碳中和路线图推断及产业变迁推演

1、目 录 HYPERLINK l _TOC_250013 见微知著：我国碳排构成及拆解 4 HYPERLINK l _TOC_250012 能源相关碳排是我国实现碳中和的关键 4 HYPERLINK l _TOC_250011 从因素分解的视角理解能源相关碳排的影响因素 4 HYPERLINK l _TOC_250010 鉴古知今：我国能源相关碳排成因历史溯源 6 HYPERLINK l _TOC_250009 碳排成因概览：过去十年经济增长是碳排高增的主因，减排动能开始出现转变 6 HYPERLINK l _TOC_250008 技术&增长：以环境换经济的时代已成过往，未来将进入高质量的经济发

2、展阶段 7 HYPERLINK l _TOC_250007 产业&能源结构：需进一步促进产业结构低碳转型，清洁能源发电具有广阔空间 8 HYPERLINK l _TOC_250006 路径推演：我国双碳目标实现的路径分析 10 HYPERLINK l _TOC_250005 减排路线概览：三力齐发助达峰，技术突破达中和 10工业技改：电力、冶金、交运、化工、建材的绿色技改将成为我国双碳目标的核心驱动力 11 HYPERLINK l _TOC_250004 碳市场：碳交易背景下碳排放成为一种新的生产要素，碳价引导产业结构低碳转型 13 HYPERLINK l _TOC_250003 新能源革命：

3、光伏、风电前景广阔，发电行业的新能源革命将成为碳中和的中坚力量 14 HYPERLINK l _TOC_250002 负碳技术：农林碳汇持续发力，碳封存技术加速发展，为碳中和再添助力 15 HYPERLINK l _TOC_250001 附录：结构分解分析（SDA） 16 HYPERLINK l _TOC_250000 风险提示 16见微知著：我国碳排构成及拆解能源相关碳排是我国实现碳中和的关键实现双碳目标需要充分理解我国实际碳排放的构成：能源相关碳排、工业过程碳排、负碳排。我国实际二氧化碳排放（简称“碳排放”）可以分为三个部分：能源相关碳排放（Ce）、工业过程碳排放（Cu）和负碳排放（C-）

4、，其中：能源相关碳排（Ce）表示在生产过程和居民活动中由于燃烧化石能源所产生的碳排放；工业过程碳排（Cu）表示在工业生产过程中由于能源燃烧以外因素所产生的碳排，如：水泥生产过程中由于化学反应产生的碳排放，也称作“非燃碳”；负碳排（C-）表示碳汇、碳封存（CCUS）等负碳技术对于碳排放的吸收和储存：实际碳排（C）= 能源相关碳排（Ce）+ 工业过程碳排（Cu）+ 负碳排（C-）能源相关碳排占我国碳排总量的 90%以上，是实现双碳目标的关键，负碳技术有较大的发展空间。我国 2020 年的能源相关碳排达到了 100.3 亿吨，达到了我国碳排总量的 93.1%，因而我在实现碳达峰和碳中和的目标过程中需

5、要充分重视这一部分的减排潜力，一方面通过发展清洁能源来优化能源结构来，从而减少单位能耗的碳排放，另一方面通过改进生产技术来提高能源使用效率，从而减少单位 GDP 的能源消耗。此外，负碳技术目前对于我国的减排贡献仅为 5.8 亿吨，占我国碳排总量的 5.4%，其中主要是农林碳汇的贡献，碳封存（CCUS）技术目前还处于起步阶段。碳中和目标要求达到“零碳排”，仅靠节能减排是难以实现零碳目标的，因此我国应加大负碳技术的研发投入，助力我国的碳中和目标。100.313.2能源相关碳排工业过程碳排负碳排-5.8碳排放量图 1：能源相关碳排是实现双碳目标的关键(亿吨) 120100806040200-20数据

