碳中和经济学

**章 绿色溢价致中和 如何应对碳排放这样一种罕见的超时空外部性，对于全球而言都是一件难事。对中国而言，这种困难尤为严重，主要体现为既有的经济增长目标与新增的碳中和目标之间的协调难度更大。 改革开放40年来，我们早已习惯了经济增长目标的硬约束。近些年，伴随着潜在增长率的长周期下降，增长的约束虽然有所弱化，但作为全球*大的发展中国家，经济增长仍然是我国的**要务。预计到“十四五”末，我国有望达到现行的高收入国家标准，到2035年有望实现经济总量或人均收入翻一番。 当前，我们正在给未来的40年增加一条新约束。作为全球碳排放量**大国，我国给出的碳中和时间表也非常明确：到2030年碳排放强度较2005年下降65%以上，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。需要说明的是，欧盟、美国均确定了2050年实现碳中和的目标，这意味着它们各自有71年和45年的时间从峰值走向净零排放。中国设置这样一个“30达峰，60中和”的时间表，就意味着要在未来40年实现碳中和，时间紧、任务重，尤其是将面临比欧盟、美国陡峭得多的中和斜率。 在两个40年的硬约束碰撞之际，如何求得一个交集？我们尝试从总量和结构两个方面进行探讨。总量方面，一个重要问题是如何设定2030年的峰值目标。我们认为，为兼顾经济增长与减排，将达峰目标设定为一个区间较为适宜，以避免过于刚性的供给约束。结构方面，我们在绿色溢价的框架下，以八大高碳排放行业为重点分析对象，提出了“碳定价+技术进步”的初步思路，并通过CGE模型的一般均衡分析，佐证这一思路能够兼顾经济增长与碳中和两个目标的约束。*后，通过探讨绿色溢价为负值的含义，对社会治理进行分析，*终提出“碳中和之路=碳定价+技术进步+社会治理”的公式。 第二章 平衡效率与公平：卡尔多改进？ **章提出了分析碳中和的总体框架，第二章将聚焦实现碳中和的两个具体方面：创新与公平。我们认为，实现碳中和归根结底要靠创新（效率），但也要解决随之而来的公平问题。具体来看，高效地推行碳中和需要“三管齐下”：一是提高碳价，将外部成本内部化；二是加快以技术进步为核心的生态创新，从根本上改变生产方式；三是完善社会治理体系，鼓励低碳生活，力促全民形成环保共识。 上述三点中，创新是关键。创新能帮助降低单位能耗的碳排放强度和单位GDP的能耗强度。从更长远的角度看，创新还是经济增长的根本动力。回顾历史，每一次技术革命都伴随着世界格局的重塑，那些通过创新占得先机的国家，*终都实现了经济腾飞。生态创新是通用技术创新，对人类生产力的提升作用更大。 但创新不是一蹴而就的，也会面临多个阻碍。与一般创新不同，生态创新具有双重外部性，发展速度相对较慢，面临的阻碍也更多。对此，需要在资金投入（绿色金融）和公共政策协同方面发力，激发企业创新意愿，破除抑制创新的各种体制性、机制性障碍。 碳中和带来的公平问题具有国际和国内两个层面。国际上要协调一致，综合考虑各类公平性原则以及各国国情，避免国际套利。国内方面，减排会带来阶层之间、代与代之间、行业之间、区域之间的公平问题。对此，需要财政政策在调节收入分配、跨期调节上发挥更大作用，避免因为碳中和加剧居民收入与地域发展的不平衡。 第三章 碳定价的能与不能 从推动碳中和的政策工具角度看，构建全国统一碳市场可能是2021年*重要的举措之一。事实上，自2020年9月“碳达峰，碳中和”目标提出以来，社会各界对于碳市场的关注热度就持续提升。有关部门在2020年9月表示，发电行业已经做好了纳入全国碳排放交易市场的相关准备，“十四五”期间要进一步加快碳排放交易市场的建设，把其他重点行业加快纳入进来，包括钢铁、水泥、电解铝等七八个行业。