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文档简介
建筑材料行业深度研究报告:受益碳中和,建筑板块将迎发展契机报告摘要:自
20
世纪
80
年代以来,气候逐渐变暖,并带来了一系列生态环境问题。
控制全球变暖已是国际社会重要问题共识,碳达峰、碳中和的实现刻不
容缓。我国近年逐步加码相关政策承诺,并于今年两会期间明确提出落
实“30、60”规划,未来十年乃至到
2060
年,碳达峰与碳中和都将是全
社会合力所在,作为“排放大户”的建筑建材行业将迎来新的机遇。建材端:1)水泥产业年碳排超过
10
亿吨,是建材实现碳中和的关键产
业。国内水泥产量
2014
年进入平台期,未来水泥需求量将保持平稳,叠
加政府政策持续收紧,落后产能出清将有利于行业集中度提升。2)玻纤
是建材里代表性的高能耗产业,国内生产多用池窑拉丝法,整体能耗水
平并不落伍,但距业内先进环保产线仍有较大差距,未来产线升级仍有
减排空间。社会减碳大趋势下,风电风机制造、汽车轻量化、建筑保温
等玻纤下游市场需求将越来越强劲,助力玻纤行业对传统材料替代趋势
加速。3)
“十四五”期间玻璃行业淘汰落后、中小产能的政策将贯穿
始终,有利于行业绿色改造。清洁能源在未来十年迎来大发展,光伏加
速装机将拉动光伏玻璃需求,预计“十四五”期间光伏装机量达到
400GW,带动光伏玻璃需求
2640
万吨。4)陶瓷企业“煤改气”进程加
快,头部企业规模优势进一步凸显,增加行业集中度。建筑端:1)森林树木具有增加碳汇功能,可以吸收固定二氧化碳,
其成本远低于工业途径减排,实现碳中和必然大力发展园林生态项
目,在碳交易市场助力下,园林生态企业发展可期。2)装配式建筑
在建造过程中的能耗表现优异,是国家大力推动的建筑建造方式,预
计到
2025
年装配式建筑新增面积将达到
10.69
亿平米,行业发展空间
广阔。3)环保建筑政策要求逐步加码,超低能耗建筑拉动
BIPV
(BAPV)需求。光伏建筑是建筑节能减排的重要途径,国家鼓励推
动我国分布式光伏发展,BIPV(BAPV)大有可为。1.
概述1.1.
环境危机日益凸显,“碳中和”势在必行气候环境日益严峻,极端天气灾害频繁发生。据《中国气候变化蓝皮书(2020)》
统计,2019
年全球平均温度较工业化前水平高出约
1.1℃,是有完整气象观测记录
以来的第二暖年份,过去五年(2015~2019)是有完整气象观测记录以来最暖的五
个年份;且自
20
世纪
80
年代以来,每个连续十年都比前一个十年更暖。全球平均
海平面呈加速上升趋势,上升速率从
1901~1990
年的
1.4
毫米/年,增加至
1993~2019
年的
3.2
毫米/年;2019
年为有卫星观测记录以来的最高值。全球气候变暖引发的自
然灾害频繁且恶劣——冰川融化,海平面上升;气候分布异常,中国出现北涝南旱
现象;西伯利亚苔原永久冻土层解冻;美澳山火频发等,气候变暖带来的自然灾害
已经严重危及人类的生存环境,必须得到全人类的重视。危机逐现,“碳中和”应运而生。气候变暖引起大气环流异常,极端天气的频繁出
现使得人类生存危机逐步显现,“碳中和”概念随之被提出。碳中和是指在一定时
间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等
形式抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消达到相对“零排放”,
达到碳中和一般有去除温室气体和使用可再生能源以减少碳排放两种方式。国际社会频繁合作,碳减排进程进一步提速。为应对全球变暖问题,自
1995
年起
联合国气候变化大会每年在全世界不同地区轮流举行,近几年影响力最广的气候协
议当属《巴黎协定》,近
200
个缔约方共同签署并明确了将升温控制在
2℃乃至努力
控制在
1.5℃的目标。2014
年中美签署的《中美气候变化联合声明》中美国承诺
2025
年减排
26%,中国承诺
2030
年碳排放达到峰值,全球两个最大碳排放国的承诺也
为全球碳减排进程注入了政治动力,世界各国也纷纷确立碳中和目标时间。减排目标逐步提高,政策力度不断强化。我国在
2009
年的哥本哈根气候变化会议
上首次向国际社会确立并公布碳减排目标。2017
年年底,我国单位
GDP二氧化碳
的排放比
2005
年下降了
45%,提前三年完成
2020
年碳排放下降的目标;2019
年,
我国非化石能源占一次能源消费比重达
15.3%,提前一年完成“十三五”规划目标任
务。我国自
2009
年提出第一个碳减排目标开始,均超额提前完成碳减排目标,且
