量化分析“双碳”目标下的碳减排路径

目录总览：“双碳”目标下，能源消费及碳排放总量走向如何? 8他山之石：发达国家降碳之路有何值得借鉴之处? 8 8 我国能源消费结构如何变化? 我国碳排放总量如何变化? 21电力&电新：能源结构转型箭在弦上 中短期内，风光装机或将屡创新高 24 27“碳中和”下的电力结构是怎样的? 建材：水泥排放或已经达峰，中期降碳更多是因需而动 水泥行业当前已经达峰 水泥行业中期排放的趋势 其他可能的降碳方式及影响 35钢铁：2025年前“碳达峰”,结构调整细水长流 38“双碳”目标下碳减排测算：2030年或降34% 路径：加减之道，结构优化 39煤炭：前期小幅增长，后期负增长 422021年煤炭消费水平敏感性分析 43短期龙头公司有望持续受益 “碳中和”下，关注资源禀赋优质和开采成本低的企业 石化：炼油产能短期仍有增长，长期空间有限 47炼化行业碳减排空间测算 存量煤化工及炼化龙头显著受益 49建筑：关注装配式和BIPV行业空间及投资机会 碳排放总量：建筑全过程占比最高，但呈现下降趋势 不同情景下建筑部门排碳情况分析 54装配式：受益政策推广，渗透率稳步提升 BIPV:已存在经济性，未来前景广阔 环保：垃圾焚烧及生物质发电具备双重减排效应 垃圾焚烧：预计2030年可实现碳减排3.3亿吨 农林生物质发电：理论长期可实现碳减排5.17-6.32亿吨 65电动环卫车：碳减排视角下加速发展的高景气赛道 66投资建议：顺应潮流，坚定方向 图表目录 8图2:日本分部门碳排放量 9图3:日本发电量变动情况(单位：亿千瓦时) 图4:日本发电量结构变动情况 图5:日本粗钢产量及电炉炼钢占比变动(单位：万吨) 图6:2019年日本工业部门碳排放量结构(电力、热力分配后) 图8:日本将在14个领域实施计划 图9:欧盟达峰之路主要分为两个阶段 图10:EU-ETS运行体系 图12:欧盟度电碳排放量变动(单位：克/千瓦时) 图13:欧盟发电量变动情况(单位：亿千瓦时) 图14:欧盟发电量结构变动情况 图15:欧盟粗钢产量及电炉法炼钢占比(单位：万吨) 图16:欧盟交运行业碳排放量变化(单位：亿吨) 图17:《欧洲绿色协议》八大主题行动 图18:2011-2019年我国GDP与能源消费总量(单位：亿元，万吨标准煤) 图19:2010-2019年我国能源消费总量(单位：万吨标准煤) 图20:2010-2019年我国能源消费占比 图21:2025年和2030年能源消费总量的预期参考(单位：亿吨标准煤) 图22:2025与2030年能源消费总量预期 图23:不同情景下我国能源消费结构预期 图24:不同情景下、不同类型的能源消费量预期(单位：万吨标准煤) 图25:2017年我国历年分行业碳排放量(单位：百万吨) 21图26:我国历年碳排放总量(单位：百万吨) 22图27:水电装机和五年新增容量(单位：万千瓦) 图28:核电装机和五年新增容量(单位：万千瓦) 24图29:电力供给结构推算逻辑 24图30:2020年末光伏新增装机大幅增长 图31:国内多晶硅产量(万吨) 25图32:硅料价格走势(元/kg) 图33:组价价格走势(元W) 图34:2021年起光伏产业链或迎来产能迅速扩张期(单位：亿千瓦，万吨) 图35:2021年光伏产业链产能与预计新增装机对比(单位：亿千瓦) 29图36:2021年后光伏新增装机或稳步增长 图37:2021年后风电新增装机或稳步增长 31图38:截至2019年，我国在运煤电机组寿命分布情况 32图39:即使考虑延寿火电度电成本降幅较为有限(单位：元/千瓦时) 32图40:2060年我国发电装机有望增加至79亿千瓦(单位：亿千瓦) 图41:2060年清洁能源将成为我国发电装机的绝对主力 图42:2017年钢铁、水泥直接的碳排放占据行业前列 34图43:水泥的碳排放工艺环节占比 图44:历年全国水泥产量来看，2014年为峰值(亿吨) 34图45:日韩水泥需求见顶后出现一定回落，但美国能够再次重回稳健增长(千吨) 图46:分区域的水泥产量占比：南部地区占比远大于北方 图47:分区域熟料产能利用率 图48:国内某头部企业碳捕捉产业链流程图 37图49:钢铁碳排放量测算一览(单位：亿吨) 39图50:国内电炉法粗钢产量占比明显低于全球水平 40图51:以电炉为主导的纽柯钢铁碳排放水平仅约全球一半 图52:国内钢铁单位能耗相比海外先进水平仍存差距 图53:美国钢铁行业碳排放随着电炉占比提升至60%左右而见顶 图54:美国电炉占比快速提升至全球大幅领先水平 41图55:2030年前我国煤炭消费总量预测对比(单位：亿吨) 43图56:煤炭行业集中度整体保持上升趋势 图57:2020年可比动力煤上市公司自产煤吨煤成本(元/吨) 图58:2020年可比炼焦煤上市公公司自产煤吨煤成本(元/吨) 45图59:2019年可比动力煤上市公司自产煤吨煤成本(元/吨) 图60:2019年可比炼焦煤上市公公司自产煤吨煤成本(元/吨) 45图61:2018年可比动力煤上市公司自产煤吨煤成本(元/吨) 图62:2018年可比炼焦煤上市公公司自产煤吨煤成本(元/吨) 45图63:短期炼油产能仍有增长，但长期”碳中和”影响下，炼油产能增长较为有限 47图65:长期来说，我国能源结构中石油消费占比将下滑 47图66:石化行业碳排放量测算一览 49 50图68:宝丰能源具备产业链一体化等低成本优势及熨平周期的能力 50图69:在60美元/桶油价下，三种工艺路径成本结构差异很大 图70:石化产业链梳理，其下游涉及到经济活动的方方面面 图71:建筑全过程碳排放数据分析(浅色外圈为具体排放量，亿吨) 52图72:全国建筑全过程碳排放总量变化趋势(亿吨) 53图73:建筑全过程碳排放占全国总量的比重(%) 53图74:建筑全过程各阶段碳排放及能耗 图75:建筑部门实现“碳中和”的四大途径 图76:建筑部门实现“碳中和”的四大途径 图77:不同情景下建筑部门碳排放变化趋势 图78:建筑碳排放情景分析结果 图79:建筑传统现浇施工现场 图82:装配式/现浇碳排放(t/327.42 图83:不同结构装配式建筑碳排放(kg/m²) 图84:装配式新开工建筑面积测算 58图85:新增医院全部采用钢结构情况下的钢结构需求测算(万吨) 图86:新增医院全部采用钢结构情况下的市场规模测算(亿元) 图87:新增学校全部采用钢结构情况下的钢结构需求测算(万吨) 图88:新增学校全部采用钢结构情况下的市场规模测算(亿元) 59图89:BIPV 60 图91:北京地区屋顶BIPV现金流测算(不满1KV,横轴：时间节点，无单位；纵轴：万元) 60图92:上海地区屋顶BIPV现金流测算(不满1KV,横轴：时间节点，无单位；纵轴：万元) 