6、来源：清华大学气候变化与可持续发展研究院(2020)，从因素分解的视角理解能源相关碳排的影响因素根据传统的三因素分解框架，我国能源相关碳排可以分解为：单位能源碳排强度、单位 GDP 能耗强度、GDP。单位能源碳排强度指我国每消耗一单位的能源所排放的二氧化碳，主要反映我国总体的能源碳排系数；单位 GDP 能耗强度指我国每增加一单位的 GDP 所消耗的能源，主要反映我国总体的能源使用效率；GDP则反映我国经济增长对于碳排放的影响，我国以往的经济高速增长一直是我国碳排的主要驱动力，要想实现碳中和，需要我国经济进入高质量的低速增长通道。 Ce = 单位能源碳排强度 * 单位 GDP 能耗强度 * GD

7、P单位能源碳排强度关键在于各类能源碳排系数（c）和能源结构（Se），其中各类能源的碳排系数相对稳定，能源结构优化的关键在于提升清洁能源和天然气的占比。单位能源碳排强度进一步可以分解为能源碳排系数（c）和能源结构（Se），其中能源碳排系数（c）表示每消耗单位能源所产生的碳排量，由能源自身的特性决定，具有一定的稳定性；能源结构（Se）表示各类能源占总能耗的比重，由于各类能源的碳排系数存在差异，因而通过优化能源结构即可减少单位能源的碳排强度。煤炭的碳排系数相对较高，原煤、焦炭等能源的碳排系数基本在 3 吨CO2/吨标煤左右，石油的碳排系数次之，但基本也都达到了 2 吨 CO2/吨标煤，天然气的碳排系

8、数在化石能源中相对最小，仅为 1.6 吨 CO2/吨标煤，非化石能源由于不排放二氧化碳，因而其碳排系数为 0。根据各类能源的碳排系数特征，优化能源结构的关键在于提升非化石能源和天然气的占比，而我国目前的能源结构仍然是以碳排系数较高的煤炭和石油为主，分别占我国能耗总量的 60.7%和 18.0%，因此我国能源结构仍有较大的提升空间。表 1: 天然气和非化石能源是相对较为清洁的能源碳排系数(c)吨 CO2/吨标煤原煤2.9煤炭其他洗煤3.1焦炭3.1汽油2.0煤油2.1石油柴油2.2燃料油2.3液化石油气1.8天然气1.6非化石能源0.0一次能源二次能源资料来源：IPCC 手册(2006)，13.

9、87.618.060.7图 2：具有高碳排特性的煤和石油占比较高煤石油天然气非化石数据来源：中国能源统计年鉴(2018)，单位 GDP 能耗强度不仅取决于各行业单位增加值能耗强度（E），还取决于各行业占 GDP 的比重（Sy）。单位 GDP 能耗强度可进一步分解为分行业能耗强度（E）和产业结构（Sy），其中，分行业能耗强度（E）表示各行业单位增加值的能源消耗，反映了各行业的能源使用效率，一般取决于其生产工艺和生产技术；产业结构（Sy）表示各行业增加值占 GDP 的比重，产业结构优化的关键在于提高低耗能行业在我国 GDP 中的比重，缩减高耗能行业的比重，从而实现产业结构的低碳化。目前我国电力、冶

10、金、建材、化工、交运行业的能耗强度相对较高，应当实行工业技改提升这些高耗能行业的能源使用效率，同时适当降低这些高耗能行业在我国国民经济中的比重。表 2: 电力、冶金、建材、化工、交运行业的能耗强度相对较高能耗强度(E)产业结构(Sy)吨标煤/万元%农林牧渔0.18.1采掘0.43.5食品饮料0.32.2纺服制造0.21.7木材家具0.10.7造纸印刷0.31.1石油加工0.41.2化学工业0.94.3建材1.62.3金属冶炼2.62.9金属制品0.11.3设备制造0.18.3其他制造0.10.1电力热力13.42.2燃气和水0.30.3建筑0.16.9交运仓储0.85.8其他服务0.047.0

