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麦肯锡-“中国加速迈向碳中和”发轫篇:解锁产业绿色发展的密码| 观点与方案

佚名 来自: 麦肯锡 2021-01-30

麦肯锡-“中国加速迈向碳中和”发轫篇:解锁产业绿色发展的密码

编者按

让大家来畅想一个2050年的碳中和世界:走出家门,城市中的汽车变少了,人们出行更多选用便捷绿色的公共交通。穿梭于城市大街小巷的是没有尾气排放的电动汽车,甚至还有氢燃料汽车。钢铁中有相当部分以氢气炼制,而氢气则完全由绿色能源电解水生产而成;大漠戈壁建起了成排的集中式光伏发电站,广袤草原上成排的风机为农村、也通过特高压输配电网向远方的城市送去光明;城市建筑屋顶上、道路两旁电灯上是各式各样的分布式光伏和储能装置,千家万户的输配电系统彼此相连、互相支撑……实现这样的愿景,也意味着到2030年全球人为造成的二氧化碳净排放量将较2010年降低约45%,到2050年达到“净零排放”,面对目标与时间的双重挑战,碳中和转型的道路亟待开启。

碳中和是值得全人类共同奋斗的目标,各国已纷纷开展多项具体的研究与落地工作。欧盟委员会公布《欧洲气候法》草案,决定以立法的形式明确2050年实现碳中和的目标;美国宣布重返《巴黎协定》;日本、韩国等国也纷纷在近期就碳中和给予承诺;2020年,中国在第七十五届联合国大会一般性辩论中率先提出了“碳达峰、碳中和”目标。在此关键节点上,麦肯锡在中国区正式启动中国大规模碳中和转型研究公益项目,借助麦肯锡全球可持续发展研究的丰富经验,结合对中国社会、行业和企业的全面理解和深刻洞见,投入十亿级美金资源,动员全球百余人常识力量,开展横跨各大主要工业板块的碳中和转型趋势、对策和技术研究,希翼能为中国早日达成碳中和目标略尽绵力。

本文是“中国加速迈向碳中和”系列文章的开篇之作,接下来大家将陆续发布一系列文章以餮读者,内容涵盖钢铁、煤化工、水泥、油气、电力等行业,涉及脱碳路径剖析、新兴技术研讨、投资成本预测、国际实践分享等众多主题,也会探究传统脱碳工艺革新、碳捕集利用与封存(CCUS)、氢能等新型脱碳技术的最新趋势。在大家持续推进此项研究的过程中,非常欢迎各界专家同仁不吝赐教,在留言区提出宝贵意见,您也可直接与团队取得联系。大家期待与社会各界共同推进绿色中国碳中和转型之路。

实现2060年净零目标,未来十年是制胜关键

第一次工业革命以来,人类的碳排放已使气候变暖风险累积到了“积重难返”的程度,遏制进一步升温至关重要。在2018年,全球平均气温较前工业化时代(1850-1900年的平均值)上升了约1.0℃。中国是受到全球气候变化影响最大的国家之一,1901-2018年地表年平均气温已上升了1.5℃ ,预计到2100年将上升4.8℃。中国也是主要的二氧化碳排放国,自2004年以来,中国的碳足迹一直保持世界第一。2017年,中国二氧化碳排放量占全球总量的28.3%。

气候变化可能会对社会经济系统造成灾难性影响。根据麦肯锡全球研究院(MGI)分析,气候变化将直接影响宜居性与宜业性、粮食系统、实物资产、基础设施服务以及自然资本。到2030年,中国可能有1,000至4,500万人面临极端高温和致命热浪的威胁;到2050年,该数字会攀升至1.1至2.5亿人。全球气候变暖导致格陵兰冰原、南极冰盖以及山地冰川加速融化,进而致使海平面上升、台风的强度和频率增加以及降雨增多,加剧沿海地区风暴潮、海岸侵蚀、洪涝、泥石流等灾害风险。若要避免气候变化带来的最严重冲击,气温上升须被控制在1.5℃内。

