺口需求，即年风电装机达到5.36亿kW，光伏5.51亿kW，总计约等于11亿kW，接近12亿kW风电、光伏累计装机容量的目标。方案1的装机速度约为1.3亿kW/年，其中风电约0.亿kW/年，光伏约0.亿kW/年。相比于方案1，方案2对风电和光伏装机的速度相对缓和。预计年，方案2风电装机达到4.25亿kW，光伏3.75亿kW，总计8亿kW装机容量。以方案2的装机速度预估，到年，可以0.77亿kW/年的装机速度完成12亿kW的装机目标，其中风电0.41亿kW/年，光伏0.31亿kW/年。考虑到环境和社会成本，以更快地装机速度完成风电、光伏的装机目标，可以减少更多的CO2排放量。年全国碳市场开始运行，碳排放将作为发电企业的运营成本，配额被市场调控。碳排放总量受市场的激励，预计会逐年削减。节能减排技术的使用可减少碳排放造成的成本，故以更快的装机速度达到装机目标更能体现出经济效益。3.发电行业投资展望随着*策的提出，电力行业作为全球二氧化碳排放占比最高的部门（行业）将成为国家碳减排的重要环节，而火力发电作为其主要来源则势必成为主要关卡。据中电联统计，年我国火电发电量5.17亿千瓦时，占总发电量的67.87%，高于全球平均火电占比，电力行业在碳排放中的占比更加突出。从Carbonmonitor的数据显示，年我国电力行业的二氧化碳排放占比约为45%。随着新冠疫情的好转和经济活动的恢复，年及未来我国用电端的需求还将继续保持低速增长。据IEA预测，年中国的GDP增长为9%，与之对应的用电量需求将同比增长8%（中电联预测为6-7%）。因此，要实现碳中和目标，电力行业的发展和转型是重中之重。1）行业现状及竞争格局：电力行业改革方针将按照国家能源局规划开展，即到年我国非化石能源消费比重要达到25%，以火电为主的电力供应体系虽然面临结构调整压力，但中短期来看火电仍将占据主导地位。投资方面来看，随着“停建一批、取消一批、缓解一批”的相关工作不断落实，整体火电行业投资规模明显下降。年至年，我国电源工程总投资从亿增长到亿元，相应的火电电源投资从亿元下滑到亿元，降幅较为明显。与此同时，由于负荷端的需求持续增长，加上新能源电力供给的不稳定性，火电企业每年的新增装机容量近几年仍将处于各电源类型前列。据中电联预测，年我国全社会用电量将增长6-7%，在此背景下，“五大四小”集团（央企国企）在行业内占有领先地位，火电的装机容量和发电量大部分集中在头部。电力行业本身是高度依赖资源（区位）和资本，深耕行业多年的龙头企业在未来的发展中将继续拥有强大的竞争优势。此外，年5月，国资委向五大发电集团下发《关于印发中央企业煤电资源区域整合第一批试点首批划转企业名单的通知》，甘肃、陕西、*、青海、宁夏五大试点区域首批划转企业装机容量达.9万千瓦。区域资源的整合不仅有利于提升火电市场的供给效率，也为面临资金压力的企业带来了新的发展可能。2）建立容量电价补偿机制，推进环保节能技改：从各大火电企业的转型发展道路中我们可以看到，淘汰落后产能是提升企业整体效益的有效办法。但有转让就有接收，直接停用则可能造成供应短缺，在用电需求保持增长的情况下，如何更好地利用落后产能也是火电行业内亟待解决的问题。发改委的意见中特别指出，对于燃煤机组利用小时偏低的省份可建立容量补偿机制，目前全国首个燃煤机组容量电价补偿机制已于山东电力现货市场得到验证，广东等省份也开始建立电力现货市场容量补偿机制。但若要从根本上改变火电机组的利用效率，环保节能技改可能是火电企业需要重点考虑的方式。