11、行业资料来源：中国能源统计年鉴(2018)，投入产出表(2017)，通过上述分析，能源相关碳排放（Ce）可进一步分解为以下 5 个因素：Ce = 能源碳排系数(c) * 能源结构(Se) * 产业能耗强度(E) * 产业结构(Sy) * GDP(y)其中，能源碳排系数相对稳定，因而我国在某一阶段内的能源相关碳排变化量（Ce）可以通过结构分解模型（SDA）拆分为能源结构变动（Se）、产业能耗强度变动（E）、产业结构变动（Sy）、GDP 变动（y）四个因素的影响（具体的拆分方法见附录），下面我们将从这四个因素的角度出发，重点分析我国过去的碳排成因和未来的减排路径。鉴古知今：我国能源相关碳排成因历史

12、溯源碳排成因概览：过去十年经济增长是碳排高增的主因，减排动能开始出现转变20072017 年间，经济增长一直是我国碳排高速增长的主要动因，减排动能从前五年的产业结构低碳化（Sy）转变为后五年的生产技术进步（E）。20072012年是我国碳排高速增长的五年，碳排量从 62.6 亿吨增长至 83.2 亿吨，在这一阶段，我国经济呈现高速增长的态势，年均 GDP 将近 10%，经济增长（y）对我国碳排的影响达到了 33.5 亿吨，因此我们可以认为我国在这五年实际上是以环境成本换经济发展；这一阶段的减排动能主要是产业结构的低碳化（Sy），该因素为我国贡献了 11.7 亿吨的减排量，而能源结构和能耗强度对

13、于在这五年对于我国碳排的影响十分微弱。20122017 年间，我国碳排增速放缓，仅从 83.2 亿吨提升至 90.0 亿吨，在这一阶段我国经济稳定增长，GDP 增速基本在 7%附近，因而该因素对于我国碳排的影响有所下降，但也达到了 30 亿吨；这一阶段的减排动能相较于前五年发生了显著转变，随着我国经济水平的提升，技术进步（E）开始承担主要的减排任务，在这一阶段为我国碳减排贡献了 19.8 亿吨，几乎抵消了经济增长带来的碳排量的 2/3；同时，也需注意到，在这一阶段能源结构改善（Se）对于碳减排的影响逐渐开始体现，预计未来将成为碳减排的中坚力量。图 3: 20072012 年，经济高增推升碳排量

14、，产业结构趋于低碳化图 4：20122017 年，经济增速开始放缓，技术效应初步释放(亿吨) 10080604020碳排量 (2007)经济增长 产业结构 能源结构 技术进步碳排量(2012)(亿吨)+33.5-11.7-2.0+0.883.262.6+30.0-19.8-4.7+1.490.083.2120110100908070605040碳排量 (2012)经济增长 技术进步 能源结构 产业结构碳排量(2017)碳排影响 2007年能源相关碳排 2012年能源相关碳排碳排影响 2012年能源相关碳排 2017年能源相关碳排数据来源：中国能源统计年鉴(2008&2013&2018)，投入产

15、出表(2007&2012&2017)，技术&增长：以环境换经济的时代已成过往，未来将进入高质量的经济发展阶段20072017 年间，我国实现了从能源密集型的粗放生产到技术导向型的高质量发展的转变。从经济增长(y)的碳排影响来看，两个阶段受到的总体影响程度和产业间的影响结构基本一致，电力行业受到的影响最大，其增加值提升导致我国碳排量分别上升了 17.88 亿吨和 16.08 亿吨，其他高耗能行业（如：冶金、交运、建材、化工）的经济发展对于我国的碳排影响也较为显著；而技术进步(E)对于两个阶段碳排放的影响则出现了分化，在前五年技术进步对于我国碳减排的贡献基本为零，说明在这一阶段我国的经济发展主要是

16、通过增加要素投入来实现，生产方式较为粗放，而在后五年随着我国经济发展水平的提升，技术进步对于碳减排的贡献开始凸显，帮助我国减排约 20 亿吨，从细分行业来看，经济增长所导致的碳排增量越多，相应行业的技术进步所产生的减排贡献也越高。这一现象实际上刚好解释了“环境库兹涅兹曲线”，即经济增长和碳排放的关系是一个倒 U型曲线，在经济水平较低的阶段，经济增长和碳排放呈显著正相关，而随着经济水平的提升，技术进步的减排作用开始体现，这时候经济增长和碳排放开始呈现弱相关，甚至负相关。根据我国过去十年的碳排成因来看，我国将进入技术驱动的高质量经济发展阶段，生产技术的改进将助力我国的双碳目标。表 3: 我国逐步从

