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【碳中和】碳捕捉的几种方式 本文将展开聊一下生态汇碳 一、碳捕捉技术的发展在全球范围内获得政策支持,...

本文将展开聊一下生态汇碳

一、碳捕捉技术的发展在全球范围内获得政策支持,潜力极大碳捕捉是指将工业生产中的二氧化碳用各种手段捕捉的过程,其吸引力在于能够减少燃烧化石燃料产生的温室气体。碳捕捉技术是实现碳中和的必要途径之一。

碳捕获封存技术能够大量减少工业流程温室气体排放,是电力行业去碳化的关键技术。但碳捕捉技术开发难度较大,成本较高,因此,各国政府都在积极出台政策支持碳捕捉技术的发展。

国际能源署在2020年底表示,如果各国要实现净零排放目标,需要大幅增加碳捕获技术的部署;特斯拉创始人马斯克1月在推特上承诺,将为开发最佳二氧化碳排放捕获技术提供1亿美元奖金。日本、韩国、澳大利亚等国家都在碳捕捉技术上有相应的技术储备。

碳捕捉理论上有潜力解决全球62%的二氧化碳排放,是比肩电池储能、氢燃料的减碳技术,发展潜力极大。

二、碳捕捉技术基本介绍及应用现状

1)碳捕捉技术:三种方式各有利弊碳捕捉的方法一共有三种,分别是燃烧后捕捉、燃烧前捕捉和氧气燃烧。

三种方式各有优缺点,如燃烧后捕捉的方法成本较低,但对环境影响较大;燃烧前捕捉方式能耗低,但投资费用和运行费用都比较高;氧气燃烧的方法可以提高燃烧效率,但也需要消耗大量的能源。

除了上述三种碳捕捉方式外,哈佛大学教授还发明了直接空气捕捉技术(DAC),即与前三种碳捕捉的应用范围不同,这种方式直接吸收空气中的二氧化碳,通过巨型风扇将空气吹入含有可吸收二氧化碳的溶剂(主要成分为氢氧化钾)中实现二氧化碳捕获,以备进一步使用。当前对于碳捕捉的主流发展方式还存在争议,技术路径也在探索之中。

2)碳捕捉应用:当前经济性较差,但有理由看好碳捕捉技术发展碳捕捉目前有极小规模的工业应用,在电厂减排方面,全球仍处在试验和示范阶段。

截至2017年底,全球有43个大型CCS项目,其中18个项目处于商业化运营,5个项目在建设中,20 个项目处于不同的开发阶段,捕捉CO2达40Mtpa。虽然各国都在支持碳捕捉技术的发展,但碳捕捉技术在经济上的可行性较差。

根据我国2019年CCUS报告,燃煤电厂和(低浓度源)和煤化工(高浓度源)的捕捉成本分别为300元/吨和180元/吨,而我国碳交易市场的碳价在30-50元/吨,其成本远超碳价。不仅是中国,美国也存在碳捕捉商业项目的经济性较差的问题。直接空气捕捉技术(DAC)的成本在100-200美元每吨左右,而美国碳价在15美元/吨。而在燃烧后捕捉技术上,埃克森美孚迟迟没有推动碳捕捉技术的广泛应用也是由于成本问题。

展望未来,三大理由表明碳捕捉技术依然有光明前景:

第一,碳捕捉技术在不断进步。第二代碳捕捉技术的研发已经进行试验阶段,成熟后的成本可以下降30%左右,大量规模化后成本将会更低。以DAC技术为例,自DAC技术发展7年来,成本下降了80%,未来很有可能降低至100美元每吨以下。

第二,各国政府都会加大对碳捕捉技术的补贴力度。碳捕捉对碳中和有重大意义,会获得政策方面倾斜,如,美国国能源部宣布资助7200万美元,支持27个碳捕集技术研发项目,包括燃烧后捕捉和直接空气碳捕集技术的创新研究和开发。预计未来中国也会出台相应政策。

第三,碳价有望上行。全球碳价并不一致,欧洲碳价达到300元一吨,美国100元一顿,中国35元一顿。随着碳排放权成为稀缺资源,碳价有望长期上行。在政府补贴加强、投资成本下降和碳价长期上涨的三重逻辑下,碳捕捉技术的平价时代将加速到来。

