行业丨水泥行业碳排放与发电行业同中之异分析

摘要:水泥行业纳入全国碳排放权市场交易渐行渐近,不出意外,水泥行业将作为第二批在不迟于2025年前优先纳入。为此,主管部门、建材联合会、水泥协会及受委托的行业内主要水泥企业正在借鉴电力行业的丰富经验,结合水泥行业实际,紧锣密鼓地开展以水泥行业碳排放配额分配方案为核心的制度设计。本文试图通过水泥行业与发电行业在行业特点、所处的行业周期、面临的形势任务和行业减碳方面的同中之异的分析,提出水泥行业减碳制度设计与碳排放配额初始分配既要借鉴发电行业好的做法,又要把握不同维度,以抛砖引玉,进一步完善全国碳排放权市场交易制度设计和配套政策措施。

关键词:全国碳排放权 市场交易 制度设计 配额分配

0 引言:水泥行业与发电行业均为碳排放大户,在“双碳”行动中具有举足轻重的作用。自2011年起,全国先后有8个省市开展碳排放权交易试点工作,包括电力、钢铁、水泥等20多个行业都积累了一定的经验,2021年,发电行业作为首个重点行业纳入全国碳市场。经过多年坚持不懈的探索和试点,发电行业的减碳制度设计与减碳举措不断调整、改进,在交易、管理等诸多方面积累了许多经验,为其它行业提供了借鉴。全国碳市场是中国实现“双碳”目标的一个基础性政策工具,扩大行业覆盖范围势在必行。6月27日,建材行业纳入全国碳市场专项研究第一次工作会议召开。会议传达了生态环境部应对气候变化司关于建材行业纳入全国碳市场专项研究工作的有关要求。水泥行业将作为第二批优先纳入全国碳市场公开交易为此,主管部门、建材联合会、中国水泥协会及受委托的行业内主要水泥企业正在着手制订以水泥行业碳排放配额分配方案为核心的制度设计。在8月22日 ,工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、自然资源部、生态环境部、住房城乡建设部、商务部、金融监管总局等八部门联合印发《建材行业稳增长工作方案》,明确提出“加强政策支持……研究推动水泥行业纳入全国碳排放权交易市场”后,又进一步振奋精神,明确目标,加快了分配方案的研究讨论。发电行业的经验对水泥行业纳入全国碳排放市场无疑非常重要,将使水泥行业的纳入工作事半功倍,但是,也应该看到,水泥行业和电力行业也有较大的区别,最大的区别在于,发电行业是关系国计民生行业的重要行业,相关碳排放制度设计有求稳的客观要求,而水泥行业是和钢铁、有色、石化、化工、造纸、民航等行业一样属于充分竞争的普通经济行业,与钢铁、有色、造纸等行业一样需求已进入平台(后)期,均面临化解严重过剩矛盾的传统产业,更具普遍性和代表性,况且,发电行业的制度设计也还需要进一步改进,因此,只能借鉴电力行业,不能全部照搬照套,不能被经验惯性思维束缚,需要一些适合水泥行业特点的创新,需要更多的进取心,更迫切地需要总量控制与上限管理。

行业丨水泥行业碳排放与发电行业同中之异分析

1行业特点

1.1 水泥行业与发电行业均为碳排放大户

作为全球最大的碳排放国之一,中国碳核算数据库(CEADs)有效数据显示,2022年,中国碳排放量累计110亿吨,占全球碳排放量的28.87%,其中,电力行业排放51亿吨,占比46.37%约,次之是钢铁行业的15亿吨,占全国排放量的13.6%,其三就是水泥行业的12.4亿吨(已扣除电力的间接排放0.75亿吨),占全国排放量的11.27%,因此,水泥行业和发电行业在“双碳”行动中具有举足轻重的作用。

1.2 水泥行业与发电行业均为耗煤大户

当前,煤电装机接近全国46%,提供接近60%的电量,它的作用还是非常重要的。2022年,全国煤炭消耗总量为48.49亿吨,其中发电行业消耗煤炭23.5亿吨,占全国煤炭消耗量的48.46%%,水泥行业消耗煤炭近2亿吨,占全国煤炭消耗量的4.12%。水泥行业是既电力、钢铁、化工行业之外第四大耗煤大户,因此,节能尤其是节煤对两个行业的减碳都至关重要。

