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“碳中和”产业图谱与指数构建

北极星大气网  来源:广发策略戴康  作者:倪赓 戴康  2021/4/1 9:14:58  我要投稿  

北极星大气网讯:●“碳中和”主题行情演绎:由点到面,行情扩散。我们在2.9《擎画“碳中和”主题投资愿景》中提示今年“碳中和”具备“强主题”要素,并建议关注两会窗口。在3.14《避闹取静,“碳中和”恰逢其时》建议从“碳排放贡献大+人少+逻辑改善”原则挖掘“碳中和”受益行业,并在3.19《产能视角看“碳中和”投资机会》从产能视角梳理“碳中和”供给收缩的顺周期细分领域,在《政策比较:“碳中和”如何实现?》从全球、地方、产业政策比较视角明晰未来实现“双碳”目标路径以及政策倾斜方向。本篇旨在从中微观视角描绘“碳中和”产业图谱并编制指数来挖掘细分赛道潜力。

●描绘“碳中和”全产业链图谱:我们根据与碳减排相关度(碳排放来源构成:51%电热能源、28%工业制造业、10%交通业),划分三大“碳中和”产业路径:(1)高度相关产业:电力脱碳(火电、水电、光伏、风电等)、输配升级(储能、特高压等),供给端化石能源清洁改革、输配端电网升级改造。(2)中度相关产业:一是高碳工业供改(钢铁、水泥、化工等),如钢铁长流程产能压缩和短流程废钢发力;二是建筑节能减排(装配式建筑、BIPV);三是新能源车(动力电池等)。(3)衍生相关产业:高耗电产业(IDC、电解铝等);环保产业(废钢回收、电池回收、垃圾燃烧、新能源环卫等),此外,碳捕捉技术场景渗透,泛减排概念(如大气污染处理污水处理)间接受益。

●构建市场独家“碳中和”系列指数:(1)市值维度:高碳供改赛道大市值龙头占多,低碳新兴赛道中小市值主流;(2)盈利维度:高碳工业业绩预期改善明显(钢铁、水泥等高碳工业龙头19/20业绩增速预计由负转正),“碳中和”主题整体盈利可期;(3)基金持仓维度:传统产业关注度相对较低;(4)估值维度:碳排放主力赛道(化石能源、高碳工业、建筑业)性价比高,新能源车估值待消化;(5)指数收益复盘:16-17年传统产业供改去产能,政策与基本面依次拉升;传统产业收益21年“碳中和”与15年(供改)启动前夕相似。

●“碳中和”主题策略:“碳中和”强主题宜“做短看长”。(1)短期视角,受益行业按照“碳排放贡献大+人少+逻辑改善”原则挖掘:约50%碳排放由电力和热力生产部门贡献,建议关注火电、水电;制造业与建筑业碳排放贡献占比近30%,建议关注钢铁、电解铝。此外关注全面受益的节能环保板块。(2)中长期视角建议关注能源替代“中国优势”链(光伏产业链、锂电产业链)及输配侧技术迭代(储能)。

正文

1、描绘“碳中和”产业图谱

我们根据与碳减排相关度(碳排放来源构成:51%电热能源、28%工业制造业、10%交通业),划分三大“碳中和”产业路径:(1)高度相关产业:电力脱碳(火电、水电、光伏、风电等)、输配升级(储能、特高压等),供输两端直接推进深度脱碳;(2)中度相关产业:高碳工业供改(钢铁、水泥、化工等)、建筑节能减排(装配式建筑等)、新能源车(动力电池等),“碳中和”驱动传统工业制造业升级转型;(3)衍生相关产业:高耗电产业(电解铝等),潜在的高耗高排领域;环保产业(固废等),节能减排下的碳回收者。

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(一)高度相关产业:供输两端的清洁革命

供给端:非化石能源逐渐主导,化石能源清洁改革

电热部门低碳转型是碳中和目标核心。电热部门碳排放占比超50%,是“碳中和”产业路径的起点。在电力供应结构方面,将逐步实现非化石能源优先消纳,未来火电不再承担主要基荷发电任务,而是作为备用电源起到调峰、维稳作用。

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非化石能源——风光发电将承担电力脱碳的第一重任。(1)竞争格局高地:目前我国光伏产业链已处于全球绝对领先,占据全球70%以上市场份额,全国太阳能发电利用率不断提高;风电产业在原材料、设备制造、负荷侧等方面均已跻身于世界前列,风电平价上网不断推进。(2)比较优势:可供大规模开发水资源趋少,水电充足性不够;高低阶放射性废料处置风险较大,核电安全性不够;农林废弃物和生活垃圾的回收运输难降本,生物质发电经济性不够。(3)风光互补:风能和太阳能协同,具有时间与空间的互补特征。(4)风光电力目前缺陷:一是时间可移动性,依托于储能技术进步;二是能量密集性,依托于叠层电池技术突破。

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化石能源——不断推进煤炭产业高质发展。据最新国民统计公报,2020年煤炭消费量占比56.8%,在能源博弈不断加剧、油气对外依赖度较高(20年石油、天然气对外依存度分别73%、43%)背景下,煤炭的压舱石作用继续发挥。“碳中和”下煤炭产业四大突破路径:(1)短期内煤炭难以突破碳排放的瓶颈,可率先推进煤炭与可再生能源耦合发展;(2)运用智能变频永磁驱动等节能技术降低矿用设备能耗,降低开采电热碳排放;(3)优化提高用煤质量,减少烟气处理过程中间接碳排放;(4)发展碳捕集、封存和利用技术,重点突破降低能耗和成本的关键技术。输配端:电力供给脱碳的“平稳器”