三、总结碳捕捉技术的发展在全球范围内获得政策支持,潜力极大。

虽然各国都在支持碳捕捉技术的发展,但碳捕捉技术在经济上的可行性较差。在政府补贴加强、投资成本下降和碳价长期上涨的三重逻辑下,碳捕捉技术的平价时代将加速到来。

相关个股:

1、燃烧后捕捉:昊华科技、凯美特气、远达环保

2、燃烧后捕捉:冰轮环境

3、氧气燃烧:蓝晓科技

4、DAC:三浮股份、新金路

【碳中和】碳交易受益的两个分支

CCER全称减排凭证,是碳排放权交易市场的基础交易标的之一,主要来自清洁能源项目,可以在控排企业履约时用于抵消部分碳排放使用。CCER不仅发展空间大,可为发电项目带来可观的收益,可以作为清洁能源发电项目资金的有效补充。目前,生物质发电、热电联产已经具有一定规模。

一、 生物质发电项目参与CCER可带来可观额外收益生物质指利用生物质发电,是一种可再生碳源,包括农林废弃物、生活垃圾、畜禽粪便等。目前生物质的发电方式包括垃圾焚烧发电、农林废弃物燃烧发电等,是一种总量充沛且装机量持续增长的发电方式。预计2020年全球生物质发电约等于12.8亿千瓦时,已经具备一定规模。从我国生物质发展潜力角度看,我国每年可能源化的生物质资源达3.26亿吨,占总生物质资源的8%左右,整体可利用率不高。整体可利用率不高的主要原因在于我国农村地区和林区是开发生物质能的主要地区,但是由于农林废料(占总生物质资源94%)的储运困难且成本高,难以实现规模化,因此不仅限制了利用率,也成为生物质发电发展中的主要问题之一。

二、 相比起单纯生物质发电,热电联产在能源转换效率、补充供热能源结构、商业模式上更具优势热电联产指的是利用热机或发电站同时产生电力和有用的热量。

举一个实际的例子,生物质能热电联产项目利用生物质产生电力,替代电网以煤电为主的供电和燃煤锅炉的供热,同时满足地区电力和供热需求,从而减少温室气体排放。而生物质热电联产正是国家大力推广的热电联产模式。而从产能利用率上看,生物质热电联产方式的能源转 化效率将达到 60%-80%,比单纯发电的效率提高一倍以上。从总量上看,当前全国电力发展过剩,但局部地区清洁供热能源不足(多为燃煤锅炉),热电联产可有效补充这一不足。

从商业模式上看,热点联产项目的现金流、ROE要好过生物质项目,主要是因为工业供热价格较高,相对于生物质发电来说没有补贴压力;叠加供热为预付款制,因此生物质热电联产项目在商业模式上更具优势。

生物质能热电联产项目效率、收益相对更高我们测算了假如参加CCER交易的情况下,不用模式的热电联产项目额外收益情况:

相关个股:

1、热电联产:

协鑫能科(记不记得了,我之前低点推荐过,最近也涨了15%左右)

长青集团

九州集团

科融环境

杭锅股份

东方能源

森林包装

2、生物质

泰达股份

科达制造

天富能源

【能源】碳中和下被忽视的清洁能源发展方向一、碳中和政策推动下被忽视的发展方向:

天然气、生物质能、氢能、地热

1、天然气:化石能源中碳排放最低,是良好的能源过度品发达国家大多在2010年之前就已达到碳达峰,有40-60年的时间去实现碳中和。

而我国的碳减排时间发展路线为2030年达到碳达峰,2060年碳中和,实现碳中和的时间仅有30年,这意味着我国的碳减排力度要更大,短期仅靠清洁能源的使用会有些力不从心。此时,天然气作为一次能源中单位热值碳排放最低、技术成熟的能源,将成为良好的过度品。

在一次化石能源中,天然气、石油、煤炭的热效率分别为75%、65%和50%。这意味着使用天然气可比石油、煤炭减少碳排放约23%、50%。

根据EIA的预测,受益于世界对碳达峰、碳中和的承诺,天然气作为将在2035年前保持着较快需求增长。

那么天然气的使用增加哪些公司将会受益呢?