1.3 水泥没有替代品而煤电正逐步被清洁能源替代

在世界范围内,到目前为止,未发展能大比例替代水泥的其它材料,钢结构建筑及沥青材料对水泥的替代不会超10%。而发电行业,非煤发电机组装机功率已超50%,新装发电机组70%为新能源发电机组,电能转型加速。

水泥工业还是“无废”城市建设的最大的“净化器”。按每吨综合200千克计,水泥工业年综合利用了工业废渣4亿吨以上,具备综合利用和协同处置8亿吨工业废渣、固废、危废、垃圾、污泥、废弃物的能力,其协同处置城市垃圾不会产生二恶英的二级污染问题。可见,未来水泥仍不可或缺。

1.4 水泥行业是普通经济行业而电力行业是国计民生行业

由于电力行业是事关宏观经济大局并与人民日常生活休戚相关的国计民生重要行业,设立与运营动机,不是单一的利益思想,而是多元的宽泛的综合效益。当前,上网电价和电力价格由国家指导,且弹性变动范围很有限,若投入大量基本没有经济收益,只有社会环保收益的减碳资金,导致发电成本提高,但价格很难向下传导至电力上网电价,也就是说,发电企业需内部承受减碳成本,只能“吃闷棍”。同时,也由于是民生行业,即便亏本,在社会电力需求旺盛时,也不能因经济原因停发电,否则,将影响整个国民经济运转。

而水泥行业是个充分市场竞争的普通经济行业,不存在政府政策干预,理论上,行业内所有企业都在减碳,生产成本都是水涨船高,只要市场接受,可通过提价把成本向下游用户传导。当然,水泥行业产能严重过剩,价格有时因激烈市场竞争原因也难向下游传导,这是另话。

水泥行业和发电行业一个是普通经济竞争行业一个是国计民生行业的区别是两者的重大差别,两者的设立动机与运营逻辑是不同的。

1.5 水泥行业和发电行业资本构成结构和主导力量不同

发电行业的集中度非常高,基本由五大四小及地方国央企控制,民营发电企业发电量只占10%左右。央国企的领导政治站位高,对国家和社会鼓励支持的事业,只要主管部门有号召,有文件要求,就会去执行,执行阻力小,效率高。这也是发电首先纳入全国碳排放交易市场的原因之一,当然,在当前发电行业普遍有不少碳配额富余的情况下,大部分富裕的配额也在他们手上。作为央企国企,靠出售配额来赚取利润远不如留着以备将来不时之需对他们更有吸引力,毕竟现在价格不算高,而且至少目前配额结转是无上限的。若按市场规律运作,富余配额在市场上大量交易,供过于求,碳价可能要比当前实际的低很多。

水泥行业前十家的熟料集中度只有58%,全行业央企只有中国建材集团一家,市场占有率不到18%,另有华润集团有部分水泥业务,市场占有率只有3.4%,民营企业和外资企业市场占有率超过央国企的产能和市场占有率。集中度不高不利于落后产能的淘汰,也不利于新技术的集中研发与大规模部署。对于碳捕集与封存等需要较大基础设施投资的新技术,水泥企业较为分散的格局也会阻碍基础设施共建共享,从而推高应用成本和难度。

这决定了水泥行业减碳制度设计须遵循“排碳有成本,减碳有收益”的经济原则。

1.6 水泥行业的“错峰生产”政策类似于发电行业的“灵活调峰”政策但地位与作用更高,发挥了重大的减碳作用

“错峰生产”政策是水泥行业作为高污染排放行业与产能严重过剩行业,将“污染防治大气防治”与“供给侧结构性结构性改革”相结合的重大、常态化产业政策,水泥行业依靠错峰生产政策,“十三五”期间,减排二氧化碳17.2亿吨,二氧化硫6.5万吨,氮氧化物240万吨,颗粒物3.1万吨,节约煤炭亿余吨。水泥错峰生产是调节存量熟料产能的产业政策,巩固了去产能成效和碳减排效果,促进水泥行业提前实现碳达峰。2020年12月21日,工业和信息化部、生态环境部联合印发了《关于进一步做好水泥常态化错峰生产的通知》(工信部联原〔2020〕201号),《通知》肯定了错峰生产贡献。“十三五”期间,水泥错峰生产得到全面推行,有效缓解了产能严重过剩矛盾,推动了行业供给侧结构性改革,减少了大气污染物排放,取得了明显的经济、环境和社会效益。