政策支持力度不断加大,由此可见后期我国仍会继续大力推进各项节能减排工作。碳排放量仍居世界首位,“碳中和”势在必行。2019
年我国二氧化碳排放量约
98
亿
吨,约为全球碳排放量第二高位美国的两倍,碳排放量占全球比例约
29%,近十年
中国碳排放量占全球碳排放总量一直位于
28%左右,且碳排放同比增速呈现先下降
而后近几年又有逐步回升态势。据统计数据,中国年平均气温每
10
年升高
0.24℃,
沿海海平面上升速率为
3.4
毫米/年,升温速率和海平面上升速率均高于同期全球平
均水平,因此在全球纷纷推进“碳中和”的背景下,作为全球第二大经济体的中国
推行碳中和以缓解环境危机势在必行。从二氧化碳排放结构来看,全球发电与供热均占比二氧化碳排放高位,其次为制造
业与能源业,但我国这两个排放领域排放的二氧化碳占总量比重均高出全球平均水
平
10
个百分点,分别达到
51.39%和
28%的占比,两者合计占到我国将近
80%的二
氧化碳排放量。发电供热和制造建筑业均为社会生产中最为重要的组成部分,既要
保证不影响社会正常运转又要实现碳减排,因此碳中和背景下对这两个领域的治理
既要达量也要达质。危机逐现,“碳中和”应运而生。气候变暖引起大气环流异常,极端天气的频繁出
现使得人类生存危机逐步显现,“碳中和”概念随之被提出。碳中和是指在一定时
间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等
形式抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消达到相对“零排放”,
达到碳中和一般有去除温室气体和使用可再生能源以减少碳排放两种方式。国际社会频繁合作,碳减排进程进一步提速。为应对全球变暖问题,自
1995
年起
联合国气候变化大会每年在全世界不同地区轮流举行,近几年影响力最广的气候协
议当属《巴黎协定》,近
200
个缔约方共同签署并明确了将升温控制在
2℃乃至努力
控制在
1.5℃的目标。2014
年中美签署的《中美气候变化联合声明》中美国承诺
2025
年减排
26%,中国承诺
2030
年碳排放达到峰值,全球两个最大碳排放国的承诺也
为全球碳减排进程注入了政治动力,世界各国也纷纷确立碳中和目标时间。减排目标逐步提高,政策力度不断强化。我国在
2009
年的哥本哈根气候变化会议
上首次向国际社会确立并公布碳减排目标。2017
年年底,我国单位
GDP二氧化碳
的排放比
2005
年下降了
45%,提前三年完成
2020
年碳排放下降的目标;2019
年,
我国非化石能源占一次能源消费比重达
15.3%,提前一年完成“十三五”规划目标任
务。我国自
2009
年提出第一个碳减排目标开始,均超额提前完成碳减排目标,且
政策支持力度不断加大,由此可见后期我国仍会继续大力推进各项节能减排工作。碳排放量仍居世界首位,“碳中和”势在必行。2019
年我国二氧化碳排放量约
98
亿
吨,约为全球碳排放量第二高位美国的两倍,碳排放量占全球比例约
29%,近十年
中国碳排放量占全球碳排放总量一直位于
28%左右,且碳排放同比增速呈现先下降
而后近几年又有逐步回升态势。据统计数据,中国年平均气温每
10
年升高
0.24℃,
沿海海平面上升速率为
3.4
毫米/年,升温速率和海平面上升速率均高于同期全球平
均水平,因此在全球纷纷推进“碳中和”的背景下,作为全球第二大经济体的中国
推行碳中和以缓解环境危机势在必行。从二氧化碳排放结构来看,全球发电与供热均占比二氧化碳排放高位,其次为制造
业与能源业,但我国这两个排放领域排放的二氧化碳占总量比重均高出全球平均水
平
10
个百分点,分别达到
51.39%和
28%的占比,两者合计占到我国将近
80%的二
氧化碳排放量。发电供热和制造建筑业均为社会生产中最为重要的组成部分,既要
保证不影响社会正常运转又要实现碳减排,因此碳中和背景下对这两个领域的治理
既要达量也要达质。1.2.
新阶段新要求,行业发展任重道远我国“碳中和”过渡期短,任务难度高。中国的经济体量大,仍处于工业化发展阶段,能源消耗量和碳排放量均处于双增长阶段。欧美等发达国家从碳达峰再到碳中和普遍有
50-70
年的过渡期,而我国只有
30
年过渡期,考虑到我国的人口数量、经济规模和发展阶段,要在如此短的时间内完成“3060”目标,必须加快建设清洁低碳高效的能源体系和循环发展的经济体系,降低能源消费总量、减低能源碳强度,增加碳汇与负排放。从实际国情出发,能源结构的合理调整是重中之重,而社会工业生产过程中对能源的合理高效利用及生产清洁化则是后续环节中的根本措施,只有搭建起合理的系统框架才能真正实现碳中和。2021