61图93:广州地区屋顶BIPV现金流测算(不满1KV,横轴：时间节点，无单位；纵轴：万元) 61图94:建筑业竣工对应屋顶面积测算(亿平米) 62图95:“碳中和”对环保影响框架图 63图96:垃圾焚烧项目各CCER交易价格对应的净利润和IRR 65图98:不同情境下垃圾焚烧项目权益IRR测算 图99:碳出售替代国补电价比例测算 表1:《欧洲绿色协议》主要内容 表2:2025年我国非化石能源占比预期对比 表3:我国未来GDP总额及碳排放总量预测(标红为预测值) 表4:不同情景下的风电、光伏所需新增容量(单位：万千瓦) 25表5:一类地区光伏电站建设成本与内部收益率敏感性测算 表6:二类地区光伏电站建设成本与内部收益率敏感性测算 表7:三类地区光伏电站建设成本与内部收益率敏感性测算 表8:2021年多晶硅可支撑光伏装机规模超1.6亿千瓦 27表9:硅料环节2021年供需偏紧，特别是2021H2 28表10:2021年国内可建设指标规模达到近8000万千瓦左右 29表11:考虑土地及消纳问题，国内预计装机超6000万千瓦 30表12:未来5年新增风光装机节奏 30表13:预计到2060年我国电力行业碳排放量将下降到仅约1亿吨 33表14:河北地区龙头企业的排放水平优于其他小企业(tpd,万吨) 36表15:国外水泥窑替代燃料替代比例(%) 36表16:“碳达峰”条件下的煤炭能源消费预测 42表17:2021年煤炭消费水平敏感性测算 43表18:预计到2050年全国煤炭剩余产能在4亿吨以上(除中国神华和中煤能源) 表19:不同情景下建筑部门达峰/排碳分析 表20:垃圾焚烧项目二氧化碳总减排量测算(吨二氧化碳) 表21:垃圾焚烧项目碳出售利润弹性敏感性测算 表22:近期部分地区出台了新能源装备电动化政策 表23:“十四五”电动环卫车市场空间测算 67走向如何?日本：路途坎坷的“碳达峰”,方向明确的“碳中和”第一阶段：1996年之前，此阶段日本碳排放量基本呈现稳步上升的态势；行，2011年受“3·11东日本大地震”影响，日本在地震后的14个月内陆续关闭了国内54座核反应堆，由于短期内新能源电力难以补足空缺，高排放的化石能源电力在核电关停后发挥了重要作用，受此影响，日本碳排放量持续上升，并于2013年达峰。第三阶段：2014年至今，核电重启、新能“碳达峰”过程中各产业出现何种变化?(年度)图3:日本发电量变动情况(单位：亿千瓦时)从主要工业品产量来看，日本工业部门碳排放量占比最高的产业为钢铁行业，钢铁产量在第一阶段碳排放量持续上升时期非但没有提升反而有所回落，但在第二阶段日本碳排放量水平波动阶段钢铁产量却呈稳步提升的态势：2007年日本粗钢产量达1.20亿吨，较1998年的低点增长28.50%,不过随后受经济危机影响，日本钢铁产量基本保持稳定；第三阶段日本钢铁产量走势与整体碳排放量一致均呈持续下降态势。但是需要注意的是，吨钢碳排量相对较低的电炉炼钢比重在第一阶段略有提升后呈持续下降的态势，也就是说日本钢铁行业碳减排路径主要并非依赖于生产方式的改进，更多是总量的降低。图5:日本粗钢产量及电炉炼钢占比变动(单位：万吨)图6:2019年日本工业部门碳排放量结构(电力、热力分配后)方向明确的中和之路2020年10月，日本首相菅义伟正式宣布2050年日本将实现“碳中和”。随后2020年12月25日，日本经济产业省对外发布《日本2050年碳中和绿色增长战略》,战略依据日本资源禀赋及技术实力现状，明确指出了将通过在海上风电、氢/氨能源等14个领域发力，力求实现“碳中和”。 排放+吸收=0吨电气化生物质化石燃料脱碳电力可再生能源(50%-60%)氢V/氨(10%)居民住宅质民任呈0.9亿吨交通运输1.5亿吨非电力领域电力领域脱碳%最大再利用能源相关产业纯氨/混合氨燃料发电小型模块化反应堆/核能制氢到2030年乃至2050年覆盖交通运输、制造相关产业建筑相关产业废弃物发电)燃料电池船舶、电动船舶、智慧农业、高层木结构建筑⑩航空业机制燃料欧盟是应对全球气候变化、减少温室气体排放行动的经济发展，欧盟27国作为整体早在1990年就已经实现了“碳达峰”,但成员国实现碳排放量达峰的时间横跨20年，德国等9个成员国碳排放峰值出现在1990年，其余18个成员国碳排放量峰值分别出现在1991-2008年。整体来看，欧盟“碳达峰”后的漫长第一阶段：1990年-2007年1990年欧盟实现“碳达峰”后，并未出台有力的碳约束政策，因此除90年代初碳排放量快速下行后，随后欧盟的碳排放总量基本呈现水平波动的态势，虽然2005年欧盟成立世界首个也是最大的碳交易市场，但囿于初期碳配额分配第二阶段：2008年-目前2008年后，欧盟正式开始履行《京都议定书》承诺，根据约定，欧盟承诺到2012年碳排放量较1990年降低8%,为了更好完成承诺内容，欧盟开始持续收紧碳排放量配额，2005年，EU-ETS启动，覆盖31个国家和1.1万多个排放密集型行业的设施，约占欧洲CO2总量的50%,温室气体排放总量的45%。EUETS被分为四个不同的增长阶>2005-2007年是第一阶段，重点是测试和评估排放市围覆盖了欧盟28个成员国中20MW以上的电厂、炼油、炼焦、钢铁、水泥、玻盟正式履行对《京都议定书》的承诺到2012年，在1990年的基础上减少8%温其中电力公司的的免费配额减少至90%。并提高拍卖比例(由5%提高至10%),总量每年也以1.74%的速度下降，以确保2020年温室气体排放要比1990年至少2030年),使其能够实现欧盟2030年的气候及能源目标，2018年2月，欧盟完修订后的体系，到2030年，该体系覆盖的行业排放量将比2005年减少43%。全年配额交易持续监测排放量2月28日EU-ETS对减排实现约束主要是通过增加额外的碳价成本来实现的。从碳价变动来看，由于第一阶段和第二阶段的分配模式均以免费发放为主，但由于第一免费比例较高，出现超额剩余，导致在第一阶段碳交易价格从25欧元以上下降至2007年的0欧元；第二阶段，欧盟排放交易体系同样遭遇了大规模的超额分配。鉴于此，第三阶段继续在第二阶段的基础上，降低了免费配额比例，且提高拍卖比例。目前，正处于第三阶段的尾声，回顾第三阶段碳价表现，虽然初期碳价表现低迷，但随着欧盟收紧配额分配，市场供求过剩局面得到一定缓解，碳价从2017年以来持续上升。从ETS的具体影响来看，电力行业碳排放强度方面，2007年前，欧盟的度电碳排放强度基本保持相对稳态，但随着ETS进入第二阶段，欧盟度电碳排放强度持续下降。