17、能源密集型的粗放生产转变为技术导向型的高质量发展20072012碳 排 成 因行业 20122017碳 排 成 因经 济 增 长 ( y )技 术 进 步 ( E ) 经 济 增 长 ( y )技 术 进 步 ( E )农林牧渔 采掘 食品饮料 纺服制造 木材家具 造纸印刷 石油加工 化学工业 建材 金属冶炼 金属制品 设备制造 其他制造 电力热力 燃气和水 建筑 交运仓储 其他服务 54 89 31 21 520 23 176 201 544 641 31788 319 241 86 -53 6-27 -22 -2 -19 7-95 -53 -153 -3 -31 10 423 -6 -18

18、 148 -33 36 64 27 12 315 25 161 173 484 528 2117 244 93 9-140 -10 -1 -6 -15 2-126 -249 -225 -4 -47 -2 -9 -2 -7 -195 -31 29 1608 总 计3 3 5 17 62 9 9 8- 1 9 7 9 资料来源：中国能源统计年鉴(2008&2013&2018)，投入产出表(2007&2012&2017)，产业&能源结构：需进一步促进产业结构低碳转型，清洁能源发电具有广阔空间产业结构变化（Sy）对于我国的减排贡献在两个阶段出现分化，未来需进一步促进产业结构低碳转型。20072012

19、年我国产业结构低碳化趋势显著，该因素是我国在这一阶段减排的主要动能，帮助我国实现了 11.71 亿吨的碳减排，其中关键的高耗能行业基本都有正向的减排贡献，电力热力贡献了 9.26 亿吨的减排量，其次为交运仓储（-1.78 亿吨），这主要是由于这些高耗能行业占我国国民经济的比重发生了一定程度的下降，其中电力和交运行业增加值占我国 GDP 的比重分别下降了 0.6%和 2.1%。而 20122017 年我国高耗能行业的比重开始回升，产业结构的变化对于我国不再有减排的作用，反而导致我国碳排量增加了 1.4 亿吨，其中仅冶金行业具有正向的减排贡献（-1.94 亿吨），其余高耗能行业的结构变化都导致我国

20、碳排量产生一定程度的提升，其中电力和交运行业增加值占 GDP 的比重分别上升了 0.1%和 0.9%，从而导致我国碳排量增加了 1.70 和 1.16 亿吨。可以发现，产业结构变化对于我国的减排贡献在两个阶段出现了分化，前五年产业结构低碳化趋势显著，而后五年我国产业结构出现了轻微的高碳化，为了实现我国的双碳目标，应继续控制我国高耗能行业在国民经济中的比重，进一步促进我国产业结构的低碳转型。图 5：高耗能行业占比先降后升，产业结构仍需优化2520151050200720122017GDP构成:交运仓储GDP构成:化学工业GDP构成:金属冶炼 GDP构成:电力热力GDP构成:建材GDP构成:石油加

21、工数据来源：投入产出表(2007&2012&2017)，行业2007201220122017石油加工-108化学工业838建材-440金属冶炼-31-194电力热力-926170交运仓储-178116其他-29-39总计-1171140表 4: 高耗能行业占比降低对于减排贡献显著产业结构(Sy)减排贡献(百万吨)资料来源：中国能源统计年鉴(2008&2013&2018)，投入产出表(2007&2012&2017)，能源结构优化（ Se ）加速助力我国碳减排，清洁能源发电具有广阔空间。 20072012 年我国能源结构变化对于我国的减排贡献达到了 1.98 亿吨，其中电力行业的能源结构优化是减排