从上文的实例及各大发电集团的社会责任报告中我们可以看出，火电企业在环保节能技改中的投入对机组能耗及污染物排放都有积极的影响，并不同程度地反映在成本端。积极探索清洁高效的火力发电技术是火电企业在碳中和背景下长期发展的必要举措。3）发电行业未来展望：随着碳达峰、碳中和的长远能源*策的推出，我国能源结构将加速向低碳化、清洁化转型，新能源装机快速提升替代燃煤发电将是我国能源结构转型中至关重要的一环。但这并不意味着十四五期间煤电装机将被大规模淘汰关停，一方面目前风电光伏虽然能够实现平价，但在电网侧储能没有大规模应用前，煤电仍将作为电网的主要支撑起到调峰平衡的作用；另一方面当前煤电机组主要系年至年间投产，整体使用寿命预期在年后逐步到期，其到期关停即可满足碳减排的要求，无需提前加以关停。我们以传统的五大发电集团主体上市公司作为研究对象（国家电投暂无主体上市，以华润电力代替），观察其火电业务的占比及变化趋势。从装机结构来看，近年来各大上市公司火电装机占比整体上呈现逐步下降趋势，国电电力火电装机占比有所提升主要系年重大资产重组合并部分神华集团体内火电资产所致。截止年，华能国际、华电国际、国电电力、大唐发电和华润电力五大电力上市企业火电装机占比基本上均在75%左右（华能国际、华电国际为煤电口径），五大电力上市企业合计火电装机达2.88亿千瓦，约占全国火电装机的23%左右。未来随着火电上网电价机制的改革，火电行业与煤炭相关所带来的周期性在减弱，在需求端和供给端保持平衡稳定增长的背景下，火电企业的收入有望保持稳定增长。未来越来越多的火电企业朝着综合能源结构企业发展，新能源较高的毛利率也将进一步拉动火电企业的盈利水平。在碳中和目标的指引下，火电企业也将更加重视在节能减排技改上的投入。同时，火电企业经营现金流较大，考虑到未来火电新增项目节奏放缓，资本开支减少，营收状况稳定的企业将保有可观的现金流，具有较大的分红潜力，也有可能成为市场青睐的对象。图4-10.近年电源工程总投资增长、火电投资下降数据来源：中电联图4-11.“五大电”火电装机占比有所下降数据来源：Wind二
钢铁生产行业
钢铁生产行业作为中国经济社会发展第一大支柱产业，在我国经济发展各个时期起到至关重要的作用。近年随着国家高质量转型发展的需求以及“碳目标”的规划，把握钢铁生产行业发展新机遇，是“内促高质量发展、外树负责任形象”的主动抉择，将进一步促进能源结构转型。1.行业碳计量及分析1）计量规则2)碳排放计算实例钢铁生产企业以华菱钢铁CSR报告等公开披露数据为例，计算华菱钢铁全年CO2排放量，如下表：表4-2.华菱钢铁碳排放量主要计算过程根据计算得出华菱钢铁年全年CO2排放量为.7吨，企业公开披露的二氧化碳排放总量如下表：表4-3.华菱钢铁公开披露碳排放总量对于华菱钢铁年碳排放总量，对比基于公开披露数据采用钢铁生产企业指南结果与企业公开披露的碳排放总量：1）在华菱钢铁的CO2排放量计算中，一是考虑目前国内钢铁冶炼技术现状中高炉比例占90%左右，且溶剂在吨钢炼制用料较少，计算中忽略E过程中溶剂、电极产生的排放；二是因国内大型钢铁企业固碳产品一般用于投入再冶炼而非出售，计算中忽略E固碳因素。