要实现这一目标,就必须根本性地改变现状,迅速地以空前幅度减少二氧化碳、甲烷、一氧化氮等诸多温室气体排放。为应对时代危机,麦肯锡全球可持续发展研究团队历时两年打造了以将全球升温控制在1.5℃以内为目标的减碳路径模型,并得出至2050年全球二氧化碳排放量需控制在5,700亿吨以内的结论。在各转型路径中,大家认为最可行的当属未来十年减排速度较快的“有序转型”路径,这意味着截至2030年全球需减少50%~55%的排放量,破局就在未来十年。



中国的减排行动已大幕开启。碳中和目标已经被纳入“十四五”规划建议,并在2020年12月召开的中央经济工作会议上被作为2021年的重要任务进行部署。在实现碳中和的诸多路径中,如何选择并搭建具体实行过程至关重要,这也涉及行业、社会、企业、民众之间的相互关联和影响,其整体协同水平会直接影响措施的落地效果和净零目标的达成进度。

学界业界多家机构也已积极开展中国低碳发展的路径调研工作,行业研究机构、院校、企业的碳中和研究百花齐放、各有所长,有些聚焦宏观经济规划,有些则更关注具体实施技术。麦肯锡致力于在2050年愿景的指引下,研究搭建一条充分考量技术发展、商业模式与社会效益的平衡路径,以有效推动各阶段的碳中和转型事业发展,构建中国的零碳联盟。同时,大家也充分意识到,要在2060年甚至更早实现碳中和,势必需要尽早达到碳峰值,越早制定明确且有共识的路径图,后续达成目标的可能性就越高,所需资源和经费也就越可控。所以,未来十年将是中国扩大脱碳规模、成功实践碳中和的关键破局期。

中国产业碳中和转型路径概述

据麦肯锡团队测算,工业排放约占中国目前总排放量的40%,工业产业也是中国最大的碳排放源,必将面临脱碳大环境的短期冲击与长期转型挑战。大家对钢铁、煤化工、水泥、油气、电力、新兴能源等重点板块开展研究,试图在碳中和目标、产业转型、社会变革、需求升级等各驱动力之间,寻找到能够为社会、政府、行业、企业和民众等各方接受的优化路径与方案抓手。

钢铁:当前中国钢铁行业的碳排放量相当于17亿吨二氧化碳当量,在升温不超过1.5℃的情境下,到2050年需减排98%。在大家的分析中,钢铁企业需要因地制宜,在能效变革、废钢再利用、碳捕捉技术和氢能炼钢技术中选择合适的脱碳抓手,不同区域也可建立脱碳自循环。碳捕捉与氢能炼钢等新兴技术的商业化进展能否有效弥补减排缺口,将是未来一大挑战。

煤化工:煤化工行业在2015年约占中国碳排放量的10%。因为资源禀赋,相比其他国家,中国的化工行业更多使用高碳排的煤炭。根据麦肯锡分析,为达成升温不超过1.5℃的目标,化工行业需要在2050年前将碳排降低90%以上。在需求降低、原料煤耗减少、燃料电气化、碳捕捉技术和电解制氢等脱碳抓手中,煤化工的最佳招数组合有进一步探讨空间。鉴于资源有限和利润缩减,行业可能需要外部推动力来为减碳举措提供激励。

水泥:当前水泥产业每年约产生17亿吨二氧化碳当量,在升温不超过1.5℃的情景下,到2050年需减排71%。在水泥产业的减碳抓手中,能效提升与替代燃料是两大无悔举措,但更大的贡献来自于城市化放缓以及替代建筑材料技术出现所带来的需求下降。若要确保实现1.5℃情景,则需要超百亿美金的资本支出,政府与业界能否持续投入会是路径通达的挑战。

油气:在升温不超过1.5℃的情景下,油气全生命周期须在2050年减少95%的温室气体排放。疫情和低油价为油气行业敲响了一记警钟,也吹响了加快能源转型的号角。从长期需求来看,全球电气化与可再生能源的发展会进一步降低油气需求,大家也扫描了能效提升、电气化、碳捕捉与天然气替代等诸多脱碳抓手,描绘了中国的油气减排轨迹。针对石油化工排放,大家锚定了三种区域脱碳类型及各自路径。油气企业如何由传统油气资产基底转型构建适配的组织结构与业务模式,以及政府如何提供投资端与成本端的激励,也是亟需探讨的重要问题。