年
3
月
18
日发布的《中国
2060
年前碳中和研究报告》指出,碳中和实现路径
分为尽早达峰、快速减排、全面中和三个阶段。2030
年之前为尽早达峰阶段。这段
时间以化石能源总量控制为核心,实现
2028
年左右全社会碳达峰,峰值控制在
109
亿吨左右。2030-2050
年为快速减排阶段,全面建成中国能源互联网为关键,2050
年前电力系统实现近零排放。2050-2060
年为全面中和阶段,以深度脱碳和碳捕集、
增加林业碳汇为重点,能源和电力生产进入负碳阶段。实现全社会碳中和需要统筹
考虑能源活动、工业生产过程、土地利用变化和林业等不同领域,报告对不同领域
的实现路径作了具体规划,仅次于能源活动领域的工业生产过程主要通过发展原材
料或燃料替代技术实现减排。能源利用效率低于全球平均水平,生产优化需求迫切。单位
GDP能耗是衡量能源
消费水平和节能降耗状况的能源利用效率指标,我国自“十一五”规划起便将其作
为约束性指标。2015
年我国单位
GDP能耗为
148
克/美元,高于世界
127
克/美元的
平均水平,也高于中等收入国家水平,并与发达国家相比差距较大。中国在能源利
用上仍有较大的增效空间,能源结构还需要进一步优化。今年政府工作报告提出
2021
年要将单位
GDP能耗降低
3%左右,且提出“十四五”时期总目标是将其降低
13.5%,政策力度依旧强劲。单位
GDP能耗降低表明在经济增长的同时又节约消耗
的能源,即相当于减少污染物排放与碳排放,说明能源利用效率提高和经济结构优
化。建筑建材行业能耗及碳排放高,总量仍居高位。2018
年全国建筑全过程能耗总量为
21.47
亿
tce,占全国能源消费总量比重为
46.5%,碳排放总量为
49.3
亿吨,占全国
碳排放比重为
51.3%;建材生产阶段能耗为
11
亿
tce,占全国比重为
23.8%,碳排
放
27.2
亿吨,占全国比重为
28.3%。尽管“十三五”期间在国家政策的调控背景之
下能耗与碳排放同比增长率有所回落,但总量依然较大,且从能耗及碳排放占全国
总量变化趋势中可以看到碳排放占比近几年下降趋势逐渐不明显,而能耗比重自
2010
年以后呈上升趋势。提前达峰成行业倡议,行业升级成必然趋势。据中国建筑节能协会预测,基准情景下建筑碳达峰时间为
2040
年,2060
年排放
15
亿吨二氧化碳,这将严重制约全国碳达峰和碳中和目标的实现,而在脱碳情景下十四五末便可实现建筑碳达峰,使得2060
年碳排放
4.2
亿吨,比基准情景下降
72%。2021
年
1
月
16
日,中国建筑材料联合会对行业碳达峰、碳中和行动提出倡议:我国建筑材料行业要在
2025
年前全面实现碳达峰,水泥等行业要在
2023
年前率先实现碳达峰,并配套六方面举措,行业提前达峰的各项具体指导规划开始出台,行业升级成为建筑建材领域未来发展的必然趋势。1.3.
欧美日等国已实现碳达峰,我国建筑建材行业前景广阔参考国外发展路径,明晰我国建筑建材行业前景。国外对于绿色建筑建材研究起步
早,发展水平较高。早在
20
世纪
60
年代建筑师保罗·索勒瑞就首次将生态与建筑
概念融合,提出绿色建筑的全新理念。20
世纪
70
年待中期一些国家开始推行建筑
节能规范,并逐步提高节能标准。近年来绿色建筑的形式和内涵有所丰富和扩延,
在设计、施工、材料和设备等各环节均有进展。为了使绿色建筑更具可操作性,欧
美日等国家相继实施了不同特点的绿色建筑评估体系,并进行了适当的政府干预手
段促进了绿色建筑的发展。这些手段被总结为“胡萝卜+大棒”政策,通过该手段
欧美日等国均控制住了建筑全过程的碳排放,并于
2006-2008
年期间实现了碳达峰。在对碳中和相关逻辑梳理基础上,结合国际建筑建材发展潮流,我们认为建筑建材
子行业有如下受益路径:1)建材生产端首先关注碳排放占比最大的水泥子行业,
主导企业的减碳环保举措率先启动,在未来有望获得更强开工优势;智能环保产线
的升级需求也会促使相关企业充分受益。2)建材消费端的玻纤和玻璃板块将分别
受益于光伏、风电和新能源车轻量化大发展,为相关企业带来广阔下游市场空间。
3)建筑端首先关注园林生态工程板块,碳汇提高的需要、生态建设的政策推动以
及将要落地的碳交易市场中都将助力园林工程企业迎来快速发展。4)建筑端还要
重点关注绿色建筑、装配式建筑和钢结构板块,对材料、人工和能源的使用效率提
高将助力绿色建筑、BIM设计、装配式建筑进一步增加渗透率,对混凝土等高碳排
放建材的替代需求将推动钢结构的市场空间扩张。2.
节能减排促建材行业变革2.1.
多元减排路径下的水泥行业2.1.1.