发电量方面，2007年之前由于欧盟发电量基本保持稳定增长的态势且基本无碳减排强约束条件，因此欧盟化石燃料发电量占比基本保持稳定，2007年后，随着碳配额逐步收紧，且欧盟发电量进入存量调节时期，可再生能源发电量快速提升，截至2019年欧盟发电量结构中，风光发电量占比已经由2007年的3%提升至18%,清洁能源已经成为图12:欧盟度电碳排放量变动(单位：克/千瓦时)行业变化来看，由于目前仍无有效的碳减排方式，虽然交运行业的碳排放量在2007年图15:欧盟粗钢产量及电炉法炼钢占比(单位：万吨)《欧洲绿色协议》——“碳中和”的指引纲领2019年12月欧盟公布《欧洲绿色协议》,提出了包括提高欧盟2030和2050年的气候循环经济体，实现社会经济高质量可持续发展。展一、提高2030和2050害环境(1)2020年3月之前，欧盟委员会将提出欧洲第一部《气候法案》。该法案将赋予性目标法律约束力，以确保欧盟的所有政策都有助于实现碳中性目标。(2)20委员会将提交一份气候变化影响评估计划，将欧盟2030年的温室气体排放量在1990年的基础上减少50%-55%(之前的且标是40%),2050年实现净零排放的碳中性且标(之前的且标是60%)。2020年年中，欧盟委员会将提出科学经济可行的可再生能源并网集成解决方案；2020年，欧盟将提出《能源基础设施的法规框架》,促进创新技术和基础设施的部署，例如智能电网、氢网络、 (1)2020年3月之前，欧盟将提出《欧盟产业战略》,以应对绿色和数字化转型的双重挑战；提出《循环经济行动计划》,将包括“可持续产品”政策，着重关注纺型行业。(2)从2020年开始，欧盟委员会将鼓励企业生产消费者使用气候中性三、推动各个行业向清洁循环经济模式发展产品。(3)2020年10月，欧盟委员会将推进《电池战略行动计划》及相关的立法。(前，欧盟委员会将支持关键行业优先发展清洁突破性技术，如绿色产氢、燃料电池、CCUS等。(5)积极拥抱数字技术，欧盟委员会将探索措施，以确保人工智能、5G、云计算以及物大程度地发挥应对气候变化和保护环境的积极影四、发展高能效建筑(1)欧盟和成员国应该积极推进公共和私人建筑的翻新工作，应对能效和能耗双提升的挑战；(2)2020年，欧盟将对成员国的建筑长期翻新政策进行评估，以确保欧盟各国展；(3)委员会提议与建筑行业各利益相关者合作，在2020年提出一项新的装修倡议，确保翻新和 (1)2020年之前，欧盟委员会将通过一项《可持续智能交通战略》,推动交通部门的脱碳进大力发展新型多式联运，实现各种运输方式的合理分工和有机衔接，充分发挥交通运输效能，降低能耗、减少排放。(3)2021年之前，欧盟委员会将修订《联合运输指令》;审查《替代燃料基础设施指令》和《跨欧洲交通运输网规则》;建议为内燃机车制定更严格的空气污染物排放标准。(4)将数字技术引入交通行业，构建智能交通系统，实现交通工具高效安全运行，减少拥堵和排放。(1)2020年春季之前，欧盟委员会将提出《从农场到餐桌战略》,推动食品价值链绿色化发(2)2020-2021年，欧盟委员会将参照《欧洲绿色协议》和《从农场到餐桌战略》的内容，审查国家战略计划草案。(3)2021年之前，欧盟委员会将采取包括立法在内的措施，大幅减少化学农药的使用和风险，以及化肥和抗生素的使用。(4)欧盟对2少40%的共同农业政策总预算和至少30%的海上渔业经费用于应对气候变化。(1)2020年3月之前，欧盟委员会提出《欧盟生物多样性战略》。(2)2020年之前，基于《欧盟生物多样性战略》制定《森林战略》开展可持续的植树造林和恢复退化的森林，以帮吸收捕集。(3)从2020年开始，欧盟委员会将采取监管和其他方面退耕还林的价值链。(4)发展“蓝色经济”,改善对水源和海洋资源的利用，减轻依赖。(1)2021年之前，欧盟委员会将通过一项《水、空气和王壤零污染行动计划》,更好地监控、报告、预防和补救来自空气、水、土壤的污染。(2)审查欧盟针对大型工业如何使其与气候、能源和循环经济政策完全一致，同时满足世卫组织要求。(3)2020年夏季之前，欧盟委员会通过一项《可持续发展的化学品战略》,以确保无毒环境。48.70亿吨，同比增长3.19%,相较2010年增加35.03%。年18.90%的比例仅比2010年高出1.50个百分点；能源消费中去的一段时间里快速提升，2019年已经达到15.30%,相较2010年提升5.90个百分点；天然气在能源消费中占比低、增长快，2019年我国能源消费中天然气的比例达到8.10%,占比相较2010年实现翻倍。图19:2010-2019年我国能源消费总量(单位：万吨标准煤)对于2025年我国能源消费总量的预测，2020年中以来来自国务院发展研究中心资源与环境政策研究所、电力规划设计总院、北京理工大学能源与环境政策研究中心和深圳大学深地科学与绿色能源研究院多个机构的研究给出了相对差异不大的判断，即54.5-56亿吨标准煤左右。对于2030年能源消费总量的预测差异较大，其中2016年的相关研究预期值偏低，2020年以来的两份研究均给出了≤60亿吨标准煤的指引。图21:2025年和2030年能源消舞总量的预期参考(单位。亿吨标雅煤)6060根据我国近年能源消费情况以及未来经济增速的预期，假设2025年能源消费总量约为56亿标准煤、2030年能源消费总量约为60亿标准煤。均复合增速1.39%,较“十四五”期间2.39%有所降低，我们认为能源消费总量增速的能源类别的消费占比。首先确定原油和天然气消费占比原油：《能源发展“十三五“规划》提出2020年原油消费占比目标17%,2020年实际完成18.8%,且“十三五”期间原油消费占比均在18.7%-18.9%附近。现阶段(截至2021年1月底)国家对原油消费占比尚无相关规划，考虑到相关产业的发展需要，预计在2025年之前原油消费量仍将增长，但增速趋缓，从能源消费占比角度看，考虑我国贫油的资源禀赋，预计原油消费量占比下降，且2020年已经出现占比下降。假设2025年原油消费占比为18.4%,2030年进一步下降到17%。天然气：2016年国家发改委曾提出目标，2020、2030年天然气能源消费占比分别达到10%和15%。虽然2020年数据尚未披露，但从2019年天然气8.1%的占比及历史变化来看，2020年大概率无法达到10%的目标；同时考虑我国天然气资年15%的目标也应下调。假设2025年天然气消费占比为11%,2030年为12.5%。考虑到2030年25%的非化石能源消费占比是我国面向世界许下的目标，这一占比目标的实现不仅关系到我国能源结构的转型和碳减计这一目标能够在国家重点推进之下顺利完成。2025年非化石能源消费占比并无国家层面指导性目标，根据相关研究的测算，假设2025年非化石能源消费占比为20%。