[碳中和对化工行业影响分析:减少石油排放带来影响与核心问题x]

时间:2021-11-06 18:35:09  来源:网友投稿

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TOC \o "1-3" \h \z \u 1、 我国承诺到 2060 年实现碳中和 4

2、 减少石油排放是核心问题 4

石油排放必须进入持续削减过程 4

石油减排的基础还非常薄弱 6

3、 减少石油排放带来的影响 7

上游能源平价 7

中下游行业变革 8

塑料回收利用 8

可降解塑料 9

生物燃料 11

4、 投资建议 13

图表目录

图 1:2000-2019 年中国二氧化碳排放量(百万吨) 4

图 2:2000-2019 年能源消耗结构(万吨标煤) 5

图 3:2020-2060 年能源消耗结构展望(万吨标煤) 5

图 4:2020-2050 年中国二氧化碳排放量展望(百万吨) 6

图 5:光伏分布式电站 LCOE 估算(元/度) 6

图 6:光伏地面电站 LCOE 估算(元/度) 6

图 7:2005-2019 年中国原油消费结构(万吨) 7

图 8:化石能源单位能量的价格(元/吨标煤) 8

图 9:雪碧新旧包装对比 9

图 10:塑料的生产与处理产业链 10

图 11:普通柴油与 UCOME 价格比较(元/吨) 12

图 12:欧洲市场 RME 与 UCOME 价格比较(元/吨) 12

表 1:传统聚烯烃制品总量 10

表 2:PLA 产能情况(万吨) 10

表 3:PBAT 产能情况 11

表 4:卓越新能与嘉澳生物柴油业务情况 12

1、我国承诺到 2060 年实现碳中和

今年 9 月 22 日,国家*****在联合国大会上讲话,表示中国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,这一承诺也迅速成为全球最为关注的事项之一。根据

统计,中国碳排放已经达到约 100 亿吨/年,位居世界第一。虽然我国人均排放量还远低于西方国家,但总量确实十分惊人,而碳中和意味着碳排放和碳汇(指植物吸收 CO2 和人工 CO2 捕捉)相等,按照预测我国碳汇远期大约能达到 15 亿吨左右,那么未来碳排放量需要比目前减少 90%才能实现碳中和,这将是未来我国在社会责任领域最大的挑战之一。碳排放的来源包括煤炭、石油、天然气与工业过程,在我国朝碳中和目标前进的过程中,能源结构和产业结构必然发生剧烈变化,这将对化工行业造成非常深远的影响。

图 1:2000-2019 年中国二氧化碳排放量(百万吨)

煤炭 石油 天然气 工业过程

12000

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2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018

2、减少石油排放是核心问题

人类生活中无时无刻都在产生碳排放,追根溯源就是我们将煤炭、石油、天然气等从地下开采出来, 通过燃烧或加工的方式,用于发电、制热、生产材料,进而服务于人类生活。煤炭、石油、天然气中的碳以固体和液体的形式存在,被人类使用后变成 CO2 进入大气,就产生了碳排放。人类几乎所有活动都会有各种形式的碳排放,比如生产一个矿泉水瓶,从石油到聚酯的化学过程有能耗排放, 从聚酯加工成水瓶的物理过程也有能耗排放,把水瓶运输给消费者的物流过程有柴油燃烧排放,最终变成垃圾被焚烧后水瓶自身就变成 CO2 排放,这些排放加总起来就是一个产品的碳足迹。

石油排放必须进入持续削减过程

经济要发展必然会消耗能源,2019 年我国能源消耗总量为 48.6 亿吨标煤,单位 GDP 消耗的能源一直处于持续下降的趋势,到 2019 年平均每一亿元 GDP 需要的标煤能耗已经降至 0.55 万吨。我们认为随着经济和科技发展水平提升,单位 GDP 的能耗还会持续缩减,能源消耗总量将逐渐触及顶峰。按环境研究机构预测,在较好情境下中国能耗将在 2030 年左右达到峰值,然后逐渐下降到