碳排大户,水泥行业节能减排任务重水泥生产碳排量大,是实现碳达峰的关键产业。据
2020
年度中国建筑材料工业碳
排放报告,我国建筑材料工业
2020
年二氧化碳排放
14.8
亿吨,建筑材料工业的电力消耗间接折算约合
1.7
亿吨二氧化碳当量,其中水泥工业二氧化碳排放
12.3
亿吨,
同比上升
1.8%,占建材行业二氧化碳总排放比例约
83.11%,水泥工业的电力消耗
可间接折算约合8955万吨二氧化碳当量,占建材工业电力消耗碳排放比例约52.68%。
因此水泥工业是碳排放的主要组成部分,也是建筑材料工业实现碳达峰的关键产业。水泥单位产品碳排量小于其他主要建材。建筑材料工业的二氧化碳排放包括燃料排
放和过程排放,燃料排放是指生产过程中所使用燃料产生的二氧化碳排放,包括按
燃料实际发热值、燃料含碳量、建材各生产工艺碳氧化率核算。过程排放是指生产
工艺中的材料本身化学物理反应所释放的二氧化碳,一般按产品中碳酸钙和碳酸镁
含量核算。水泥工业一吨产品的过程排放/燃料排放约为
0.39/0.26
吨,环节占比
57%/38%,吨产品总碳排量约为
0.69
吨,相比其他主要建材如玻璃、石膏板、陶瓷
砖和玻纤等单位碳排量较低。国内水泥产量已进入平台期,未来水泥消费量会持续下降。水泥产业虽然拥有较低
的单位碳排放,但由于总产量庞大,其整体的碳排量居高不下。国内水泥产量于
2014
年达到
24.9
亿吨的高峰,此后总产量进入平台期,2020
年国内总产量约为
23.77
亿
吨,人均水泥消费量达到
1.7
吨左右。我国是发展中国家,基础设施和城镇化建设规模庞大,有着较高的水泥表观消费量,但对比海外其他国家(地区),人均水泥
消费量平均值在
0.46
吨左右,长期来看,我国人均水泥消费量也将从平台期逐渐回
落。根据中国社会科学院《人口与劳动绿皮书:中国人口与劳动问题报告》,预计
我国人口数量将在
2029-2030
年达到峰值
14.42
亿。综合预测,到
2030
年我国水泥
消费量将降至
14.42-17.31
亿吨,由此将带来碳排放减少
27-39
个百分点。水泥产业碳减排四大方向。水泥是资源依赖性产品,生产过程中的原材料碳酸盐分
解会产生大量二氧化碳,占总排放的
50%-65%,目前乃至今后很长一段时间都难有
大范围替代石灰石的原材料,碳减排潜力有限。事实上,我国水泥工业能耗指标世
界先进,全国水泥生产平均可比熟料综合能耗小于
114
千克标准煤/吨,水泥综合能
耗小于
93
千克标准煤/吨,每年消纳我国
6
亿吨以上工业废渣,吨水泥二氧化碳排
放量显著低于世界其他国家平均水平,环保指标世界领先。所以在当前基础上继续
推进水泥工业节能减排并非易事,目前已有的水泥工业低碳转型路径主要有如下四
点:1)提高生产效率,降低单位碳排放;2)发展推广协同处置技术,替换水泥窑
所使用的煤;3)提高
32.5
水泥用量比例;4)碳捕集回收
CCUS技术研发应用。碳达峰时间紧迫,参与各方须努力。中国建筑材料联合会在今年
1
月
16
日发文提
出,建筑材料行业要在
2025
年前全面实现碳达峰,水泥等行业要在
2023
年前率先
实现碳达峰,虽然中国水泥协会预测我国水泥熟料产量和消费量将在“十四五”期
间达到峰值,但
2023
年前水泥全行业实现碳达峰还是有较大压力,这也意味着企
业、政府等各参与方均要抓紧时间付出努力以实现目标。目前来看,头部水泥企业
如中材国际、海螺水泥、台泥集团、华新水泥等均在绿色环保生产领域早有布局,
叠加政府相关政策约束,未来水泥市场集中度有望进一步提升,龙头企业将充分受
益。2.1.2.
产线升级有效降低碳排放,高门槛助力行业集中度提升水泥生产仍有技术减排潜力,产线升级助力行业尽早实现碳达峰。企业可以根据水
泥生产过程中的碳酸盐分解、燃料燃烧和电力消耗三个角度来改进生产工艺降低碳
排放,包括生产工艺碳减排(替代原料、熟料替代等)、生产能耗碳减排(如替代
燃料、富氧燃烧技术、高效粉磨、余热发电等)。以海螺水泥的节能减排示范性产线为例,采用升级生产设备的方法可让年产
200
万
吨的熟料产线将减少二氧化碳排放
6.75
万吨;采用替代燃料的方法可单产线节约标
准煤
7.5
万吨,减排
20
万吨二氧化碳;为产线配套建设余热发电系统则可减少外电
采购量,海螺全年
87
亿
kwh余热发电量则可减排二氧化碳
790
万吨;采用富氧燃
烧技术可让年产
200
万吨熟料产线减排
3.1
万吨。此外,企业也可从智能生产角度
对现有产线升级,以槐坎南方智能化水泥工厂为例,该产线通过工业互联网、人工
智能和大数据预测技术的实施和应用,可以大幅改善劳动条件,提高生产线劳动生
产率
200%,做到年减排
15.6
万吨二氧化碳。将这些技术推广至全集团乃至全全国
各条产线,将有效降低行业碳排放,助力行业提早实现碳达峰目标。资金需求量大是技术减排路径的重要特征。产线升级虽能有效降低水泥生产过程中
的二氧化碳和其他废气物排放,乃至显著提高劳动生产率,但升级所需资金庞大,
技术要求较高。以中材国际设计建造的槐坎南方智能化水泥工厂为例,该产线日产
7500
吨水泥熟料,是我国首条二代干法窑外预分解烧成工艺水泥产线,由
MES平
台、全自动化验室及在线监测、实时优化智能控制系统组成,吨熟料综合电耗、热
耗分别低于国家标准值
23%、9%,各项指标及生产成本均达到国内国际先进水平,
但总投资额高达
8.96
亿元。除此之外,在丽江、拉萨、桃江、四川、山西等地的水
泥新建升级项目投资额也在
2.05-9.76
亿之间,资金需求量庞大是水泥产线升级的重
要特征。技术减排压力助力行业出清,头部企业充分受益。随着国家产能置换政策及水泥生
产门槛越来越严格,未来单笔产线升级投资额仍将上涨,对资金状况不佳的水泥企
业会造成巨大压力,有利于行业出清,头部企业将受益于集中度提升趋势。此外,
承接产线升级需要设计建造企业有着深厚的技术经验积累,头部企业较早布局于此,
中材国际、海螺水泥和华新水泥等均有相应技术经验储备。以中材国际为例,该公
司累计在全球
75
个国家和地区承接
251
条生产线、75
个粉磨站,水泥技术装备与
工程主业全球市场占有率连续
13
年保持世界第一,在国内由该公司承建或提供单
项服务的比例近
70%,在水泥绿色烧成、粉磨技术、BIM设计、智能化技术等领域
积累深厚,将在未来的绿色产线升级浪潮中充分受益。
2.1.3.