当全国统一碳市场即将迈入正式启动阶段时，关于碳中和政策工具的讨论也几乎到了言必称碳市场的程度，似乎碳市场是制定碳中和政策时的必然选择。 事实上，这样一个看似无须讨论的必然之举，可能隐含着几个被有意无意忽略的重要问题。例如，把不同行业纳入同一个碳市场是否合适？碳排放权被投入不同的生产活动中，是否应该被要求面对相同的碳价？统一碳市场会不会有什么出乎意料的溢出影响？碳市场之外，是否还有类似或者不同的碳中和政策工具值得选择？本章基于绿色溢价对这些问题进行了探讨，结果表明：首先，适合纳入碳市场的主要是电力、钢铁两个行业，交通运输、化工、建材行业可能更适合碳税的碳定价机制；其次，统一碳价的思路并不可取，应采取差别碳价；*后，相比于理论上的碳的社会成本折现，绿色溢价下的平价碳成本可能更适合作为现实中制定碳价的参考依据。 为阐述这些结论背后的逻辑依据，我们将在下文中探讨如下几个问题：一是对碳中和相关的碳价概念进行区分，作为进一步探讨的基础；二是剖析统一碳价思路背后存在的逻辑问题，基于社会净成本的概念提出差别碳价思路；三是从绿色溢价的角度，为差别碳价提供更现实的计算方法；四是基于绿色溢价，探讨适宜不同行业的碳定价机制，以及碳市场交易机制的建设问题；五是从社会治理角度探讨降低绿色溢价的可能性。b 第四章 绿色金融：厘清功能与空间 绿色金融与传统金融*大的区别，就在于前者要解决由市场失灵导致的绿色投融资不足的问题。在市场完备有效的情形下，金融跟随实体经济，并“服务”于实体经济。但在市场不能有效配置绿色发展资源的情形下，绿色金融则需在一些方面起到纠正市场失灵的作用，不仅要“服务”实体经济，还要“引导”实体经济，从而减少绿色投融资的成本，增加绿色资金的可获得性，甚至创造新的交易市场满足绿色投融资需求。当前我国绿色金融建设取得了一定进展，绿色信贷、绿色债券等金融产品已初具规模，但是与实现碳中和的发展目标相比，仍存在绿色投融资匹配度不高、绿色标准不统一、信息披露缺少强制性等短板。据估算，为了实现碳中和，至2060年中国需要139万亿元的投资，其中到2030年就需要22万亿元的投资。如何满足庞大的绿色投融资需求，对我国绿色金融体系而言是一个较大的挑战。为了更好地实现绿色发展目标，中国应统一制定绿色金融的标准，健全绿色信息的披露机制，完善“外部性内生化”的政策激励，全面发展丰富多元的绿色金融市场，加强绿色投资理念的培育，将环境风险纳入监管政策考量，*终化40年的绿色挑战为千载难逢的绿色发展机遇。 第五章 绿色技术：从量变到质变 能源是工业的基础，化石能源塑造了目前各国的能源和工业体系，而在碳中和目标下，各国将需要大幅改变能源结构实现净零排放，这在本质上是一次对能源的革命。碳中和技术的主线是能源供给端的变革，没有能源零碳技术的可行性和经济性作为基础，消费侧的应用将无从谈起。而根据对电力、非电能源领域绿色溢价的测算，以目前的技术水平，实现碳中和仍然难度较大、成本过高，因此降本是未来能源技术发展的主旋律。在长时间维度下，不同能源技术可能发生较大的变化，因此本章从降本潜力的角度分析不同技术的发展可能性，以碳中和时间目标和资源为约束去看技术路径的发展。*终碳中和技术将以成本下降为主要推动力，电力领域的“光伏发电+储能”于2028年实现较火电的平价（即绿色溢价=0）将是重要节点，在非电领域先以电气化率推动公路交通、建筑和居民消费的碳排放量降低，然后通过氢能和碳捕捉分别实现在交通运输和工业领域*终的零碳排放改造。虽然用40年时间实现碳中和对中国而言是艰巨的任务，但是40年对于技术发展来说也是不短的时间，存在技术上的突变可能性。如果核能、碳捕捉技术出现核安全以及碳使用上的超预期突破，就会带来不一样的技术发展路径。如果光电转换效率能突破目前预测的30%的路径，也将带来氢能成本的进一步下降。 