22、的主要动因，在该阶段电力行业所使用的非化石能源占比由 7.5%提升至 9.7%，从而为我国贡献了 1.93 亿吨的碳减排，其他行业的能源结构优化主要在于天然气占比的提升，在这一阶段天然气占比由 3.6%提升至 5.4%，这一方面的变化对于我国的减排贡献相对较弱（-0.06 亿吨）；相比较而言，20122017 年间我国能源结构变化对于碳减排的贡献进一步提升，达到了 4.72 亿吨，其中非化石能源占比由 9.7%进一步提升至 13.8%，助力电力行业能源结构优化，实现 4.19 亿吨的减排量，天然气占比也加速提升，目前达到了 7.6%，助力其他行业的能源结构优化。总体来说，由于非化石能源的零碳排

23、特性和天然气的低碳排特性，我国能源结构优化的关键还是在于提升这两种能源的比重，其中非化石能源对于我国的减排贡献至关重要，但目前占比仍相对较低，未来清洁能源发电具有广阔的发展空间，有望加速助力我国的双碳目标。图 6：非化石能源和天然气占比逐步提升7.53.619.59.75.418.413.87.618.069.466.660.7100806040200200720122017煤石油天然气非化石数据来源：中国能源统计年鉴(2008&2013&2018)，行业2007201220122017电力热力-193-419其他-6-52总计-198-472表 5: 能源结构优化加速助力我国碳减排能源结构(

24、Se)减排贡献(百万吨)资料来源：中国能源统计年鉴(2008&2013&2018)，投入产出表(2007&2012&2017)，路径推演：我国双碳目标实现的路径分析减排路线概览：三力齐发助达峰，技术突破达中和碳达峰路线图：绿色技改先行，新能源革命初露端倪，碳交易助力产业结构低碳转型，三大因素均衡发力助力我国碳达峰。根据我们的测算，在 2030 年碳达峰目标的约束下，我国预计未来十年只能增加 4.4 亿吨的能源相关碳排，碳达峰需要将能源相关碳排（Ce）控制在 104.7 亿吨，考虑到工业过程碳排（Cu）和森林碳汇（C-），实际达峰碳排量预计在 104110 亿吨之间。在未来十年，我国经济将进入稳

25、定发展阶段，GDP 年均增长率进一步降至 5%左右，经济增长（y）导致的碳排增加预计达 50.3 亿吨，相较于 20072017 年的 63.5 亿吨有所降低。在减排动能方面，技术进步（E）预计为我国碳达峰目标贡献 18.7 亿吨减排量，为实现这一部分的减排任务，我国在未来十年将加速推进绿色技改，例如：电炉钢、装配式建筑、新能源汽车等；能源结构的优化（Se）在未来十年预计为我国贡献 15.5 亿吨的减排量，相较于 20072012 年的 6.7 亿吨出现了大幅提升，说明我国能源结构的转型升级需要加速，新能源革命初露端倪；产业结构的低碳化（Sy）是我国实现碳达峰的第三大减排动能，预计为我国贡献

26、11.7 亿吨的减排量，这一部分的贡献主要由于我国将推进全国碳市场，对于高耗能行业实施碳价规制，受政策规制的高耗能行业生产成本的提升将导致其产业规模受到一定的影响，最终实现产业结构的低碳转型。图 7：绿色技改、能源结构、碳交易三大因素均衡发力助力我国碳达峰+50.3-18.7-15.5-11.7100.3104.7(亿吨) 160140120100806040碳排量 (2020)经济增长 技术进步 能源结构 产业结构碳排量(2030)碳排影响2020年能源相关碳排2030年能源相关碳排数据来源：清华大学气候变化与可持续发展研究院(2020)，碳中和路线图：技术进步成为减排核心驱动力，新能源革命

27、接力后半程，经济进入高质量增长阶段。根据我们的测算，在碳中和目标的约束下，我国在 20302050年间需要将能源相关碳排（Ce）从 104.7 亿吨迅速降至 16.7 亿吨，叠加工业过程碳排（Cu），此时实际碳排量预计在 20 亿吨左右。在这一阶段，我国经济将进入高质量发展阶段，经济增速进一步放缓，预计年均 GDP 增速将低于 4%，从而经济增长（y）导致的碳排增量也相对较低（62.4 亿吨），相较于之前 20 年的 113.8亿吨发生了显著降低。在减排动能方面，技术进步（E）将成为我国碳中和的核心驱动力，预计为我国贡献 78.2 亿吨的减排量，说明随着我国经济发展水平的进一步提升，能源使用效