发电行业的“灵活调峰”政策是根据电力消费在每天不同时段波动较大的实际情况,为了保持电力供需动态平衡,电力系统经济地调用各类灵活性资源以应对电源、电网及负荷不确定性的能力。双碳战略下,以风光为代表的新能源发电占比快速提升,新能源大规模并网带来消纳问题日趋突出。在此形势下,增大调峰能力迫在眉睫。而煤电由于煤电机组具备灵活性改造效果好、性价比高、周期短的特点。因此,火电灵活性改造和灵活性调峰是“十四五”期间推动新能源消纳最重要手段之一。为鼓励火电机组参与电网调峰,促进可再生能源消纳,弥补火电机组降低负荷及频繁启停的效率损失,按照“补偿成本、合理收益”的原则对调峰机组确定补偿力度,补偿费用由发电企业、市场化电力用户等所有并网主体共同分摊,在碳排放配额分配上,也向参与灵活调峰机组有所倾斜。

可见,水泥行业的“错峰生产”政策和发电行业“灵活调峰政策”均为对应行业的重要的产业政策,均需要鼓励支持和政策倾斜,电力行业对参与灵活调峰政策在碳配额分配 上,制定了负荷(出力)系数修正系数。例如,90%、75%和50%额定负荷运行对应的修正系数分别为1.0、1.015、1.093。“灵活调峰”政策是发电行业的辅助生产政策,而错峰生产政策是水泥行业重大、常态化的产业政策,错峰生产不仅是为了行业稳增长,促进了行业健康高质量发展,更是发挥了重大的减碳作用,其地位与作用明显高于“灵活调峰”政策之于发电行业。

1.7 水泥行业的“错峰限产”政策执行力度无法同发电行业的年发电量窗口指导和调整政策相提并论

错峰生产客观上有限产的作用,也有利于化解产能严重过剩的矛盾,但错峰的力度由各省掌握,各省之间政策力度不一,有紧有松,各省之间则很难平衡,有的省甚至只是由行业协会牵头协调,这也造成其作用时好时坏,近两年水泥需求进一步下降,错峰限产的局限性突显,而发电企业的年发电量有国家能源总局电力司衔接电力供需平衡进行窗口指导和调整,两项政策显然不可同日而语。

水泥行业之所以比发电行业更迫切地期望进行总量控制,是由于发电企业的年发电量有国家能源总局电力司衔接电力供需平衡进行窗口指导和调整。2所处的行业周期

2.1 我国水泥需求已进入平台后期而电力需求还在继续增长

水泥产量峰年是2014年的24.76亿吨,水泥熟料消耗量最高年份是2021年,约15.97亿吨左右(含当年近2772万吨的进口熟料),该年水泥产量是23.77亿吨。2022年的水泥产量为21.18亿吨,2023年预计20亿吨左右,水泥行业进入平台后期已十分明显,未来,随着基建投资规模的下降,尤其是房地产需求的减弱,水泥需求还将进一步下降,水泥协会预测预计至2030年奖降至18亿吨以下。因此,水泥行业是需求已过顶峰,且将持续下降一个行业。

而电力的需求,2020年和2021年两年平均增长5.4%,2022年增长3.6%,2023年增长6.4%,预测未来仍有每年3-5%的增长率。这种需求的继续增长,加之又是关系国计民生的大行业,政策上也要求稳,确实很难进行总量控制。3面临的形势任务