2019年7月2020年11月此外，在不同推进进程之下，2030年目标存在超额完成的可能，因此在2030年25%这一“完成目标”的谨慎情景以外，同时考虑不同程度超额完成的略超目标和快速推进情景，略超目标情景下我国2025和2030年非化石能源消费占比预计分别达到21%和26.5%,快速推进情景下我国2025和2030年非化石能源消费占比预计分别达到22%无论针对哪一情景，我国煤炭消费占比均有明显下降，“十五五”阶段煤炭消费的绝对量也将开始下行，“碳达峰一碳中和”下，能源消费转向以新能源为主的非化石能源是必■原油天然气■非化石能源原煤农林牧渔行业103农林牧渔行业103电力、热力供应业4143钢铁黑色金属压延制造业1677建材非金属矿物1171化学原料和化学制品239品加：33饮科生产16备13期计雄石石油和天然气开采39属f压延制造业61蛋开采及洗选3运输、仓储及邮电行业724批发、零售及餐饮服务83文化、教育和体育业2定品毛中其电蚕望部金产金色属色第三产业第一产业石G短期来看，根据第十四个五年规划和2035年远景目标纲要(草案),到2025年，单位GDP二氧化碳排放(较2020年)累计降低18%。生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上。1%(根据历史同比增速线性外推),则2020年碳排放总量约为11304百万吨。对于2025年和2030年的碳排放总量进行预测，我们已知国家对于彼复合增速为4.5%,据此计算我国2025年和2030年GDP总额分别为1217188亿元和合增速分别为1.84%和0.76%。表3:我国未来GDP总额及碳排放总量预测(标红为预测值)碳排放总量(百万吨)电力GDP总额(不变价，亿元)IMF预测2025年中国GDP总量较2020年累计增速91120512171881516838为33.58%;全国能源互联网组织预计2025-2030年中国GDP复合增速为4.5%到2025年单位GDP碳排放强度下降18%;到2030此外，环保行业本身具备双重减排效应，预计2030年垃圾焚烧可农林生物质发电理论上长期可实现碳减排5.17-6.32亿吨。1、总纲：根据短期(2025年)和中期(2030年)碳排放强度约束条件，并对彼时GDP水平进行相应假设，倒推出2025年及2030年碳排放总量，明确整体碳减排目标。>电力行业是碳减排之根本，根据我们>环保行业中的垃圾焚烧和生物质发电皆可从替代传统化石燃料燃烧和减少生物质图27:水电装机和五年新增容量(单位：万千瓦)图27:水电装机和五年新增容量(单位：万千瓦)通常需要5-6年左右的建设时间，且我国未经开发且具备开发价值的水资源比较有限；此前核电审批的“断档”使得当前处于在建状态的核电机组偏少，“十四五”期间的核电图28:核电装机和五年新增容量(单位：万千瓦)图28:核电装机和五年新增容量(单位：万千瓦)核电的发电量水平。为了匹配非化石能源消费量，剩余发电空间主要由风电和光伏提供，构电量结构火电在一次能源消费中归于煤炭这一分类。近年来其他行业的煤炭消费量持续下降，更多的煤炭消费主要用于燃烧发电，在非火电煤炭消费减少趋势延续之下，由煤炭消费量我们即可以确定火电发电量。为了保障电力供给，我们判断煤电装机容量仍需有一定新增，故假设“十四五”期间火电新增10000万千瓦，“十五五”期间火电新增5000万表4:不同情景下的风电、光伏所需新增容量(单位：万千瓦)时期“十四五”“十五五”瓦，同比增速高达108.92%;2021年一季度光伏新增装机规模为533万千瓦，同比增图30:2020年末光伏新增装机大幅增长短期内组件价格上涨对光伏项目收益率带来一定压力。我们对我国不同地区光伏电站收益率与组件价格进行了敏感性分析测算，发现组件价格每上涨0.1元W,将导致项目收益率下滑约0.6个百分点，项目收益率的下滑或将对各大电企投资光伏项目的积极性产生一定的负面影响。5.63%6.53%7.44%8.36%9.30%10.25.15%6.02%6.90%7.79%8.69%9.61%10.55%件价格1.704.71%5.55%6.39%7.25%8.12%9.00%9W)1.804.29%5.10%5.92%6.75%7.58%8.43%1.903.89%4.68%5.48%61.508.16%9.29%10.44%11.62%光伏组1.607.59%8.61.806.57%7.57%8.59%9.63%10.69%11.78%12.90%14.05%15.23%1.906.10%7.07%8.05%9.05%表7:三类地区光伏电站建设成本与内部收益率敏感性测算利用小时利用小时1.505.89%7.08%8.29%9.54%10.81%12.12%13.48%14.88%16.33%光伏组1.605.40%6.55%7.72%8.91%10.13%11.39%12.68%14.件EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up4(格),元)1.704.95%6.06%7.18%8.33%9.50%10.70%11W)1.804.52%5.60%6.68%7.79%8.91%101.904.12%5.16%6.21%7.28%8.36%9.47%10.61%从多晶硅环节的供给约束来看：2021年以来，光伏上游硅料产量持续增加：2021年4月国内多晶硅产量为3.94万吨，同比增速为10.36%,较3月产量的环比增速也达5.07%,上游供应紧张局面已呈持续改善态势。预计2021年国内多晶硅企业满产产能44-45万吨左右；海外光伏多晶硅产能主要为德国瓦克6万吨、OCl马来海外产能满产预计在9.5-10万吨左右。考虑存在半个月的自然检修，假设单瓦硅耗为2.8gW,容配比为1.2,预计2021年硅料可支撑并网装机规模约为1.6-1.7亿千瓦。表8:2021年多晶硅可支撑光伏装机规模项目2021年国内多晶硅产量(万吨)2021年满产预计单月3.7万吨/月10月海外进口多晶硅规模(万吨)海外进口(万吨)当前在产产能满产合计(万吨)天弘瑞科颗粒改造增加0.5万吨，保利协鑫新疆提产增加12021年产能增量(万吨)当前在产产能满产合计(万吨)考虑半个月自然检修2021有效产出(万吨)单片硅耗(g/片)单晶硅片单瓦功率(W/片)考虑多晶料和颗粒料，假设实际硅耗比理论值多5个百分点对应硅片产量(万千瓦)考虑3%的损耗对应组件规模(万千瓦)考虑1.2的容配比可支撑装机规模(万千瓦)硅料全年能支撑1.6亿千瓦新增装机容量，但供给预计略有偏紧。2021年国内企业除内蒙东丽及鄂尔多斯部分检修外，其他满产，2021年增量仅包括：1)天弘瑞科颗粒硅改造增加0.5万吨；2)保利协鑫新疆提产增加1万吨，江苏颗粒硅提产增加0.5万吨。考虑到通威乐山新能源二期及保山一期共10万吨预计将于年底投产，但是由于达产需要到2022年Q1,对2021年供给影响有限。