2050 年的 56 亿吨标煤。目前煤炭、石油、天然气等化石能源在能源总消耗结构中仍占到 85%, 是碳排放最主要的源头,要减少碳排放就需要长期优化能源消耗的结构。

图 2:2000-2019 年能源消耗结构(万吨标煤) 图 3:2020-2060 年能源消耗结构展望(万吨标煤)

600000

煤炭 石油 天然气 新能源



800000

煤炭 石油 天然气 新能源

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400000

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2000 2005 2010 2015

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2020 2030 2040 2050 2060

目前煤炭是国内占比最大的碳排放源达到 69%,其次是石油(19%),天然气和工业过程的量较小。碳减排的主要思路是用单位排放低的能源来代替单位排放高的能源,光伏、风电、核电按照计算规则的排放量非常低,是减排效果最佳的替代能源。天然气产生同样能量的碳排放只有煤炭的一半,用天然气替代煤炭也可以在短期内使碳排放快速减少。而且天然气使用场景限制很小,可以与新能源形成良好互补,也具有长期存在价值。光伏、风电、核电与天然气最主要替代的是煤炭发电和制热的份额,另外还可以依靠锂电与氢能源的形式替代掉汽油与柴油的份额。

如果没有技术革命,我国碳汇总量预计就在 15 亿吨左右,如果以 2060 年碳排放于碳汇相当为目标,则煤炭与石油消费相比目前都要有非常大幅的削减。15 亿吨碳排放仅是目前量的约六分之一, 这意味着远期化石原料的消费量将非常有限。但按照目前的技术水平,光伏、风电、核电等新能源仍有一些情景难以应对,还是需要天然气甚至煤炭之类更灵活的能源。所以我们假设到 2060 年一次能源消费中新能源占到 82%,天然气作为补充占 15%,那留给煤炭和石油的空间只有 4%不到。在这样的情况下,即使煤炭消费量为零,石油消费空间也只有 1.75 亿吨标煤,仅目前的五分之一不到。即使天然气占比进一步压缩,但是由于天然气单位排放比煤炭和石油低很多,石油用量的提升空间也非常小。因此,石油排放量未来能否下降实际成为了我国实现碳中和承诺的关键因素。

图 4:2020-2050 年中国二氧化碳排放量展望(百万吨)

煤炭 石油 天然气 工业过程

12000

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8000

6000

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2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055 2060

石油减排的基础还非常薄弱

我国在光伏、风电、核电等新能源领域已经达到世界领先水平,全产业链几乎都实现了自主可控。其中光伏发电成本按照行业协会发布的《中国光伏行业发展路线图(2019 版)》中测算,在 1-2 年内地面电站和分布式电站基本就可以实现平准发电成本(LCOE)与煤电基准价平价,而风电预计在 2025 年左右也能实现与煤电平价。尽管还有非常大的煤炭消费量需要新能源来替换,但实际并不存在具有不确定性的技术问题,已经可以清晰地看到煤炭被新能源替代的终点。

图 5:光伏分布式电站 LCOE 估算(元/度) 图 6:光伏地面电站 LCOE 估算(元/度)

与之相对的是,石油排放虽然只有煤炭的三分之一,但要实现大幅减排的难度却非常大。2019 年我国原油加工约 7 亿吨,其中汽柴油消费 2.7 亿吨,煤油燃料油消费 0.7 亿吨,剩余各种产品(包

括化工品、沥青、液化气等)共 3.6 亿吨,这些消费最终都成为碳排放。按照锂电与氢能源的发展

水平,我们预计未来汽车、船舶等动力系统都可能会从成品油切换到使用新能源电力的锂电和氢能, 这可以使石油排放降低近一半。但还有一半石油的碳排放,超过 10 亿吨规模,以目前的社会和技术发展水平还很难使其下降。