限产限增政策仍将维持,加速行业出清
政策约束保持高压,行业集中度提升趋势明显。水泥生产方面的政策约束步步趋严,
自
2015
年工信部颁布水泥熟料错峰生产政策以来,各项错峰生产、压减产能政策
陆续出台,“十三五”期间我国水泥行业技术水平进步巨大,产能增量被有效控制,
行业集中度
CR10
提升到
55%以上。预计“十四五”期间政府将继续保持对水泥行
业的限产限增措施,巩固已取得的成果。淘汰落后无效产能,关小上大产线等政策
激励将贯穿未来水泥行业发展始终,继续加速行业出清,对头部企业扩大市占率带
来利好,增强水泥生产企业话语权。渐行渐近的的全国碳交易市场。2021
年生态环境部正式发布《全国碳排放权交易管
理办法(试行)》,文件对碳排放权进行了定义,对排放配额管理及进行了规定,初
期以免费分配为主,适时引入有偿分配并逐步提高有偿比例。预计全国碳市场于2021
年
6
月底上线交易,彼时将成为全球最大的碳市场,覆盖估计超过
40
亿吨二
氧化碳排放(约占全国碳排放量的
40%左右)。水泥等碳排放大户或将优先纳入碳交易市场,马太效应加强提升行业集中度。以目
前七个碳交易试点城市为例,2019
年成交均价在
10.84-83.27
元之间,仅华新水泥
湖北地区工厂就通过碳减排
13
万吨获益近
500
万元。参考国际成熟碳市场交易指
标,欧盟/瑞士/加州/魁北克省的碳交易体系拍卖比例在
57%/17%/32%/67%,覆盖范
围
40%/10%/75%/78%,碳价平均为
28.28$/28.28$/17.04$/17.04$。为更充分地发挥
绿色碳交易对节能减排技术进步的促进作用,未来我国碳交易市场运行逐步完善后,
配额的拍卖比例和碳均价必将逐渐攀升至国际平均水平,则头部水泥企业凭借更先
进的生产体系、更灵活的企业内部统筹规划和更低的碳排放水平,能充分利用这一
机遇打破地域壁垒、扩大市场占有率。规模优势凸显,大集团会更加积极参与碳资
产管理,提高市场竞合力,马太效应下行业集中度迎来迅速提升。2.1.4.
碳捕集成效显著,未来推广可期碳捕集是水泥产业降低碳排放的最终方法。水泥行业碳排放量巨大,上述的减产、
技改等路径减排效果始终有限,国际能源署发布
2020
年水泥行业技术路线图预计,
到
2050
年,水泥行业通过采取其他常规碳减排方案后,仍剩余
48%的碳排放量。
寻求真正的碳减排路径最终要依靠
CCUS(CarbonCapture,UtilizationandStorage),
即碳捕获、利用与封存技术。具体来讲,是在水泥生产末端,将高浓度的二氧化碳
捕集净化储存起来,将其加工成二氧化碳制品,用于食品、干冰、电子、激光、医
药等行业,为水泥企业创造经济效益的同时减少社会总体碳排放。据世界水泥可持
续发展促进会预测,为实现水泥行业
2050
年减排目标,碳捕集的贡献度将会达到
56%。这一技术在我国已得到实践验证,海螺集团白马山水泥厂于
2018
年
10
月建
成了世界首条水泥窑烟气二氧化碳捕集纯化示范项目,规模为年产
5
万吨二氧化碳
CCS装置,可以生产销售工业级(99.9%)和食品级(99.99%)两种纯度二氧化碳
制品,实现了二氧化碳资源利用。碳捕集成本较高,未来应用逐步推广。目前来讲,CCUS这种技术的应用成本较高,
约在
25-50
欧元之间,随着技术进步,碳捕集的效率和成本将在未来取得突破,国
际能源署预计
2030-2050
年间
CCUS的碳捕集量可达水泥工业总排放的
12%-30%,
我国水泥行业相关参与方也必将投入资源进行研发跟进,未来以头部水泥企业为主
导的
CCUS装置渗透率会越来越高,极大增强这些企业市场的竞争力。综上,水泥行业面临紧迫的节能减排要求,行业协会提出要在
2023
年实现碳达峰,
国家的“3060”规划也需要水泥行业的深度减排贡献,头部企业在行业竞争和国家
政策激励下已经开始进行产线升级改造进程,能效比、能耗比不断优化,与中小水
泥企业的差距越来越大;政府政策仍将保持收紧态势,对落后、无效产能的淘汰将
会一步步加速,倒逼行业技术水平提高;CCUS的发展应用和碳交易市场的覆盖运
行也将通过环保和碳排放成本途径加筑头部企业竞争壁垒。中长期来看,龙头水泥
企业如海螺水泥、中材国际等聚焦工艺改进、智能产线、精细化运维的战略导向将
打通水泥绿色生产困难节点,形成技术闭环,联动企业规模效应,为企业竞争力赋
能,反哺行业良性发展。2.2.