因此整体来看，在全年新增1.6亿千瓦以硅料价格涨幅较高或并非供需偏紧，可能更多是对未来供需环境的提年硅料价格进一步上涨基础或有所削弱，但2022年Q1起行业供给将持续趋于宽松，表9:硅料环节2021年供需偏紧，特别企业名称2020Q12020022020032020C⁴E2021Q1E2021Q2E2021Q3E2021Q4E2022Q1E2022Q2E2四川永祥月底前，保山一期12月底前东立光伏实际产出0.6-0.8万吨，2021年目标打满00000000000产能利用率53.40%71.90%77.30资料来源：BNEF,CPIA,硅业分会，PVinfoLink,从光伏产业链其他环节来看，产能均呈现不同程度的过剩。我们预计2021年硅片、电池片和组件产能增速预计将分别达到69%、51%和33%,对应产能总量将分别达到4.08亿千瓦、3.63亿千瓦和3.53亿千瓦，而根据国际能源署发布的《2021年可再生能源市场报告》,2019年和2020年中国可再生能源年度装机容量均占全球总量的80%以上，明确，预计全球装机规模有望达到1.7亿千瓦，其中国内装机指标预计达到7000-8000万千瓦，包括5500万千瓦以上的平价项目要求21年底并网，其中第一批平价结转项目600-800万千瓦左右，第二批平价项目3300万千瓦，2020年下半年陆续备案的平价项目1000万千瓦左右，以及竞价逾期及竞价失败转平价的800万千瓦；还包括700-800万千瓦的2020年竞价项目结转，超1000万千瓦的大基地及分布式项目。考虑土地、并网消纳等影响我们预计2021年国内装机规模达到6000万干瓦的概率较高。表10:2021年国内可建设指标规模达到近80项目发布时间第一批平价项目2019年11月1478万千瓦2019和2020年已有小规模并网，预计万千瓦在2021年内并网第二批平价项目2020年6月2020年申报的3300万千瓦平价项目规定在2021年内并网2020年8月1000千瓦以上1000万千瓦以上在2020年下半年备案平价项目，需在2021年内并网此部分800万千瓦转平价项目由2019年参与竞价项目但逾期并网项目，和2020年申报竞价项目目组成，需2021年内并网网，预计规模为700-800万千瓦目组成竞价转平价项目2020年竞价项目目2020年3月2020年6月1000万千瓦资料来源：国家能源局，表11:考虑土地及消纳问题，国内预计装机超项目竞价项目(包括结转)平价项目户用项目竞价项目(包括结转)平价项目中性户用项目竞价项目(包括结转)平价项目户用项目将有限。因此我们认为2022年之后在产业链持续扩张背景下，硅料紧缺的局面将会有风电方面，受补贴退坡影响，预计2021年新增装机或将大幅下滑，而后风电行业平价时代全面到来，新增风电装机也将呈稳步上涨的态势，预计到2025年新增装机将上升至约7500万千瓦。的光伏组件价格对收益率的负面影响或将十分有限，但是需要注意到的是2021年新能同比增速%万千瓦同比增速%万千瓦同比增速%10~20年之图39:即使考虑延寿火电度电成本降幅较为有限(单位：元/千瓦时)风光在电网中占比将显著提升。根据《中华人民共和国水力资源复查成果(2003年)》,我国大陆水电资源蕴藏总量为6.94亿千瓦，其中经济开发量为5.4亿千瓦，考虑未来随着技术进步，我国可开发量或有上升。据全球能源互联网组织预测到2060年我国常规水电装机或达5.5亿千瓦，预计抽水蓄能装机将达到1.5亿千瓦，总体水电装机将达到7亿千瓦左右；假设到2060年核电装机将达2.5亿千瓦，经过合理利用小时测算，我们预测到2060年我国电源总装机将高达79亿千瓦，较2030年预测值增加约122%,其中清洁能源装机约74亿千瓦，占比94%,风电、光伏装机占比近80%。火电中燃机由于启停快、运行灵活的特性，预计将在2060年保留3.2亿千瓦装机规模作为调峰及应急电源；随着制氢规模的大幅增长，燃氢机组到2060年有望达到1.5亿千瓦的规模。图40:2060年我国发电装机有望增加至79亿千瓦(单位：亿千瓦)图41:2060年清洁能源将成为我国发电装机的绝对主力由于电力行业碳排放量主要由火电贡献，因此我们可以通过火电发电量预测未来的碳排放量。通过对2010-2017年的数据测算并进行合理预期，我们预计到2025年及2030年电力行业产生的碳排放量将达到49.68亿吨和50.19亿吨，分别较2020年增加约6.3%和7.4%。然而到2060年煤电机组全部退役，电力行业碳排放量将主要由气电产生，服役的气电机组也多作为应急及调峰机组，预计发电量将极为有限，因此预计2060年电力行业碳排放量将仅有约1亿吨。此时电力行业由于装机规模大而碳排放量有限，为气电机组加装CCS设施以实现净零排放或难以实现经济性，因此2060年电力行业产生的碳排放量预计将主要由碳汇予以吸收以达到“碳中和”的目的。表13:预计到2060年我国电力行业碳排放量将下火电发电量(亿千瓦时)电力行业碳排放量(亿吨)/预计未来以风电光伏为主的非化石能源将成为我国能源消费的谋求转型，积极发展新能源，成为传统火电转型的四五”期间国家核电获得5台新机组份额，中国核电和中国广核均分剩余份额，到2030年两者的核电装机规模将分别较2020年底增加135.89%和101.68%,其中中国核电的新增产能拐点将提前至2022年。考虑近年来中国核电在新能源分部的滩电站投产后将进一步凸显大水电稀缺性。此外高耗能产业纳入碳交易促进产业状附半者征中料样部建材：水泥排放或已经达峰，中期降碳更多是因需而动统计局数据显示，电力、钢铁、水泥是产碳大户。水泥占比全行业碳排放占比超10%,50%50%F37%2.56%1.46%110%0.89%g年区机登是方王发计联和用蛋此典利官相声治集建召五我们测算，生产一吨水泥产生碳排放为0.69t。水泥生产工艺较为标准化，因此产生的碳排放和是水泥产量呈现较高的吻合度。从统计局公布水泥产量来看，2014年已经达峰，即便考虑到可能的口径调整因素(影响甚微),我们预计当前的产量/碳排放也已经在峰值水平。以2014年24.8亿吨产量，0.69的产碳系数估算，水泥行业碳排放峰值为17亿吨。图44:历年全国水泥产量来看，2014年为峰值(亿吨)资料来源：Wind,看中期下行斜率。参考日本，需求见顶后的20年内产量降约40%(出口占15%且在提升，内需30年降约50%),若我国15年降25%,年均降约1%。由于我国建筑物生命而不在北方(碳并非污染、同时南部地区是生产大区),因此带来的边际价格弹性更大图46:分区域的水泥产量占比：南部地区占比远大于北方使得全行业能耗热耗利用效率更高。