第六章 绿色能源：破茧重生 我国近90%的碳排放由能源领域产生，本章将探讨能源领域的减排解法。能源减排的难点不仅在于其存量体量巨大，更在于我国仍处于经济发展阶段，人均GDP持续追赶发达国家，仍有进一步提升能源消费总量的需求。因此，能源消费增长的需求与碳减排压力的矛盾，是绿色能源的核心难点。我们将从绿色溢价的角度讨论电力能源和非电能源的减排解法，其中电力清洁化以及电能替代在当前已经具备经济可行性和技术可得性，而氢能等选项在不同用能领域仍需技术进步和成本下降逐步实现经济可替代性。此外，考虑到用能习惯以及用能方式改造给各行各业带来的变动和影响，需要对政策层面和社会层面予以引导及支持；对于尚未成熟的氢能等技术，应在绿色溢价收窄到恰当水平后推动其加速发展。根据中金公司研究部各行业组的测算，预计到2060年70%的能源将由清洁电力供应，约8%将由绿氢支撑，剩余约22%的能源消费将通过碳捕捉的方式实现碳中和。而实现这一变化，需要能源供给端和需求端的共同努力。 第七章 绿色制造：高排放领域的减排之路 实现“绿色制造”是我国实现碳中和目标的关键一步。依据中国碳核算数据库，2017年钢铁、水泥、化工（包括石油化工与基础化工）、有色等高耗能制造业的碳排放量，合计占全国碳排放量的约36%。因此，降低高耗能制造业碳排放量、实现“绿色制造”是我国实现碳中和目标的关键一步。本章围绕着钢铁、水泥、有色、化工、一般制造业这五个重点制造业领域，以不同时间节点绿色溢价的变化为线索，探讨了制造业走向碳中和的 路径。 减排难度取决于碳排放结构：制造过程中来源于非电的碳排放占比越高，当前绿色溢价越高。我们测算了各个行业的碳排放总量和绿色溢价，得出结论：行业生产过程中非电碳排放比例越高，减排难度越大。随着火电被绿色电力替代，行业来源于电力的碳排放有望大幅减少。如果行业非电碳排放占据主导，则需要进行行业自身技术路线的变更或碳捕捉，这意味着较高的绿色溢价。 当前到碳达峰的10年或将是制造业减排面临挑战*大的10年。考虑到大部分高耗能行业的当前主要碳排放由非电环节贡献，当前到碳达峰的10年中，行业将同时面临技术难题和成本困局，直接排放（即不考虑电力碳排放）口径下，2019年钢铁、水泥、电解铝、基础化工、石油化工绿色溢价比例（即当前如实现零排放，行业成本的增加幅度）分别为21%、151%、4%、61%、8%，一般制造业考虑绿色溢价后盈利会收缩约3%。因此，在减少碳排放的前期阶段，需要通过公共政策工具给予企业强有力的支持，帮助行业克服困难，完成技术改造，探索出一条合理情境下的减排之路。 碳达峰到碳中和阶段，减排目标给行业带来的压力有望大幅减轻。从我们对可行技术和政策工具的梳理来看，制造业*终能够探索出一条合理且可负担的减排道路。2030—2060年，伴随着企业向低碳排放技术路径转型完成，以及部分高耗能行业供需总量的下滑，2060年钢铁、水泥、电解铝、基础化工、石油化工的绿色溢价比例（直接排放口径）分别为6.7%、67.5%、2.0%、-0.8%、-3.3%，均较当前大幅下降。 第八章 绿色交通：清洁能源是治本，节能减排是辅助 中国交通运输碳排放上行压力较大，目前绿色溢价偏高，如何解题？ 交通运输是社会发展的血脉，2018年中国交通运输碳排放占社会总碳排放的比重达9.7%，较1990年提升了5个百分点。随着人均GDP的增长，我们预测2060年交通运输周转量会翻倍，未来交通运输碳排放压力较大。另外，我们测算2021年交通运输行业的绿色溢价比例为68%，对应零碳排放成本约2.7万亿元，脱碳成本高、难度大，如何解题？本章围绕绿色交通的中国“解法”展开，力争推演中国实现交通运输行业碳中和的技术路径与方法、可能面临的挑战与问题、需要采取的政策与措施。 绿色交通=更清洁的能源+更高效的能耗。清洁能源是治本之法，节能减排是辅助之道。