由于石油相比煤炭、天然气和生物质具有更好的碳氢比、碳链长度及更低的氮、氧含量,一直是最佳的化工品生产原料,原油除成品油以外的 3.6 亿吨消费量中大部分就是用来生产化工品。化工品是社会发展必不可少的原料,化工材料在各方面都超越木材、金属、纸、玻璃等传统材料,甚至从碳排放角度看化工材料的排放比传统材料更低,所以化工品的需求未来还会持续增长。然而越来越多的化工品被生产出来,从理论角度已经产生了碳排放足迹,如果成为垃圾后以填埋的形式被处理, 虽然短期不会直接产生碳排放,但填埋总有极限,只要焚烧了还是会产生实际的碳排放。所以要减少这部分碳排放,可行的办法只有使用生物质为原料,或者构建回收再利用的循环。然而国内在这些领域的产业发展水平还远不如新能源,考虑到新能源行业经历了近十年发展才达到如今的水平, 我们预计国内有望尽快推出针对石油消费减量的产业政策,来应对 2060 年对世界的承诺。

图 7:2005-2019 年中国原油消费结构(万吨)

汽柴油 煤燃油 化工等用途

80000

70000

60000

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30000

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2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019

3、减少石油排放带来的影响

长期以来,我们都习惯了石油消费会持续增长,很少有分析的假设建立在石油消费持续收缩的情景之上。但是按照如今国际社会的潮流,即使到 2060 年不一定能达到完全碳中和的目标,但是我们认为石油消费减量实际已经成为必然的趋势。如此重大的转折一旦发生,必然会对能源化工行业造成重大的影响。

上游能源平价

从理论来说,只要是能源品,无论以什么形式存在,单位能量的价格不应当有太大差别,然而从历史情况来看,原油的单位能量价格在大部分时间远高于煤炭和天然气。一般认为原油是商品之王, 价格受到供需、政治、汇率等各种因素印象,定价非常复杂,但我们认为本质上原油转化成成品油用于汽车、飞机、船舶在需求端长期具有不可替代性,所以原油的单位能量价格也一直能几倍于煤炭和天然气。未来锂电、氢能等新能源全面替代成品油的趋势已经基本明确,原油相对于其他化石能源的不可替代性将持续减弱,相应原油的大幅溢价也会逐渐消失。远期看原油、煤炭、天然气的单位能量价格可能越来越趋同,最终的结果是油价可能长期维持低价,这对于化工中下游企业将形成长期利好。

图 8:化石能源单位能量的价格(元/吨标煤)

煤炭 石油 天然气

5000

4000

3000

2000

1000

0

2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020

中下游行业变革

碳排放就是在不断制造外部成本,现在要求减排就是要将外部成本内部化,这就需要投入大量资金成本,所以绝大部分减排环保的措施都需要政策扶持,政策推出也就成为投资最佳的催化剂。按照上文分析,由于设定的 2060 年目标时点非常明确,我们在产业层面的基础又非常薄弱,所以我们认为可能很快就会有相应的政策推出。而哪些领域会成为新的爆发点,我们认为最好的参考模板就是欧洲。由于欧盟承诺在 2050 年实现碳中和,比我国早十年,所以欧洲应对碳减排的措施也已经比我们早几年开始推行。从光伏风电的经验来看,在这些减排催生的新增长领域,我们虽然起步较晚,但仍可以凭借更持续的政策扶持、更好的产业配套、更大的需求市场,实现产业上的追赶和超越,最终成为这些新领域的引领者。

塑料回收利用

从发展终局的角度来看,我们认为塑料回收利用是对石油碳减排帮助最大的手段之一。回收利用可以使原本只有一次使用寿命塑料制品多次循环使用,这将大大降低石油用于生产新塑料制品的用

量。从许多欧美化工企业的对外宣传中可以看出,塑料回收使用技术的发展是这些企业最为关注、曝光频率最高的领域之一,几乎所有海外企业都已经开始投身于该领域技术的开发。许多下游消费品公司也主动参与到塑料回收的实践之中,如我们过去熟悉的雪碧绿色瓶在2019 年替换为无色瓶, 主要原因就是无色瓶比绿色瓶更便于回收利用。

塑料回收利用可以分为三个层次,最初级的是将废塑料通过简单物理加工再做成制品用于其他领 域,但是再加工后

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