首先，从能耗数据比2000tpd以下的小线的低15%左右，电耗低8%左右，同时国内目前大小线分布存在表14:河北地区龙头企业的排放水平优于其他小企业(tpd,万吨)河北唐山河北唐山熟料线(条)熟料产能(tpd)熟料产能(万吨)A级产线(条)A级产能(tpd)A级产能(万吨)占比表15:国外水泥窑替代燃料替代比例(%)国家或地区替代率国家或地区澳大利亚(2013年)德国(2010年)日本(2012年)欧盟(2012年)瑞典(2011年)波兰(2010年)西班牙(2011年)荷兰(2011年)比利时(2011年)加拿大(2008年)8国内某水泥生产头部企业在2018年10月推出了中国首个水泥CCS示范项目。在烟气收塔内被吸附剂吸收形成富液，再通过加热析出95%纯度的二氧化碳，最后精馏到99.9%工业级纯度和99.99%食品级纯度的二氧化碳产品，从而完成碳捕捉，控制碳排放。生产出来的二氧化碳产品可广泛应用于焊接、食品保鲜、干冰生产、激光、医药等领域。当然，目前该项技术虽然已经较为成熟，但是考虑到终端二氧化碳产品的销售市场并清洁燃清洁燃塔项烧气体冷却95-99%(体积)滚溶液稀溶液前10%左古横果率的进一多提高千燥度脱硫来脱破座CO2浓度为15-20%的富炉燃烧气既碳洗涤器情答吸收床床千燥来钢铁：2025年前“碳达峰”,结构调整细水长流基于钢铁冶炼工艺分为电炉和高炉，电炉和高炉碳排放分别为0.5吨和2吨，因此钢铁产量1973年跟随工业化周期见顶而达到峰值，随后市场化调整30%进入产能调整出清，彼时美国电炉占比达到20%,全国碳排放亦进入阶段下滑通道。因此，钢铁碳排放跟随年前，钢铁行业实现碳排放达峰；到2030年，钢铁行业碳排放量较峰值降低30%。此“双碳”目标下碳减排测算：2030年或降34%1、假设粗钢产量2021-2025年高位震荡，假设2025年钢铁产量与2020年持平，2030年粗钢产量相比2025年下降15%,2060年粗钢产量相比2030年下降15%;2、随着废钢积蓄量累积和政策鼓励电炉，假设2025年中国电炉炼钢比例提升至12%,2030年和2060年电炉炼钢比例分别提升至30%和50%;3、因此结合钢产量和电炉占比可以测算出理论碳排放量，根据历年测算碳排放量与实际碳排放做拟合回归，基于2016年-2017年以来该比例的同比变化缩小，假设2018年-2030年的年均同比变化均为2016年和2017年均值0.7%,假设2030-2060年累计同比变化为7.6%,由此测算实际碳排放量。预计钢铁行业2025、2030和2060年碳排放量分别为19.57、13.65和9.21亿吨，相比2020E分别下降5%、34%和55%。图49:钢铁碳排放量测算一览(单位：亿吨路径：加减之道，结构优化1)加高附加值钢，可匹配需求侧改革进程，亦是产业结构升级所需；2)加短流程钢，减排同时，结构逐步调整，优化吨钢能耗(从《节能中长期专项规划》和《能源政策研究》披露的钢铁能耗来看，钢铁能耗整体保持下行趋势，但相比海外先进水平仍存差距：2020年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗，分别相比海外先进水平高出9.38%和4.92%,而2010年至2020年这十年时间，国内吨钢综合能耗和吨钢可比能耗期间下降4.11%和6.57%。优化空间较大，通过优化能耗，也可以助力“碳达峰”的实现);3)加集中度，行业协同控产或更为协调，更易均衡多方利益。整体而言，“减”完仍要“加”,调结构均是最终归宿，所以加逻辑方向下的投资理念更为持续，也更利好龙头价值溢价。1)以工业材(热轧、冷轧、中厚板)以及特钢龙头为主线，比如中信特钢、宝钢股份与华菱钢铁；2)“碳中和”实现过程中，更加环保的短流程工艺，绝对产量与相对占比也会逐步提升，电炉产业链的石墨电极龙头方大炭素、废钢加工处理商或可关注；3)若短期大幅减产落地，方大特钢、三钢闽光等弹性标的亦图51:以电炉为主导的纽柯钢铁碳排放水平仅约全球一半AveragemetrictonsofCO,emittedforeverymetrictonofsteelproduced图53:美国钢铁行业碳排放随着电炉占比提升至60%左右而见顶-护比度表16:“碳达峰”条件下的煤炭能源消费预测项目2016能源消费总量(万吨标准煤)441,492455,827471,925487,000498,000原油天然气原油煤炭消费总量(万吨)图55:2030年前我国煤炭消费总量预测对比(单位：亿吨)国家能源局和中国电力企业联合会接连发布重要文件。4月23日，国家能源局和中电联分别发布《2021年能源工作指导意见》(以下简称《指导意见》)和《2021年一季度全国能源总产量、全年全社会用电量等关键指标提出了规定和预测。其中《指导意见》提出煤炭消费比重下降到56%以下，全国能源生产总量达到42亿吨标准煤左右(2019年全国能源生产总量)。《预测报告》预测，全年全社会用电量增长7%-8%,甚至可能突破8%,与2月发布的《预测报告》相比上调1个百分点。考虑到今年是中国共产党成立100周年，也是我国“十四五”规划开局之年，我们预计2021年煤炭消费总量乐观情形下有望超过42亿吨，同比2019年增长超过9.4%,两年CAGR超过4.6%。能源消费总量(亿吨)煤碳消费总量(亿吨)费总量的峰值。自2016年煤炭行业供给侧改革以来，行业竞争格矿井和落后产能的退出促进行业集中度整体保持提升的趋势。随着各-CR5——CR10亿吨标准煤左右，煤炭比重下降到10%以下，非化石能源占比超过70%,非化石能源图57:2020年可比动力煤上市公司自产煤吨煤成本(元/吨)图59:2019年可比动力煤上市公司自产煤吨煤成本(元/吨)图61:2018年可比动力煤上市公司自产煤吨煤成本(元/吨)图58:2020年可比炼焦煤上市公公司自产煤吨煤成本(元/吨)图60:2019年可比炼焦煤上市公公司自产煤吨煤成本(元/吨)图62:2018年可比炼焦煤上市公公司自产煤吨煤成本(元/吨)当前在产矿井若按照剩余可开采年限超过30年计算，即可粗略估算到2050年的全国剩余煤炭产能。据不完全统计，至2050年动力煤剩余产能为29486万吨，炼焦煤剩余产能为12050万吨，合计煤炭剩余产能为41536万吨。考虑到行业内两大动力煤龙头企业中国神华与中煤能源未披露自有矿井剩余产能及开采年限等信息，我们根据公司在产产能及可开采储量粗略估计，若2050年中国神华与中煤能源合计贡献2亿吨煤炭产能，则到2050年我国剩余煤炭总产能为6亿吨左右，或可基本实现供需匹配。表18:预计到2050年全国煤炭剩余产能在4亿吨以上(除中国神华和中煤能源)上市公司恒源煤电上市公司2050年后剩余产能(万吨年)山西焦煤资料来源：Wind,跟踪评级报告，“碳中和”将在未来限制炼化产能和煤化工产能增长，存量炼化和煤化工龙头将显著受益。