2）通过计算结果与企业公开披露值差异比对，主要数据差异原因一是本报告在E燃烧中三类煤气数据参照企业最新公布的年公开数据，随着企业本身碳减排进程，企业年实际煤气燃料排放数据应小于计算所参考的排放数据；二是本报告在无烟煤、烟煤、焦炭消耗量数据采用的是企业公开披露年采购量，考虑到原材料采购日常备货需求，此三项真实消耗量应小于用于计算的采购量；三是本报告计算采用的排放因子等计算参数按照钢铁生产企业指南标准，企业公开披露的CO2排放量采用发达国家排放因子等计算参数，因排放因子等参数对计算结果乘积放大效应很强，故计算结果与企业公开披露值差异在合理范围内。基于以上三项误差因素分析，计算结果与企业公开披露排放量基本可对应。从计算过程可以看出钢铁生产企业主要二氧化碳排放量由煤、焦炭与煤气造成，下一步应从源头改善需要以实际供需进行适度生产、控制产出，并不断改良现有技术手段遏制新气体的增加。3）碳排放实例结果分析钢铁企业主要排放源来自燃料燃烧产生的二氧化碳，而现阶段主要以控制新增产能及新技术应用减少企业二氧化碳的产生。而上述两种路径的应用对企业营收、能源结构性变化有着不同影响。仍以华菱企业为例，假设通过减少产能控制二氧化碳的产生，设置3个不同场景，分别为30%/50%/70%的减碳量由减少产量实现，测算在年排放量下降15%/30%/50%时的营收情况，如下：表4-4.控制钢铁产量减排对营业收入影响测算单纯通过减产控制碳排放，会直接影响企业营收，而测算进一步证明不能简单将“碳中和”与“快速压减钢铁供给”直接挂钩。“碳中和”仍是延续供给侧改革后形成的“打破上游垄断格局、供给有序匹配需求、价格相对稳定”的*策思路，因此，降低二氧化碳排放并非单纯依靠限制钢铁产品供给，更多是在满足行业供需大格局稳定背景下，通过发展其它新能源方式或新技术替代以降低产业排放量或钢铁需求。2.碳减排技术路径国内制造业创新发展、技术进步手段以发达国家标准，是摆脱产能盲目性扩张、生产资料合理应用的有效手段，随着“”*策的要求，围绕钢铁行业的新技术研发迫在眉睫，具体如下：1)电炉技术取代传统高炉技术是目前最成熟、最经济的技术路径电炉技术（以下简称“电炉”）取代传统高炉技术（以下简称“高炉”）目前是最成熟、最经济的减碳技术路径，但电炉比例上限受废钢原料限制。当前钢铁行业已有成熟的低碳排放技术路线，即短流程电弧炉炼钢，电炉钢的核心原理是利用电炉将废钢融化后重新冶炼为钢材。年高炉吨钢释放二氧化碳为1.68吨，电炉吨钢释放二氧化碳仅为0.39吨，约为高炉的23.2%，故此技术将成为行业走向绿色制造的必经之路。国内年电炉钢产量约占总产量的10%，而欧、美等国家占比达到60%左右，由此可见，国内电炉钢比例仍存在较大的提升空间。我们预测随着废钢资源的逐渐丰富，到年国内电炉钢产量占比有望增长至30%；年，该比例将扩大至60%，逐渐接近欧美国家当前的水平。图4-12.未来高炉技术VS电炉技术产量比例（按产量口径）来源：中国钢铁工业协会，《钢铁行业“十三五”煤控中期评估与后期展望》此外，“高炉转电炉”也有助于国内逐渐降低对进口焦煤、铁矿石的依赖，对中国重要工业行业原料保供安全具备重大意义。国内当前炼钢原料对外依赖程度较高，主要体现为：①焦煤：25%从澳大利亚进口；②铁矿石：进口依赖度80%+，其中约64%从澳大利亚进口。在废钢供需改善、环保经济效应显现、*策持续倾斜等利好电炉钢发展条件推动下，高炉转电炉的进程加快，我们预测到年、年，中国焦煤和铁矿石的需求量将分别下降60%，70%，基本摆脱对进口原料的依赖。2）高炉氢能冶金：能够大幅降低高炉吨钢铁碳排放，尚不具备大规模应用基础氢能冶金能有效减少二氧化碳排放，根据全球领先钢企氢冶金技术进展，最多可减少高炉80%以上的二氧化碳排放量，同时加快反应速度。