清洁电网建设路径——储能+能源互联网。输配端升级是解决非化石能源发展瓶颈的要义:(1)大幅提高调峰、储能的能力,发展抽水蓄能、电化学储能等来对风光进行互补,使电力输送更加安全稳定;(2)长距离电力输送要作出技术改进和调度方式调整。储能+能源互联网建设,在提高电池技术,缓解风光等可再生能源的波动性弊端的同时,完善电力互联,打通源网荷储各环节,从而应对大规模波动性电源接入电网的挑战。

(二)中度相关产业:高碳传统产业的减排转型

高碳工业:市场供给侧产能压缩

钢铁减排路径——长流程产能压缩+短流程废钢发力。钢铁行业碳排放占全国碳排放量约18%,是仅次于发电部门的高碳行业。(1)长流程:高炉+转炉为核心设备,炼钢碳排放量远大于短流程(吨钢排放量:长流程2.1吨/短流程0.9吨),压减粗钢产量为突破重点,优化板材行业供需结构。(2)短流程:废钢为主要原料,电炉为核心设备,未来将重点攻坚“废钢回收+电炉改造+清洁电力”的低碳技术产业化。

水泥减排路径——单位减排+整体减排。(1)技术改良降低单吨碳排放:发展智慧矿山,通过改善工艺使用替代原燃料优化指标等;(2)政策与市场合力降低行业总产能:如错峰生产、淘汰落后产能、龙头收购兼并小型企业等。

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建筑业:装配式建筑+光电建筑

建筑减排路径——内含减排+运营减排。据《中国建筑能耗研究报告(2020)》,2018年全国建筑全过程碳排放总量占全国碳排放的比重51.3%,建筑业脱碳攻坚点在于:(1)建材业(水泥等)和建筑业协同下的建筑业全周期减排,以解决增量建筑的“内含碳排放”;(2)建筑需求与城市化不断提高,“运营碳排放”居高不下。

未来低碳转型方向——装配式建筑+光电建筑。(1)装配式建筑:能够大幅减少建筑原材料与能源消耗、降低施工污染、提升施工效率;其中,钢结构在建筑环保以及产生的建筑垃圾方面尤其有优势。(2)光电建筑:光伏建筑一体化优势明显,如无需占用额外土地资源、有效地减少建筑能耗、降低墙面及屋顶的温升、无噪音及污染物排放、不消耗任何燃料。

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(三)衍生相关产业:高碳领域与碳回收

高耗电产业:潜在增长的高碳领域

IDC:高耗能促绿色化转型,温控提效是核心。据国网能源研究院,到2030年用电量将突破4000亿千瓦时,占全社会用电量的比重将升至3.7%(且IDC行业约70%为电力为煤电供应)。温控效率提升是降低数据中心用电量的关键之一:(1)余热回收,可用于园区的暖热供应,同时减少冷却环节耗电;(2)自然冷源和制冷技术,利用自然冷源及高效制冷设备(例如AHU空调)相结合的方案降低PUE;(3)AI智能控制调优,通过AI智控实时监测,以调节PUE值子系统达到最佳运营状态。

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电解铝:电力脱碳是首选路径,水电空间暂时受限。2020年我国电解铝行业二氧化碳总排放量约为4.26亿吨,约占全社会二氧化碳净排放总量5%。电解铝行业没有循环利用热力+蒸汽环节,碳减排路径大概率为直接去火电电解铝产能。水电生产电解铝成本优势明显,但据全国水力资源复查结果,我国水电可开发容量不足7亿千瓦,面临资源禀赋限制。环保产业:节能减排下的碳回收者。

回收处理行业需求提升,新能源环卫车市场扩张。(1)废钢回收:废钢是钢铁产量的“调节剂”,随着钢铁生产工艺的继续成熟发展,短流程炼钢将拉升废钢回收需求。(2)电池回收:据动力电池应用分会预测,2030年动力电池回收市场规模将超千亿元;随着早期推广应用的新能源汽车产品逐渐进入报废期,退役电池数量开始呈现规模化趋势。(3)垃圾焚烧:《第二次全国污染源普查公报》显示,2011-2020我国垃圾焚烧厂的数量增加303%、焚烧处理量增加577%;焚烧相比填埋具有占地面积小、能源利用高等特点,产能占比持续提升。(4)新能源环卫:《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》中明确要求,2021年起公共领域车辆中新能源比例不低于80%,2019年我国新能源环卫车销量为2295辆,仍处于推广的起步阶段,未来市场扩展空间较大。

碳捕捉技术场景渗透,泛减排概念间接受益。(1)碳捕捉技术:据联合国政府间气候变化委员会,碳捕集与碳封存技术能减少全球二氧化碳排放量20%~40%,在双碳目标下,大型发电厂、钢铁厂、化工厂等排放场景对于碳捕捉技术需求提升。(2)泛减排产业:“碳中和”政策掀起全社会绿色环保潮,大气污染处理、污水处理等产业虽然不与双碳目标直接相关,但此类泛减排绿色赛道也都将间接受益。

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