本章尝试描绘出中国交通运输行业未来的碳排放路径，中性假设下，我们预测交通运输行业会在2030年实现碳达峰，峰值13.3亿吨，2060年碳排放约2.6亿吨，较2019年（11.6亿吨）下降77%。分子行业来看，我们认为乘用车实现碳中和的路径较为清晰，中国在锂电池领域的优势将有望带动中国乘用车行业实现绿色的弯道超车；公路货运则将更依赖氢燃料电池的发展；航空和航运实现碳中和难度更大，更加依赖技术进步；铁路是比较确定可以通过电气化脱碳的行业。 我们也会在本章详细阐述作为治本之法的动力电池和氢燃料电池未来可能的技术演变，对于技术变化而言，动力电池技术具备较强的确定性，而氢燃料电池技术存在超出或者低于我们预期的可能性。除了技术，交通运输的碳中和也需要政策驱动，本章也从行业维度（如车电分离模式创新）和技术维度（如氢燃料电池标准制定），分别给出助力碳中和的政策建议。 在技术和政策的驱动下，我们测算2030年和2060年交通运输行业的绿色溢价比例均为2%，对应的零碳排放成本为897亿元和701亿元，较2021年下降约97%，这说明减排路径有一定的有效性。 *后我们畅想了自动驾驶、超级高铁和超音速飞机可能带来的出行与生活方式的改变。在技术日新月异、政策快马加鞭的时代，我们期待着真正“绿色交通”的到来。b 第九章 绿色生活：开启消费与社会治理新篇章 保护地球家园、让生活更美好是每个人的心愿。消费是碳排放的终端，无论是2030年前碳达峰还是2060年前碳中和的目标，都离不开消费端亿万民众的共同努力。碳达峰、碳中和目标的实现，需要从普通民众生活中的点点滴滴着手，改变他们的生活方式与消费行为。 与此同时，居民作为消费者，也将面对绿色消费所带来的各项成本增加和不便利。但这涉及人类健康、环境保护与可持续发展，几代人的改变和付出将带来世世代代更美好的生活，因此这种付出是高尚且值得的。 在本章，我们强调了生活方式和社会治理的双重变革与互相促进。企业的作为可以有效降低成本，提升绿色消费的规模效益、品质及体验。而政府的作为，如绿色标准的健全、各项补贴的应用、政策法规的制定等，将鼓励消费者更多地进行绿色消费，更顺畅地实现生活方式的转变。 让我们积极实践、贡献力量，一起迈向青山绿水，迈向健康生活，建设与共享碳中和的美好时代。 第十章 绿色城市：通往低碳的规划与治理 “绿色城市”是目前国际社会普遍倡导的发展理念，尤其是针对大都市。从广义视角来看，“绿色”指代城市整体宜居性，其着眼范围包括但不限于环境健康度（包括污染防治、碳排放、空气质量等）、城市开放空间体系设计（同时关注环境美学和城市活力）、社会资源公平性（包括住房供给、贫富差异等）、交通效率（绿色出行）、能源可持续性（利用是否高效、是否可再生）等多个方面。当前中国在迈向绿色城市的过程中，存在着一系列问题。从空间规划的角度来看，土地低效利用和住宅供需失衡导致的重复性建设，与职住资源分布失衡导致的长距离通勤是产生高碳排放的重要原因。从城市交通、建造和维护技术手段的角度来看，公共交通设施新能源普及率不足，而城市轨道交通经营入不敷出的现状又亟待突破；建材生产、施工建设、后期运营的各个环节急需新工艺、新技法来降耗减排；水热供应设施老化、损耗率高，而资源回收尚处于起步阶段，行业末端较为依赖人力，营运效率有待提升。本章围绕碳中和，以构建绿色城市为目标，针对上述问题提出政策建议与改善举措，并对优化制度设计、应用新工艺的碳减排效果予以定量测算。 第十一章 绿色科技：接棒能效管理 数字经济是“十四五”发展的主旋律，云计算、AI（人工智能）、物联网新兴技术高速发展，支撑起政企上云、数字化转型的增量需求，带动5G（第五代移动通信技术）基站、数据中心等新基建产业蓬勃发展，能源供应是新基建发展的基础，数字基础设施是满足技术日新月异变化的有力支撑。