氢作为清洁能源，不仅能在交通领域广泛应用，还能够作为优秀的还原剂和高品质能源应用于钢铁行业。氢冶金就是氢代替传统的化石燃料，不仅能增加反应速度，还可以减少二氧化碳的排放量，世界各国从清洁能源替代性角度出发，正对氢能冶金方面积极探索，例如：德国钢铁生产商蒂森克虏伯正式启动氢能冶金项目，为全球范围内钢铁公司第一次在炼钢工艺中使用氢能代替煤炭；欧洲开展H2FUTURE项目，旨在通过可再生能源发电产生绿氢。另一方面，氢能冶金技术目前仍缺乏大规模商用条件，氢能冶金技术的发展面对的难题主要在于两点：一是氢冶金炉温较高，温度难以控制，对冶炼技术要求更高，相对难以推广；二是氢难以完全替代焦炭与铁矿石进行反应且成本昂贵，较碳捕捉可能不具备优势。根据奥钢联（奥地利钢铁企业，为全国最大废气排放者，二氧化碳排放占行业的10%）数据，其氢能开发项目处于试点当中，具体实现氢能制钢至少要等到年以后。3.钢铁行业格局新发展路径1)碳中和背景下，电炉技术有望快速发展电弧炉有望加速发展，或不再是行业“边缘供给”。碳中和背景下，电弧炉有望迎来加速发展的机遇，一方面是短流程电弧炉炼钢技术是目前最成熟、经济的碳减排技术路径。年高炉吨钢释放二氧化碳约为高炉的23.2%，减排效果卓越，是钢铁行业实现碳中和的必经之路。另一方面是高炉环保成本的持续攀升或使电炉不再是行业“边缘供给”，高炉产能有望向电炉加速转化。碳中和背景下，引导机制的引入将使长流程钢企的环保成本提升，而电炉的主要原料废钢的价格有望随着废钢资源的丰富逐渐下行，长短流程钢企成本曲线所处的位置将发生扭转，电炉产能有望成为具备成本优势的钢铁供给，加速提升长流程钢企转型电弧炉炼钢的趋势。目前年我国电炉钢产量约占总产量的10%，而海外欧、美等发达国家占比达到40%以上，为了着手于降低整体碳排放量，在“碳中和”背景下我国电弧炉将迎来加速发展的机遇。2）钢铁行业优胜劣汰、集中度提升的趋势有望加速优胜劣汰，未来钢铁行业加速走向集中，龙头钢企强者恒强。目前中国七大碳市场平均吨碳价格超过24元，对于成本曲线较高的钢企而言是难以忽视的负担，且随着更多行业逐渐被纳入碳交易市场，碳交易价格将面临再平衡。一方面未来节能减排能力差、效率低下的钢厂可能面临高昂环保成本及产量极大约束的双重打击，且难以通过大额的资本开支升级环保设备，或将逐渐退出市场。另一方面实力雄厚的龙头钢企则凭借自身成本及绿色制造优势不断扩张市场份额，持续提升自身行业定价权及上下游议价权，盈利能力将进一步提升。表4-5.八大地区碳交易情况与不同炼钢技术成本来源：Mysteel展望国内钢企发展路线，将呈现非线性（凸性）发展态势。首先，年初发改委与工信部在部署年工作时，要求将“坚决压缩粗钢产量，确保粗钢产量同比下降”列为年能源工作首要目标，导致市场对相关行业供给侧或快压减的担忧。在环保督察趋严背景下，重要的钢铁生产基地唐山更是提出了严格的限产计划，这一系列现象短期内助推了钢铁价格上涨。其次，钢铁等高排放行业在*策要求下或以减产或技术革新等方式控制产能排放。具体看，减产将在一定时期对企业营收造成影响，而引入新技术设备则会增加企业生产成本，压缩利润空间。因此，第一阶段后企业营收会呈现阶段性下阶趋势；长期来看，钢铁产业结构的调整和升级，将完成传统模式向现代模式转变。龙头企业更是可通过兼并重组方式，提高产业集中度，通过建立统一生产机制，降低生产成本，提高核心竞争力。未来行业头部聚拢效应将更加明显，企业估值也随着生产格局的改善及能源结构调整进一步提高，长期视角持续