3.1 水泥行业面临优化升级的繁重任务而发电行业面临转型升级

当前,水泥行业正面临降污减碳和“高端化、智能化、绿色化”的优化升级繁重任务,行业业企业资金投入需求极大,根据中金研究院测算,至2025年,水泥行业还需投入技改资金3000亿元,至2030年还继续需投入6000亿元,合计为9000亿元,是水泥工业一年的产值,而发电行业面临的则是向非煤发电转型。

3.2 水泥行业效益滑坡面临行业健康发展的的艰巨任务

水泥需求与房地产及基建投资息息相关,房地产需求占40%以上,基建占30%以上,随着房地产业的萎缩,水泥需求在下降,同时,由于产能严重过剩,熟料产能利用率只有70%左右,未来还将进一步下降,导致行业效益滑坡,2022年,水泥行业总利润680亿元,同比下降60%,2023年上半年为165亿元,同比下降60%,若没有有力的政策措施,水泥行业的利润还将进一步下降。水泥行业面临着健康发展的艰巨任务。4行业减碳方面

4.1 水泥行业间接消耗发电行业的大量电能

按每生产1吨水泥用电58度(已扣除利用水泥窑系统本身的余热发电量)计,2022年全国生产21.18亿吨水泥,消耗电量1228亿度,占全国发电总量的1.38%,按照当前电力0.6101的碳排放因子,间接排放二氧化碳0.75亿吨。

4.2 水泥行业生产工艺区别于发电行业的是工艺碳排放超过能源碳排放的公认的难排行业

水泥生产需要石灰质原料的煅烧分解,产生的二氧化碳再与硅、铝质原料反应,形成水泥熟料矿物,石灰质原料分解的二氧化碳排放是工艺过程排放,即是水泥生产过程不可避免的副产物。2022年,水泥行业石灰质原料分解排放的二氧化碳约8.68亿吨,占水泥行业总排放量的60%左右。未来,通过替代原料减碳最多不超过7%,这也是水泥行业被全世界公认为最难排行业的主要原因,即便按最乐观的计,水泥行业要实现碳和,40%需要末端碳捕集与利用、封存来实现,而电力行业不存在工艺二氧化碳排放情况,未来可通过非煤能源实现碳中和。

行业丨水泥行业碳排放与发电行业同中之异分析

4.3 水泥行业实现零排放的绿色溢价更高,投入巨大代价高昂

据“中金研究院”测算,当前若要实现零排放,考虑“直接+间接”排放方式,以2021年为基数,电力和水泥行业的绿色溢价比例分别为17% 和138%,其它行业,如钢铁、有色、交通运输、化工相应地分别为15.4%、17%、68%、53%。

单吨水泥付出的绿色溢价高达278元/吨,行业总体绿色溢价将高达6500亿元,是行业盈利高峰期利润的3倍以上。

4.4 水泥行业和电力行业在数据质量管理和监督核证上难易程度不同

客观上,水泥行业比煤炭燃烧碳排放更多的,还是工艺过程碳排放。当前,水泥行业的碳排放核算办法都是采用排放因子法核算的,而非实测,这使的工艺的碳排放很容易造假。水泥行业私营散小企业多,趋利性高,从纳入试点的作个省市的水泥行业的碳排放数据看,造假较为普遍,不少企业熟料中的氧化钙含量都已少于64%。

而发电行业客观上碳排放集中在煤炭燃烧的排放上,更容易监督审核,主观上央国企占绝对主导,造假的动力相对不足,在数据监测上投入也更大,数据可信度较高。

综上所述,水泥行业与发电行业有诸多共同点,也有许多区别,最大的共同点是都是碳排放大户和传统的耗煤大户,最大的不同发电行业是民生行业,相关碳排放制度设计客观上有求稳的要求,而水泥行业是诸多碳排放大户一样属于充分竞争的行业,需求已进入平台(后)期,面临化解产能严重过剩的矛盾,更具普遍性和代表性。因此,在减碳制度设计方面也要有所不同,我认为,相对于发电行业,在减碳制度设计与碳排放配额初始分配中应把握不同维度,水泥行业比发电行业更迫切地期望进行总量控制和上限管理。

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