补位环保缺口,扩展玻纤市场需求2.2.1.
建材减排玻纤产业不可或缺高能耗的玻纤生产有待优化。玻璃纤维也属于建材里的高能耗行业,生产中需要保
持炉窑内
1600℃的高温,会消耗大量的天然气、电力及蒸汽,据统计,玻纤行业每
吨产品的碳排放高达
1.06
吨,其中间接/过程/燃料排放分别为
0.58/0.26/0.22
吨。间
接排放是由生产各环节的耗电量间接计算的碳排放量,过程排放主要是指生产过程
中原材料分解所释放的二氧化碳,而燃料排放则是指使用化石燃料后产生的二氧化
碳。由于过程排放是行业生产特性无法避免的化学反应,减碳路径较难实现,所以
可行的落脚点在于生产各环节对电力、燃料消耗的优化控制中。2.2.2.
玻纤技术减排潜力大玻纤产线可多角度升级减排。玻纤行业目前处于寡头竞争格局,有着较高的进入门
槛,巨头垄断下国内产线技术水平较高,多为池窑拉丝法生产,平均能耗在
0.8-1.8
吨标准煤/吨纱的水平,但业内采用节能技术的池窑能耗可达到
0.8
吨标准煤/吨纱以
下,国内玻纤产线的技术水平距离行业先进仍有一定差距。未来玻纤企业可以进行
绿色升级的路线包括:漏板优化、池窑技术、原丝成型及烘干和余热利用等。随着
国家环保政策对落后产能的进一步限制及各玻纤企业的产线冷修技改,玻纤能效会
有进一步下降。2.2.3.
绿色需求助力玻纤市场扩容玻纤下游应用广泛,清洁能源供需两端提供广阔市场空间。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,具有质轻、高强度、耐高温、耐腐蚀、隔热、吸音、电绝缘
性能好等优点,被广泛用于建筑、电子电器、交通运输、风电等领域,是国家重点
鼓励发展的新材料之一。碳中和背景下,清洁能源供给和应用两端的大发展将为玻
纤行业带来广阔的下游市场需求。风电机组玻纤渗透率逐步提升,风电大发展推动玻纤需求稳定增加。从清洁能源供
给端来看,风电需求在“十四五”规划得到明确:要保证年均新增装机
5000
万千
瓦以上。2025
年后,中国风电年均新增装机容量应不低于
6000
万千瓦,到
2030
年
至少达到
8
亿千瓦,到
2060
年至少达到
30
亿千瓦。据东北证券测算,这意味着未
来每年风电领域的玻纤消费量至少为
48
万吨。风电发电效率的提升必然要求叶片
面积大型化,只有增大风电机组的叶片尺寸增加机组扫风面积才能实现低风速高发
电效率,提高风电机组功率。大型化的风机叶片只有玻纤复合材料和碳纤维复合材
料能够满足强度和重量要求,而玻纤价格远低于碳纤维,意味着风电机组仍将以玻
纤复合材料的使用为主,长期来看风电装机量仍然可观,对于玻纤的需求将会稳定
增长。汽车轻量化不可缺少玻纤复合材料,行业持续受益新能源汽车发展。从清洁能源需求端来看,汽车轻量化是行业的竞争点和未来技术成长的方向。
燃油轿车每减重
100kg,将平均节油
0.36-0.55L/100km,在全寿命周期里程下,可
节省燃油
720-2578L。对于新能源汽车,其三电系统会导致整车相比同型燃油轿车
增加
200-300kg重量,因此其轻量化系数会比传统燃油车高
1.5-4
倍,相应的车身每
减重
10%可提升续航里程
5%-6%,国家明确到
2025/2030/2035
年纯电动乘用车整车
轻量化系数须降低
15%/25%/35%。目前我国汽车配件上的塑料复合材料(以玻纤增
强塑料为主)的应用占比仅为
8%,而海外国家的平均水平已经达到了
16%,最多
甚至超过了
20%。玻纤复合材料作为汽车实现轻量化的重要原材料,有着强度高、
质量轻的特点,且在汽车制造过程中模具用量远小于金属材料,汽车单车玻纤的应
用比例必将越来越高,玻纤行业将持续受益于汽车轻量化的不断推进。绿色建筑深入推广,绿色建材支撑玻纤消费提高。2018
年建筑运行阶段碳排放
21.1
亿吨
CO2,占全国碳排放比重高达
21.9%,推广绿色节
能建筑将是我国减排的重要路径。绿色建筑离不开绿色建材,包括建筑的保温绝热、
新型墙体、建材防水和建材装饰等,玻纤复合材料在这四大绿色建材领域都已崭露
头角,比如
80%玻纤增强
GRPU节能窗,A级防火玻纤增强内墙饰面板,坚固轻量
SMC屋顶瓦等等,因此绿色建筑的发展也将带动玻纤覆盖面积的提升。住建部提出
在
2025
年之前我国装配式建筑将占新建建筑面积比例达
30%,玻纤作为主要的节
能环保建材,未来在房地产业的普及率和消费量将会越来越高。2.3.