在数字经济时代，除资本与劳动力之外，中共十九届四中全会明确提出数据是全新的生产要素，因此与传统生产要素一样，数据的量质齐升将带动数字经济相关产业的产出提升，为新技术的研发提供算力支持与创新之源。 在新技术为社会数字化转型带来强劲驱动力的同时，电力也在支撑数字经济的发展。我们认为，技术进步将带动算力增长，算力进步会反哺技术突破，从而为数字经济增长持续赋能，在数字与算力的浪潮中，数字化、智能化将为电力转算力的过程赋予更多节能优 势，实现节能减排与数字经济的双重发展。 在本章的**节和第二节，我们将以具体场景展开，分析在C端（消费者端）城市生活及B端（企业端）工业生产中，科技如何助力提效减排；在第三节，我们将讨论在AI和新技术赋能下，科技行业如何实现自身节能优化，从而实现碳中和目标；在第四节，我们简单概括了数字化管理中可能面临的多种挑战。 第十二章 绿色投资：新趋势、新方向 本章将重点探讨在碳中和与可持续发展背景下，与资产及投资管理相关的几个话题，有如下结论。 **，与直观判断“投资中遵循碳中和与可持续发展原则可能降低投资预期回报”不同，我们认为，实现碳中和是将传统能源利用的外部性“内部化”的过程，短期可能带来成本上升，中期高度依赖技术的突破、规则的升级等。考虑到实现碳中和平衡了短期成本和长线潜在回报，并且技术革命带来的中长期回报存在高度不确定性，因此遵循碳中和与可持续发展原则不一定会降低投资潜在回报。同时，全球走向碳中和，使拥有不同资源禀赋、处在产业链不同环节的市场主体面临差异化的机遇和风险，积极应对和研究是获取投资收益、规避风险的关键。 第二，应对气候变化、遵循碳中和与可持续发展原则会对行业、产业结构及区域经济产生较大的中长期影响。应对气候变化、遵循碳中和原则，将深刻影响生产和生活、能源、金融、科技、消费及地缘相对优势与格局等。我们建议关注如下几大问题及趋势：能源变“轻”、金融变“重”、商品“循环”、科技“助力”、消费“低碳”、区域“重塑”等。 第三，我们基于中金行业和各研究领域的分析，梳理了碳中和与可持续发展背景下的潜在“赢家”和“输家”行业，并构建了“中金中国碳中和指数” （CICC China Carbon Neutrality Investment Index， CCCNII）。碳中和市值加权和等权指数从2009年至今分别取得了17.2%和25.1%的年化收益率，跑赢了主要市场基准指数，*近3年超额收益显著。 第十三章 应对气候变化：国际合作与中国担当 气候问题具有超大时空尺度的外部性，需要全球协同应对。二氧化碳等温室气体在大气层中留存的寿命周期长且影响范围广泛，其在全球范围内的跨国外部性和跨代际外部性特征、作为全球公共物品产生的“搭便车”困境，使解决气候变化问题必须超越一个国家自身决策的时空视野，需要全球通力合作，跨国政府间谈判和协商也成为构建全球气候治理体系的必然选择。 然而，在现有技术体系和能源资源禀赋之下，通过减少温室气体排放来应对气候变化，可能会成为经济发展的制约。回顾全球应对气候变化合作的进程，可以发现，由气候问题出发，各国在政治、经济、科学、技术等方面的博弈，使构建“公平、有效”的全球气候治理模式面临很大的挑战和不确定性。 当然，从更广义的范围上看，全球气候治理存在外溢效应，可与安全、贸易、投资、技术等国际合作领域相互影响和作用。欧盟提出的碳边境调节税，可能会给当前国际贸易格局带来深远影响，高碳排行业将率先受到冲击。同时，应对气候变化、实现可持续发展也对全球气候金融发展提出了新的要求。 *后，中国作为一个大型经济体，在推动建立公平合理、合作共赢的全球治理体系中将发挥重要作用，包括与美、欧共同成为全球应对气候变化的重要引领者，以及在“走出 去”过程中与“一带一路”沿线国家开展气候合作等。