1)拥有天然气资源的上游公司是直接受益方2020年我国煤炭、石油、天然气的消费占比分别为56.7%、19.1% 和 8.5%。在碳中和政策的推动下,天然气对煤炭和石油的替代空间广阔。在天然气使用增加的情况下,国内拥有天然气资源的上游公司将直接受益于量价齐升带来的业绩增长。

2)拥有煤制天然气或将成为未来发展的新方向我国天然气对外依赖度较高,约有43%的天然气消费需要进口。受我国多煤少气的资源禀赋以及碳中和政策推动的影响,煤制天然气产品或将迎来新的机遇。每千立方米煤制天然气需耗煤3吨,占成本的40%左右。若按每立方米工业用天然气3元来计算,那么当煤的价格在400元/吨以下时便拥有价格优势。考虑到煤未来的使用将降低,而天然气的使用将上升,未来煤的价格重心降低而天然气价格重心上升将是大概率事件。煤制天然气或将成为未来发展的新方向。

2、生物质能:接近零碳排放的可再生能源生物质能是一种趋近于零碳排放的可再生能源。

生物质能是我国仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源资源。我国每年产生的农林业废弃物达12亿吨,禽畜有机排放物达33亿吨,这部分能量若被充分利用,折算成标准煤约15亿吨,占全年煤炭用量的30%。

目前我国对有机废弃物能源化利用率较低,不足5%。当前生物质能较为有效的利用方式主要有生物质能发电以及生物燃料两种:

1)生物质能发电政策层面上国家大力支持生物质能发电项目的发展。2020年9月16日,国家发改委、财政部、国家能源局联合印发了 《完善生物质发电项目建设运行的实施方案》。 生物质能发电企业可以通过减排二氧化碳获取补贴,以河南上蔡生物质发电项目为例,在341天的监测期内实现减排28.2万吨二氧化碳,按照30元/吨的 CCER 均价计算,有望给公司带来846万元的收益。预计到2050年生物质能发电装机量将从目前的100GW增长至685GW,发电量占比从目前的2%提升至7%。

2)生物燃料生物燃料是植物或油脂制品制成的燃料,目前已在美国、巴西等国家广泛应用。生物燃料主要可以分为生物乙醇、生物柴油等,使用形式上和成品油很像,可以稳定、安全地提供电、热,无需改变现有的能源架构体系和配套设施,无缝实现能源替代。

3、氢能:清洁高效,未来可期氢能是一种清洁高效的二次能源,是未来全球能源发展方向之一,具有来源广泛、燃烧热值高(是汽油3倍)、清洁无污染、利用形式多、可储能、安全性高的优点。

相比于化石能源利用过程中的碳排放和资源有限等问题,氢能的优势非常明显,目前全球许多国家包括我国开始推出支持氢能发展的相关政策。目前氢能已在多个领域成功推广,包括氢燃料电池、氢冶金、氢化工等。

氢能如此环保,但尚无法大规模普及是因为氢气的制备与储运技术还不成熟。据国际能源署估算,目前可再生能源电解水制氢的成本约为3.5-5欧元/kg,远高于目前主流的天然气水蒸气转化法制氢1.5欧元的成本。预计2050年氢能将供应8.3%的终端消费能源,其中可再生能源制氢与化石能源制氢的比例将达2:1,目前为1:24。

4、地热:绿色低碳、可循环利用地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生资源,与其他能源相比,具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点。

地热能开发利用对于促进能源革命、减少温室气体排放、改善生态环境具有重要意义,是未来能源转型的新方向。

相关公司:

1、天然气:

新奥股份

广汇能源

阳煤化工

2、生物质:

卓越新能

3、氢能:

美景能源

东方能源

4、地热:

汉中精机

【化工】“碳中和”会对化工行业产生哪些影响?

一、“碳中和”下高耗能化工行业PVC、纯碱供给侧有望严控。

2016年以后,化工行业的环保越发严格,供给侧改革开启,行业过剩产能逐步出清。 随着环保持续严格,在碳中和背景下,相关高能耗子行业或将受到重点限制。具体来看,当前碳排放高耗能化工品种包括工业硅、PVC、黄磷、纯碱等。对此,地方也开始加强项目审批门槛:2020年3月,内蒙古等地区出台政策,严控“十四五” 期间化工等相关行业新项目审批 。

从2021年起,不再审批焦炭(兰炭)、电石、聚氯乙烯(PVC)、合成氨(尿素)、甲醇、乙二醇、烧碱、纯碱、磷铵、黄磷、无下游转化的多晶硅、单晶硅等新增产能项目,确有必要建设的,须在区内实施产能和能耗减量置换。其中,内蒙古是PVC大省,PVC产量占全国20%。也是著名的天然碱产地,本次限产将收缩供给侧弹性。