电力:电力脱碳是所有行业脱碳的基石。为实现2060年净零排放目标,电力行业需在2050年实现零碳排放。根据麦肯锡电力模型测算,中国电力系统即将发生发电装机容量和发电量显著增加、电力结构由燃煤发电转向可再生能源两大关键变革,随之而来的是系统灵活性管理、燃煤电厂逐步淘汰、太阳能与风能成本降低等落地实施挑战。大家正在积极研究电力行业由煤炭到清洁能源转型换档的临界点,并开展平衡用电需求、电气化程度提升与电力脱碳压力等各方利益路径的深度研究,希翼就电力脱碳瓶颈与业界各方持续交流碰撞。

新兴脱碳技术:大家发现,即使各产业使用最优化的生产工艺和最先进的生产技术,仍有部分脱碳缺口需要使用颇为激进的新型脱碳技术来实现。在大家的测算中,到2050年需要新兴技术来弥补的脱碳缺口可高达33%。以碳捕集、利用与封存技术为例,由于经济效益与减排成本限制,各方尚未就如何搭建基础设施与生态圈达成共识。大家从目标深度拆解、商业监管机制、跨界生态打造等维度探讨了推动技术早日实现的关键条件,也充分意识到技术不是行业脱碳的最佳替代品,脱碳事业仍有赖供需两端的共同努力。

中国走向碳中和转型之路,仍须应对重重挑战。第一,由于缺少经验佐证用例,企业自主探索脱碳成本较高,缺乏持续投资研发的动力。第二,巨大的脱碳缺口带来了高昂的脱碳成本,企业在财务表现及绩效压力下自主应用新型脱碳技术的动力不足,需要补贴、税收优惠等进一步的政策支撑。第三,由于各方未统一利益,脱碳举措尚未走出囚徒困境,企业自主开展脱碳行动将承受短期成本压力,此时若遭遇对手低价抢占市场,最终可能造成价值双输。成功实现中国脱碳转型,不仅需要在认识上警醒,更亟待在行动上落实,自上而下形成从中央到地方,再到行业协会、企业乃至投资者的合力,以构建“零碳社会”。然而挑战和机遇总是相伴相生,变革会催生新技术和新产业,从而带来新的增长动力和潜在商机。虽然未来道阻且长,大家相信中国可以把握时机,成为碳中和领域真正的领袖。

结束语

实现“零碳中国 ”,需要未来十年持之以恒的关键举措与实际行动。大家认为,碳中和转型早已不是“可选项”,而是如箭在弦的“必选项”。大家希翼通过即将推出的一系列文章为尽快落实碳中和转型提供思路和洞见,触发更多思维激荡和观点碰撞,与社会各界协力构建零碳社区,推动各方共同努力实现深度变革。

在近期的一系列微信推文中,大家将就重点产业脱碳(包括钢铁、煤化工、水泥、油气产业等)、电力行业脱碳及新型脱碳技术(碳捕集利用与封存、氢能等)展开深度论述。欢迎行业同仁在留言区与大家交流观点,或直接与团队取得联系。

编辑先容

华强森(Jonathan Woetzel)为麦肯锡资深全球董事合伙人及麦肯锡全球研究院联席院长,常驻上海分企业;
许浩为麦肯锡全球董事合伙人,常驻北京分企业;
汪小帆为麦肯锡全球董事合伙人,常驻上海分企业;
全亮为麦肯锡全球副董事合伙人,常驻上海分企业;
廖绪昌为麦肯锡资深项目经理,常驻香港分企业。

本文编辑感谢冯梓君、高雅、黄逸楠、李雅婷、廖建凯、林天惠、卢奕丞、谢瑢、姚宇涵、叶婧文、于冰清、袁子葳、张明亮、赵佳茵对本文的贡献。(排名按照姓氏顺序)



 

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