复用环保逻辑,聚焦玻璃行业新变化2.3.1.
节能减排高要求,加速玻璃行业集中度提升平板玻璃是典型的高能耗、高排放行业,玻璃生产工艺分为配料、熔制、成型、退
火、加工、检验等,其中主要在加热和冷却工艺环节,玻璃反复加温消耗能源产生
碳排放。2019
年全国平板玻璃产量为
9.27
亿重量箱,按照单位重量箱平板玻璃碳排放量
50kg计算,行业总碳排放达
4635
万吨,2019
年中国总碳排放量为
98.3
亿吨,平板玻璃
行业占比约
0.47%。能源消耗是平板玻璃行业碳排放的最主要来源,占比在
80%左右,平板玻璃生产原
料中碳酸盐的热分解占总排放量的
20%左右,因此节能降耗是促进平板玻璃行业
CO2
减排的主要途径。《中国平板玻璃生产碳排放研究》推荐了两种减少碳排放的方法,“煤改气”和淘
汰小产能落后产能,并推荐平板玻璃新建项目使用天然气并配备大型熔窑(日熔化量
650t以上)的浮法玻璃生产线。近年来,国家积极推动平板玻璃行业转型升级、绿色发展,发布多项政策对去产能、调整供给结构、污染治理和技术改造提出要求,对
减少碳排放产生积极的影响,已经取得较好的成效,每年年底产销率几乎达
100%。环保政策日趋严格,作为国内浮法玻璃产能集中地之一的沙河地区,因环保问题多
次出现生产线集中停限产,不仅对环保有保障,还有助于给予中小企业经营压力,有利于行业集中化、淘汰落后产能,对行业供给端缩减起到明显促进作用。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和
2035
年远景目标纲要》
提出坚决遏制高耗能、高排放项目盲目发展,推动绿色转型实现积极发展;推动煤
炭等化石能源清洁高效利用,推进钢铁、石化、建材等行业绿色化改造。“30、60”
的目标将促使平板玻璃行业加速淘汰落后产能,完成绿色化改造。2.3.2.
光伏装机增加,提振光伏玻璃需求光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
光伏发电是太阳能发电的一种,兼具清洁无污染、不会枯竭、安全可靠、能源质量
高的优点。在气候雄心峰会上提出,到
2030
年,中国单位国内生产总
值二氧化碳排放将比
2005
年下降
65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达
到
25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到
12
亿千瓦以上。为实现“30、
60”目标,亟需优化能源布局、发展清洁能源,光伏发电建设期短,且对地理限制
较小,是为优选。“十三五”期间我国大力推动清洁能源发展,清洁能源装机和发电量占比大幅提升,
2020
年全国清洁能源发电装机占比和发电量占比较
2015
年分别提高
8.7
和
6.5
个百
分点,太阳能发电装机容量占比和太阳能发电量占比分别提高
7.9
和
2.7
个百分点。2020
年,全国光伏新增装机
48.2GW,其中集中式光伏
32.68GW、分布式光伏
15.52GW。截止到
2020
年底光伏发电装机
253GW,光伏发电
2605
亿千瓦时,同比
增长
16.1%。“十四五”期间继续扩大光伏发电规模,预计
2025
年,我国光伏发电装
机达到
4.7
亿千瓦,其中集中式光伏
2.9
亿千瓦、分布式光伏
1.8
亿千瓦。中国光伏
行业协会副理事长兼秘书长王勃华预计“十四五”新增光伏发电装机在
350~450GW。据统计,节约
1
度电相当于减排
0.997kgCO2,2020
年光伏按发电量/装机量计算出
总发电时长
1030h,则
1GW光伏每年约代替火力发电减排
102.7
万吨
CO2。按“十
四五”新增光伏装机容量位
400GW计算,能减少碳排放总量达约
4.11
亿吨。
光伏发电系统由光伏组件、控制器、逆变器和其他配件组成,光伏组件是整个发电
系统里的核心部分,根据电池材料的不同,可分为晶硅组件和薄膜组件。其中晶硅
组件占比达
95%以上,是市面上主流组件。由于晶硅电池片的机械强度较差,并且
电极容易被腐蚀与氧化,因此需要使用光伏玻璃与背板通过
EVA胶膜将电池片密封
在中间,起到保护电池的作用。光伏装机量增加,带动光伏玻璃需求。根据背板材料是否为玻璃,光伏组件可分为
单玻组件和双玻组件。双玻组件的发电效率比单玻组件高约
4%,同时更具稳定性
和耐腐蚀性,能延长使用寿命
5
年左右。2016
年以来,双玻组件的渗透率不断提升,
未来随着技术的不断成熟,结合光伏玻璃的轻薄化趋势,双玻组件的渗透率有望得
到进一步的提高。预计“十四五”期间双玻渗透率达
40%,则“十四五”光伏新增装机带动光伏玻璃
需求量达
2640
万吨。光伏玻璃需求提振,行业景气度提升,发展强劲。2.4.