回顾2016年以来的供给侧改革,在供给端收缩,下游需求持续增长的情况下,化工品价格上行,行业盈利情况大幅改善。此外,在碳排放背景下,中小落后产能有望率先被淘汰,利好行业内的高效低耗优质企业。化工各分支行业的龙头往往掌握着行业最先进的技术,代表着行业未来的发展趋势,碳中和一方面要求现有生产线在生产工艺上实现更低碳排放,另一方面也增大了新进入者的准入门槛,行业相关龙头的市场份额有很大可能提高。

不仅如此,当前PVC、纯碱基本面持续改善,价格持续上涨。今年以来,纯碱涨幅达19.18%,PVC涨幅达27.42%。节后化工品纷纷涨价,主要系企业复工复产提前,下游备货增加,叠加库存地位、美国受寒潮影响意外停产、通胀预期走强等因素,对化工品价格上涨形成支撑。在未来碳中和的背景下,PVC、纯碱行业格局有望持续改善。

二、“碳中和”影响能源结构,有望带动风电上游材料玻纤的发展。

我国能源发展战略明确提出优先发展非化石能源是我国未来工作的重点任务之一。为了达到我国提出的“3060”碳排放目标(二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和),“十四五”期间风电年均新增装机有望达到36GW,较“十三五”年均装机提升幅度达44%,风电行业有望保持高速发展趋势。

在我国风电行业高速发展的背景下,玻纤增强复合材料质轻高强、耐腐蚀性能好、可设计性强及优良的工艺性能,叠加性价比优势,使其成为制造风电叶片的完美材料。未来风电发展空间广阔,为玻纤产业持续带来增量需求。  

此外,2020-2022年玻纤新增产能减少,中低端落后产能逐步淘汰,新增严格准入限制,行业供给压力减轻;而下游建筑、电子电器、交通、风电等领域需求向好。当前玻纤价格受供需紧张影响持续上涨,从2020年低点至今涨幅43%。后续在碳中和的大背景下,玻纤行业有望持续受益。

三、“碳中和”加速塑料回收及可降解塑料的发展。

为降低碳排放,化工行业中的塑料回收和可降解塑料等新兴领域有望引领低碳化工行业的新发展。IEA预计,2017年化学原料占石油需求约12%,到2050年占比将达到16%。减少一次性塑料使用,增加塑料回收,发展可降解塑料可有效降低石油的使用消耗。

塑料回收,是欧洲化工企业最为关注、 曝光频率最高的技术之一。为实行碳减排,几乎所有海外相关企业都已经开始投身于该领域技术的开发。未来大部分塑料消费可能都将来自回收料,仅少数无法回收利用的部分才通过新塑料来补充。

当前,我国塑料原料十分短缺,进口量大,废旧塑料回收利用率却很低。我国是全球最大的再生塑料市场。在国内,我国废塑料回收网点已遍布全国各地,形成了一批较大规模的再生塑料回收交易市场和加工集散地。《中华人民共和国塑料包装制品回收标志(GB/T 16288-1996)》对塑料包装制品的回收标志做了明确规定,标准中做了界定的回收塑料品种包括聚酯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和其他。

可降解塑料,特别是生物质来源的可降解塑料,可以减少塑料的焚烧与填埋,大大降低碳排放。我国较早就开始推行可降解塑料,更是制定了严格的限塑令时间节点,为可降解塑料打开了巨大的替代性增长空间。

2020年1月16日,发改委及生态环境部发布《进一步加强塑料污染治理的意见》,明确提出推广塑料替代产品,提升替代产品开发应用水平:

整体来看,目前我国可降解塑料的市场需求量约为4.2万吨,全国塑料消费量为1.1亿万吨,可降解塑料渗透率仅为0.04%。若渗透率提升至1%、2%、3%,则可降解塑料市场的规模将提升至110万吨、220万吨、330万吨,是目前规模的26倍、52倍、78倍。 作为替代的可降解塑料在国内的市场空间增长确定性高,渗透率有望加速提升。

相关个股:

1、PVC:

新疆天业

中泰化学

2、纯碱:

山东海化

三友化工

3、玻纤:

中材科技

山东玻纤

4、新材料:

正丹股份

彤程新材

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