28、率将出现质的提升，环境库兹涅兹曲线开始进入下半程；能源结构（Se）则将经历一场彻底的新能源革命，煤炭占比将大幅降低，清洁能源发电占据主导，新能源革命将助力我国碳中和，为我国实现 50.1 亿吨的减排贡献；随着技术水平的提升，负碳技术（C-）也开始发力，碳汇和碳吸收（CCUS）将帮助我国实现 12.1 亿吨的负碳排，为碳中和再添助力。图 8：技术进步成为碳中和核心驱动力，新能源革命接力后半程+62.4-78.2104.7-50.1-10.0-12.116.7(亿吨) 1801501209060300碳排量 (2030)经济增长 技术进步 能源结构 产业结构 负碳技术 碳排量(2050)碳排影响2

29、030年能源相关碳排2050年能源相关碳排数据来源：清华大学气候变化与可持续发展研究院(2020)，工业技改：电力、冶金、交运、化工、建材的绿色技改将成为我国双碳目标的核心驱动力绿色技改政策力度逐渐加码，电力、冶金、交运、化工、建材等高耗能行业的能源使用效率将大幅提升，成为我国实现双碳目标的核心助力。在碳达峰期间（20202030 年），电力行业的能源使用效率将大幅提升，帮助我国实现 9.5 亿吨的碳减排，一方面是由于传统的火电企业在差别电价等环保政策的规制下，开始通过技术改进来获得市场竞争力，另一方面由于清洁能源发电的规模效应逐步体现，能耗强度随之降低；在碳中和期间（20302050 年），

30、冶金和交运行业的技改效应开始凸显，其中冶金行业的技改在这一阶段贡献了 18.53 亿吨的碳排量，这主要得益于钢铁行业的电炉炼钢工艺的规模提升，以及富氧高炉技术的逐步完善；交运行业则通过技术改造为我国碳中和贡献了 11.65 亿吨的碳排量，这主要随着充电桩等基础设施的完善，新能源汽车在这一阶段的增长动能加速释放。此外，化工和建材行业的技改对于我国双碳目标的贡献作用也不容忽视，下面我们将重点结合政策梳理相关高耗能行业的技改方向。表 6: 高耗能行业的绿色技改将成为我国双碳目标的核心驱动力能耗降低(E)减排贡献(百万吨)2020203020302050电力热力-955-2545金属冶炼-109-18

31、53交运仓储-98-1165化学工业-211-579建材-137-496其他-362-1182总计-1873-7820行业数据来源：清华大学气候变化与可持续发展研究院(2020)，电力技改：余热回收是工业节能重要方式之一，未来十年，电站余热锅炉市场空间有望超过 500 亿元。余热资源是指在现有条件下可回收利用而未回收利用的能量，被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的第五大常规能源。按其来源可分高温烟气余热等六类。这些余热资源可用于发电、驱动机械、加热或制冷等，因而能减少一次能源的消耗，并减轻对环境的热污染。在天然气集中式发电和区域分布式能源项目中，燃机余热锅炉是关键的能量回收装置，不可或缺，根

32、据我们的测算，未来 10 年，仅电站余热锅炉新增市场容量就可达到 500 亿元以上，具备广阔的发展空间。钢铁技改：政策引导锅炉以电替煤，电炉炼钢工艺占比预计逐年提升，有助于减少钢铁行业的能耗强度。由于我国是煤炭生产大国，我国目前还是以长流程的焦炭炼钢为主，电炉炼钢仅占 10%，远低于世界平均水平。为了尽快促进钢铁行业实现碳达峰，我国于去年 12 月出台了关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见(征求意见稿)，提出到 2025 年电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至 15%以上，力争达到 20%，废钢比达到 30%，由于电炉炼钢不直接产生碳排，因而其占比提升将有助于减少钢铁行业的碳排强度。此外，富氧高炉