环保政策趋严,有利于瓷砖行业绿色发展建筑陶瓷墙地砖生产时在原料利用水煤气喷雾干燥和窑炉烧成时消耗大量能量,并
产生碳排放。《建筑卫生陶瓷行业污染物治理白皮书》提到,为减少传统的水煤气
炉带来的污染,建筑陶瓷行业多采用煤清洁生产技术(有关除尘、脱硝、脱硫、消
白烟、污水处理等方面的技术)或“煤改气”以达到《陶瓷工业污染物排放标准》。近年来,国家对瓷砖行业的重视程度逐渐增加,对《陶瓷工业污染物排放标准》和
《建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额》两个行业标准进行反复修订并淘汰未达标
产业。据《中国建筑材料工业碳排放报告(2020
年度)》显示,建筑卫生陶瓷工业二氧化
碳排放
3758
万吨,同比下降
2.7%,其中煤燃烧排放同比下降
4.2%,天然气燃烧排
放同比下降
2.1%,焦炉煤气燃烧排放同比上升
21.4%,高炉煤气燃烧排放同比,上
升
58.4%,发生炉煤气燃烧排放同比下降
95.4%。此外,建筑卫生陶瓷工业的电力
消耗可间接折算约合
1444
万吨二氧化碳当量。虽然“煤改气”增加改造成本并使原燃料成本考虑天然气市场供需问题,但可以使
陶瓷生产企业在节能环保方面能做出巨大改进。据《陶瓷企业燃料“煤改气”技术
措施及节能环保效益》分析,陶瓷生产企业在使用燃料上的“煤改气",通过对用能
工艺和设备改进,可以达到较大的节能效果和降低燃料成本。在原料加工工序采用
天然气代替较普遍使用的水煤浆能耗降低了
11.86%。如果采用天然气的同时结合热
电联产措施,则更可以降低天然气燃料成本
30.69%。在窑炉烧成工序采用天然气,
由于淘汰煤气发生炉减少能源转换损失,并对采用天然气燃烧的窑炉运行参数调节
措施,大大降低了工序能耗,从而节约烧成工序标准煤消耗量。此外,“煤改气”后不使用燃煤,消除了烟气
SO2
排放,燃烧过程粉尘排放,减轻了
环保设备的负担。厂区取消了燃煤堆放仓诸、煤气站、煤渣堆放场地,减少了陶瓷企
业的用地面积。以日产
6
万
m2
仿古砖,4
条窑炉生产线规模的陶瓷厂来预计,可节
约用地
2
万
m2,节约基建投资
1200
万元,节约设备投资
1000
万元。碳达峰、碳中和目标对瓷砖行业提出了更高的节能环保要求。《建筑陶瓷、卫生洁
具行业“十四五”发展指导意见》预计于
2021
年上半年完成编写并正式发布,专
家研讨会上提出不能政策一刀切,生产技术清洁改造和煤改气同时进行,兼顾淘汰
落后产能,改造成本的压力进一步淘汰小企业,大企业改造后生产更清洁的基础上
成本反而降低,能增加行业集中度,预计瓷砖行业转型升级、绿色发展的进程加速。3.
受益“碳中和”,建筑板块将迎发展契机3.1.
碳汇需求增加,园林生态迎发展3.1.1.
园林生态工程对碳中和目标实现意义重大碳中和目标的实现,除了通过产业结构调整、节能等方式减少二氧化碳排放,还可
以通过提高碳汇,增加二氧化碳吸收量。碳汇一般指森林等植被吸收并储存二氧化
碳,从而减少大气中二氧化碳浓度的过程。其中,植树造林、森林管理、植被修复
等措施可有效提高碳汇。碳汇林普通意义上来说就是碳汇林场。因为森林具有功能
碳汇,而且通过植树造林和森林保护等措施吸收固定二氧化碳,其成本要远低于工
业减排。以充分发挥森林的碳汇功能,降低大气中二氧化碳浓度,减缓气候变暖为
主要目的的林业活动,就泛称为碳汇林业。根据中国绿色碳汇基金会,我国
2020
年碳汇造林项目数量有明显增长。在分领域实现碳中和路径中,土地利用变化和林业碳汇领域要实现增汇
4.6
亿吨,
主要通过植树造林吸收大气中二氧化碳或利用土地实现固碳,预计
2060
年碳汇量
增加至
10.5
亿吨。其中,到
2050
年,通过“电-水-土-林-汇”模式提升干旱地区土
壤固碳能力,实现累积增加土壤固碳超过
40
亿吨,到
2060
年,累积增加土壤固碳
超过
50
亿吨。根据《美国科学院院报》,2001-2010
年,陆地生态系统年均固碳
2.01
亿吨,相当于
抵消了同期中国化石燃料碳排放量的
14.1%,其中中国森林生态系统是固碳主体,
贡献了约
80%的固碳量。《自然》最新研究结果表明,2010-2016
年中国陆地生态系
统年均吸收约
11.1±3.8
亿吨碳,相当于同时期国内每年人为碳排放量的
45%。在
过去的
10-15
年间,通过大力培育人工林、严格保护天然林,中国陆地生态系统碳
汇能力显著。其中,西南地区每年产生碳汇
3.5
亿吨,约占全国陆地碳汇的
31.5%,
贡献最大;东北地区每年夏季产生碳汇
0.5
亿吨,约占全国陆地碳汇的
4.5%。因此
园林生态对碳中和的作用不可小觑,大力发展园林绿化及生态修复工程有助于碳中
和目标的加速实现。3.1.2.
“十四五规划”注重园林生态国家一直重视生态文明建设。党的十八大以来,党中央、国务院把生态文明建设摆
在更加重要的战略位置,纳入“五位一体”总体布局,出台《生态文明体制改革总
体方案》,实施大气、水、土壤污染防治行动计划。2019
年
2
月,国家发改
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