随着我国放开民营企业进入炼化行业的限制以来，我国炼能规模持续增长，在2014年9月经国务院同意印发的《石化产业规划布局方案》(发改产业[2014]2208号)中确定七大石化基地后，民营企业开始进入炼化领域，但是基于“严格控制炼油能力和成品油生产规模，淘汰落后产能，发展精深加工石化产品，促进产业提质增效升级”的要求，部分“老、破、小”的炼能被淘汰，2015年及2016年我国炼能整体有所出清，处于下降状态，而2017年开始，我国炼能再度开始稳步增长，预计2020年炼能增速将达5%以上，处于近些年高位。而从2021年开始，我国炼能仍保持增长，但增速下滑显著,本轮炼能新增完成后，后续在”碳中和”影响下，未来新增炼油产能的批文限制较强，更多是从置换角度来新建产能。图64:我国炼油产能结构图64:我国炼油产能结构增0.76亿吨，同时我国低于500万吨/年产能1.44亿吨中假设淘汰70%;2025年至2030年期间：假设我国炼油产能新增0.79亿吨，同时我国低于产能规模是0.88亿吨左右，假设淘汰50%;2030年到2060年期间，假设我国地炼产预计石化行业2025、2030和2060年碳排放量分别为1.59、1.62和1.52亿吨，相比2020E分别上涨0.5%、上涨2.7%和下滑4.2%。为2060年前实现”碳中和”的目标，我国石化行业将推进供能、供热结构绿色转型，加快节能环保清洁生产技术研发转化推广，从而实现生产系统绿色转型。以二氧化碳、捕集、利用和封存(CCUS)在内的低碳能源业务的投资，从每年约5亿美元增为约50亿美元；埃克森美孚2000年以来在能效和低碳技术方面的投资超过80亿美元，其中公司研发费用的比例将保持在10%左右；沙特阿美也在开发CCUS技术，并已在沙特的一家天然气加工厂应用。对炼化企业而言，标。图67:煤制烯烃图67:煤制烯烃(CTO)流程一览宝丰能源具备产业链一体化、循环经济等低成本优势，具备熨平周期的能力。宝丰能源具备煤炭-甲醇-烯烃-聚烯烃一体化产业链，并通过焦炭加工过程复产合成气的循环利用降低全产业链成本，通过出色的管理进一步使公司拥有熨平周期的能力，在行业中拥有非常强的阿尔法。图68:宝丰能源具备产业链一体化等低成本优势及熨平周期的能力展望未来，CTO领域在油价中长期中位运行+新增煤矿审批难度加大等双重约束下，最优秀的企业才有可能拿到优质煤矿并通过自身的阿尔法将完全成本降至极致，成为行业里的佼佼者。通过前期深度报告《大炼化系列报告(九):原油-煤炭-轻烃，乙烯成本曲线三重奏》的分析，CTO工艺(60万吨/年)中原材料成本、折旧与财务费用成本、加工成本在总成本中平分秋色，是该工艺完全成本的三个主要构成部分；而该行业又存在中低油价下IRR远低于高油价时期及煤矿审批难度加大等新的双重约束。综上，只有像宝丰能源这样最优秀的企业在”碳中和”政策加持下可能拿到优质煤矿并通过自身的阿尔法将完全成本降至极致，具备对抗原油路线、轻烃路线等工艺的实力，并与原油路线、轻烃路线等形成三足鼎立之势，共同分享庞大的石化产品市场， 原材料公用工程折旧辅助材料“财务费用日常运营费用管理费用销售费用资料来源：Wind,Bloomberg,表观消费量(当量):3.833万吨，市场容量约：2700亿元，对外依存度：13.主产品丁二烯表观消费量：330万吨，市场容量约：300亿元，对外依存度：8.7%;行业特点：聚焦合成橡胶、合成树脂及多种精细化学品领域，下游高端应用较多；主产品苯+甲苯+PX表观消费量：5,400万吨，市场容量约：2,700亿，对外依存度：32%;炼油副产物石脑浊链碳排放总量：建筑全过程占比最高，但呈现下降趋势究报告(2020)》,2018年全国建筑全过程排放总量为49.3亿吨CO2,占全国碳排放的比重为51.3%,细分来看，建材生产阶段排放27.2亿吨CO2,占比28.3%;建筑施工阶段排放1亿吨CO2,占比1%;建筑运行阶段21.1亿吨CO2,占比21.9%。图71:建筑全过程碳排放数据分析(浅色外圈为具体排放量，亿吨)建筑全过程碳排放资料来源：中国建筑能耗研究报告(2020),2005—2018年间，建筑全过程碳排放量从22.34亿吨增长至49.32亿吨，13年间CAGR达到6.28%,但近年来增速有所放缓，尤其是“十三五”期间，碳排放量从2015年底的44.94亿吨增长到2018年底的49.32亿吨，3年CAGR仅为3.15%。新技术的采用■十一五十二五十三五回碳排放(亿吨)总体上看，建筑全过程碳排放比重呈下降趋势。2018年，建筑全过程碳排放仍然占比超过50%,但从2005年以来，建筑行业全过程碳排放占全国的比重从2005年的72%降低到54%,呈现震荡下行的趋势。200520062007200820092010201120122013201420152016分阶段来看，2005年以来建材生产、建筑施工和建筑运行阶段碳排放都出现了不同程度的上升，其中建材生产阶段碳排放在2012年后开始趋于下行，2015年后又重新上升；建筑施工阶段碳排放在2014年后保持相对稳定；建筑运行阶段碳排放在2014年有所减少，随后又呈上升趋势。一建境配耗总量(名：ce一建境配耗总量(名：ce)一建筑碳扑放量(亿tw)建填业能机(亿tce)一0-建筑业碳排放(亿tCu)根据中国建筑节能协会，建筑系统实现“碳中和”的4大途径包括：建筑能效提升、建源的效率提升，达到相同使用目的所需的能量更小；建筑“产能”增强，即利用各种新能源技术，使建筑物自身能够将风、光、热等转化为其运行所需能量，实现能量消耗的部分自给；能源系统脱碳，即为建筑部门供能的系统，如电力部门在发电的过程中实现0碳排放；碳汇/固碳技术，即碳吸收技术，在建筑全过程的各个排碳环节应用该技术，使得碳排放量与吸收量相同，最终实现“碳中和”。建筑“产能”建筑“产能”增强能源系统提升碳汇/固碳中国建筑节能协会将根据上述4大途径将建筑部门未来碳排放趋势分为1个基准情景和4大减排情景进行讨论。基准情景为不考虑上述4个降碳方式的情况。4个未来减排情景分别为：1)情景1,建筑能效加速：考虑建筑能效提升带来的碳减排；2)情景2,建筑“产能”加速，在情景1的基础上，考虑“产能”增强带来的碳减排；3)情景3,建筑电气化和电力脱碳加速：在情景2的基础上，考虑能源系统脱碳带来的碳减排；4)情景4,碳汇/固碳等负碳技术：在情景3的基础上，考虑负碳技术带来的碳减排。口建筑碳排放情景设置口建筑碳排放情景设置四大未来情景设置米产能情景(S3):ee₁+ep₁+ec脱碳情景(S4):ee;+ep₁+ec十产能十能效基准情景下，建筑部门或在2040年左右实现“碳达峰”,情景1、情景2、情景3的达峰时间分别为2030、2025、2025年。