33、等技术改造将进一步提升钢铁行业的能源使用效率。交运技改：“十四五”期间新能源汽车销量有望翻四番，锂电池、充电桩等相关产业链将跟随进入跨越式发展阶段。2020 年 10 月，由工业和信息化部、中国汽车工程学会编制的节能与新能源汽车技术路线图 2.0正式发布。路线图预测，纯电动汽车和插电式混合动力汽车在 2025 年、2030 年与 2035 年销量占汽车总销量有望分别达到 15%25%、30%40%、5060%，实现跨越式增长。此外，中汽协发布的新能源汽车产业发展规划也对新能源汽车销量做出了预测，按照 2025年我国新能源汽车占新车总销量占比 20%的目标推算，当年我国新能源汽车销量便有望达到

34、600 万辆。其上游的锂电池和下游的充电桩设备将受益于新能源汽车的发展，我国锂电池和充电桩目前的市场份额分别为 243 亿元和 700 亿元，预计在“十四五”期间将分别提升至 972 亿元和 2800 亿元。建材技改：装配式建筑助力建筑行业的全产业链减排。根据我们的测算，建筑行业的全产业链碳排放达到了 36.5 亿吨，其中建材的生产过程排放了大量的二氧化碳，因此，推动建筑产业链向绿色节能转型，也是碳达峰碳中和的必要举措。2020年 7 月住建部等七部委发布关于印发绿色建筑创建行动方案的通知，要求 2022年当年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比要达到 70%，装配化建造方式占比稳步提升，绿色建材应

35、用进一步扩大。装配式建筑是最常见的绿色建筑，与现场浇筑建筑相比，在建材生产阶段与建筑施工阶段均能够通过集约化、机械化、规模化的生产及现场施工方式产生良好的碳排放量节约优势，预计能耗强度可降低 25%30%。化工技改：化工行业大力发展氢化工，探索生物基高分子材料。化工行业对石油、天然气化石能源依赖性强，生产过程产生大量二氧化碳。实现碳中和，一方面要积极推动氢化工，实现燃料端脱碳；另一方面要推动生物基高分子材料替代石化基材料，实现原料端脱碳。氢化工方面，与钢铁、水泥行业类似，氢化工有利于降低燃料燃烧碳排放。目前氢化工技术尚在突破阶段，未来技术突破主要在氢气制造、储藏和运输领域。生物基高分子材料方面

36、，化工行业主要产品包括塑料、合成纤维和合成橡胶，塑料制品中的塑料瓶原料是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），若用生物基高分子材料（淀粉基生物塑料等）进行可降解替代，对实现碳中和有利。使用生物基高分子材料替代传统化石燃料应用广泛、前景广阔，目前生物基高分子材料技术尚在探索阶段。碳市场：碳交易背景下碳排放成为一种新的生产要素，碳价引导产业结构低碳转型碳交易本质上就是对碳排放权进行定价，通过释放碳价信号，引导所有行业调整产业规模，实现产业结构低碳化。碳交易是碳排放权的交易，政府设置一定时期的碳排放控制总量，再给排放者发放或拍卖排放权额度，并赋予排放权额度的买卖自由，因此碳排放权成为一种可以交易的商品。碳

37、交易政策的作用机理主要包括三个阶段：成本推动、需求拉动、技术革新。首先，碳市场通过碳排放权交易出碳价信号，推升政策规制行业的价格，通过产业链的价格传导导致所有部门价格普涨；生产者纷纷提价之后，消费者根据其需求价格弹性相应地减少对高耗能行业产品的需求量，终端需求的缩减进一步拉动其上游行业总产出的下降；低碳化的需求选择倒逼企业进行技术改进，一方面采取低碳化的生产工艺，另一方面发展清洁的能源品种，最终实现低碳生产。在我国碳市场背景下，采掘、高能耗制造、交运、建筑的生产规模将受到较为明显的压缩，预计其增加值占我国 GDP 的比重逐步降低，产业结构低碳转型助力我国双碳目标。全国碳交易市场于 2021 年

38、年初已正式落地，初期以电力行业作为突破口，预计在“十四五”期间逐渐纳入其他七个高耗能行业。根据我们的测算，碳交易对于高耗能行业的规制将最终压缩整个高耗能产业链在我国国民经济中的产值占比。其中，受碳交易政策规制的高能耗制造（冶金、建材、化工、石化、造纸）、交运（航空）和公用事业（电力）的生产规模将受到压缩，在碳达峰窗口期其产业规模分别由 11.8%、5.8%、2.5%下降至 10.5%、5.1%、2.4%，此外其产业链上游的采掘业和下游的建筑业产值也将受到较大的冲击，分别由 3.5%和 6.9%下降至 2.9%和 6.1%，整体产业链将趋于低碳化，预计为我国碳达峰目标贡献 11.7 亿吨的减排量

39、；而在后一阶段，随着新能源发电的普及，电力行业的产值规模预计有所回升，产业结构优化的减排动能边际趋弱，预计贡献 9.96 亿吨的减排量。图 9：碳交易政策下，采掘、高能耗制造、交运、建筑的产值占比将受到压缩100806040200202020302050农林牧渔采掘高能耗制造其他制造公用事业建筑交运其他服务数据来源：投入产出表(2017)，行业2020203020302050电力热力-644332高能耗制造-398-983交运仓储-117-306采掘-23-50其他912总计-1173-996表 7: 产业结构低碳转型助力我国快速达峰，碳中和阶段其减排动能边际趋弱产业结构(Sy)减排贡献(百万

40、吨)数据来源：清华大学气候变化与可持续发展研究院(2020)，新能源革命：光伏、风电前景广阔，发电行业的新能源革命将成为碳中和的中坚力量新能源技术：为实现“碳中和”目标，光伏设备和风电设备装机容量需分别提升至当前的 17 倍和 12 倍。据全球能源互联网发展合作组织估算，中国实现“碳中和”，需要约 35.5 亿千瓦光伏资源量，目前我国光伏装机量规模约为 2.1 亿千瓦，为满足 2060 年光伏装机容量需求，供给至少需增长为当前的 17 倍。2021 年 400余家风能企业代表联合发布的风能北京宣言提出，到 2030 年风电装机至少达到 8 亿千瓦，到 2060 年至少达到 30 亿千瓦。据国家

41、应对气候变化战略研究所数据，我国当前风电装机容量约 2.5 亿千瓦，若 2060 年风能装机量按 30 亿千瓦算，是当前风能装机容量的 12 倍。新能源革命助力电力行业深度脱碳，预计将成为碳中和的中坚力量。根据我们的测算，在碳达峰阶段，我国非化石能源和天然气占比分别由 16.0%和 8.5%进一步提升至 25.0%和 13.0%，预计帮助我国实现 15.46 亿吨的减排贡献；而到了碳中和阶段，能源结构需要发生质的跃迁，为了实现碳中和目标，我国需要将非化石能源占比从 25.0%提升至 73.2%，同时化石能源占比全面降低，其中煤炭由 45.0%骤降至 9.1%，这一场新能源革命将助力电力行业深度

42、脱碳，电力行业 90.7%的发电量将由清洁能源提供，在这一阶段，能源结构的变革将成为我国碳中和的中坚力量，为我国贡献 50.11 亿吨的减排量。10010016.025.028.1808.58043.63.818.513.06073.26017.05.490.7404068.057.02045.051.0010.07.79.1205020020202030能源构成:煤 能源构成:石油 能源构成:天然气 能源构成:非化石5.53.8202020302050发电占比:煤发电占比:天然气发电占比:非化石图 10：碳中和需要能源结构发生革命性改变图 11：新能源革命助力电力行业深度脱碳数据来源：清华大学气候变化与可持续发展研究院(2020)，表 8：电力行业的新能源革命将成为碳中和的中坚力量能源结构(Se)减排贡献(百万吨)2020203020302050电力热力-1357-4954其他-189-57