根据中国建筑节能协会，基准情景、情景1、情景2、情景3建筑部门在十四五末的碳排放分别为25.5、25.18、24.23、23.14亿吨，对应达峰时间分别为：2040、2030、2030、2025年；至2060年，建筑部门在上述4图77:不同情景下建筑部门碳排放变化趋势图77:不同情景下建筑部门碳排放变化趋势 ——基准情景——能效加速情景——建筑产能情景——电气化和电力脱碳情景表19:不同情景下建筑部门达峰/排碳分析实现建筑部门“碳中和”需要综合考虑前文所述4种降碳方式。2060年，建筑部门在情景3的碳排放相比基准情景已经下降72%,但在不采用负碳技术的情况下，未实现“碳中和”,因而降低剩余28%至29%碳排放或将依靠碳汇/固碳等负碳技术实现。在排上的贡献比例分别为：22%、20%、29%、29%。负碳技术基准情景2060年基准情景与脱碳情景比较四大途径对建筑碳中和的贡献比例结合这4种减碳方式，我们认为在整个建筑行业具备长期成长性的版块包括：装配式、力脱碳这3种实现碳减排的方式，即主要通过降低碳排放，实现整个建筑部门的“碳达装配式：受益政策推广，渗透率稳步提升筑现场作业部分拆解为建筑组件的设计、工厂化生产和现场组装3大环节，实现建筑业的产业化，广义的装配式建筑涵盖建筑物的结构、围护、设备管线、装修等各个方对比现浇，装配式高层住宅全生命周期碳减排5.86%。装配式技术通过工配式高层住宅建筑全生命周期碳排放研究》,装配式建筑全生命周期内比传统现浇建筑节约5.86%碳排放量，其中建材准备、建筑施工和建筑回收阶段碳排放节约10%以上。图79:建筑传统现浇施工现场图80:装配式建筑施工现场图81:装配式/现浇各阶段碳排放(t/327.42m²)对比钢筋混凝土结构，钢结构降碳能力更佳。根据承重结构用材的不同可将建筑结构分为：钢筋混凝土结构、钢结构、以及木结构。不同建筑结构对环境的影响不同，根据《装配式建筑施工碳排放计算及影响因素研究》,在建材生产+建筑施工阶段，装配式钢筋混凝土结构、装配式钢结构、装配式木结构结构建筑单位面积的碳排放值分别为544.14kg、307.11kg和111.61kg,不同结构碳排放量差别明显。测算到2026年全国新开工装配式建筑面积将达到10.8亿平米较2020年增长70.7%。近5年来，装配式建筑受到政策的强力推动，新开工面积保持较块增长。根据住建部，2020年全国新开工装配式建筑共计6.3亿m²,同比增长50%,占新建建筑面积的比例约为20.5%,完成了2020年15%以上的目标。从结构形式看，混凝土结构4.3亿m²,较2019年增长59.3%,占比68.3%;钢结构1.9亿m²,较2019年增长46%,占比30.2%。假设未来新建建筑面积保持2020年水平不变，且装配式新开工面积占比从2020年的20.5%线性增长到2026年的35%,可得2026年装配式新开工面积或将达到10.8亿平米，较2020年增长70.7%。钢结构方面，受益于政策倾斜，未来或将发力医院学校，我们测算在全部采用钢结构建设的情况下，2020-2022年期间平均每年可拉动钢结构产量1679万吨左右，占2018年全国钢结构产量的约24%,对应钢结构制造市场规模约1013亿元。1)医院项目，我们主要根据新增床位计算一、二、三级医院每年的新建规模，假设一、二、三级医院单个床位对应建筑面积分别为70、100、130平米，且每一种类型的医院床位数量按照2016-2019年CAGR进行增长；若假设新建医院学校项目全部采用钢结构，且根据住建部《装配式建筑工程消耗量定额》中钢结构建筑单方钢材消耗量95kg计算，可以得到2020-2022年期间医院项目可平均拉动钢结构产量约462万吨，按照每吨钢结构6033元计算(此处为公司2020年前三季度新签合同中金额达到1亿元人民币以上或钢结构加工量10000吨以上非来料加工订单的合同金额总和除以加工量总和)对应钢结构制造市场规模约279亿元。图86:新增医院全部采用钢结构情况下的市场规模测算(亿元)2)学校项目，根据教育部《全国教育事业发展统计公报》中公布的普通小学、初中、普通高中、普通高等学校校舍建筑面积推算今后的增量空间，各类型学校校舍建筑面积增速按照各自在2013-2019年的CAGR计算(普通小学除外，其2020-2022年的新增面积按照上一年新增面积减去2017-2019年新增面积的平均减少量计算)。采用与医院项目相类似的计算方法，学校项目2020-2022年平均约1218万吨，对应钢结构制造市场规模平均约735亿元。图87:新增学校全部采用钢结构情况下的钢结构需求测算(万吨)图88:新增学校全部采用钢结构情况下的市场规模测算(亿元)BIPV的全称为建筑光伏一体化(BuildingIntegratedPhotovol伏组件集成于建材，实现建筑利用太阳能的产品。可见，BIPV描述的是光伏产品的一种具体应用场景，在「光伏+建筑」的应用场景下，衍生出与BIPV相对应的概念BAPV。BIPV与BAPV的区别主要在于光伏组件与建筑一体化的程度高低。BIPV将光伏组件整合进建筑的屋顶或墙体，实现光伏与建筑系统的一体化，而BAPV的光伏组件则附着于建筑表面，与建筑的一体化程度弱于BIPV。图89:BIPV图90:BAPY在未来推广上，由于BIPV可以为用户赚取收益，我们认为相比于装配式建筑，BIPV或将更快实现普及。BIPV与装配式建筑的一大不同点在于，BIPV具备投资回报，而现阶段装配式工法则会增加建安成本，但不产生额外收益。随着技术进步，光伏组件成本在近10年间已经获得了显著的下降，为今后大面积采用BIPV奠定了基础。以北京、上海、广州3地为例，测算屋顶BIPV内部收益率分别为25.6%、14.2%、14.3%。我们对屋顶BIPV的测算主要基于以下假设：1)屋顶BIPV系统价格为4.4元Wp,建设期3个月，之后开始实现发电，使用年限为30年；2)电价采用一般工商业不满1KV在9—21点的加权平均值计算；3)运维费用按照初始投资成本的3%,年复合增速3%计算；4)光伏发电70%自用，30%上网，上网电价在北京、上海、广州分别为：0.3598、0.4115、0.453元Wp,在计算时上网电价相应扣除增值税；5)光伏发电效率从98%线性衰减到30年后的84.95%;6)系统效率80%。图91:北京地区屋顶BIPV现金流测算(不满1KV,横轴：时间节点，无单位；纵轴：万元)图92:上海地区屋顶BIPV现金流测算(不满1KV,横轴：时间节点，无单位；纵轴：万元)较为丰富的优势，因而测算其IRR显著市场空间方面，测算我国新建BIPV屋顶市场规模984.4亿元；新建幕墙BIPV市场规筑面积÷容积率×建筑密度」。2020年建筑业竣工面积38.5亿平米，对应屋顶面积约8亿平米，按照15%渗透率、每平米装机150W、瓦均成本5.5元计算，对应光伏发电功率约0.2亿