期货研究报告|商品研究 专题报告 我国苹果天气(温度)风险全景评估;全国碳市场碳价创历史新高 2024年04月23日 3月ESG月度报告 绿色、低碳、可持续是经济社会发展的必然要求。碳排放、电力、气候等领域对经济、产业和金融市场正产生越来越广泛的影响。碳排放、电力、气候等期货品种已经纳入我国期货市场上市计划,将在绿色低碳资源配置、服务国家战略和实体经济上发挥重要作用。为了跟踪上述领域最新政策变化和市场表现,特撰写《招商ESG衍生品观察月报》。 花期冻害是全球苹果生产面临的主要气象灾害之一。随着全球气候变暖,极端暖事件频发使苹果物候期的整体提前,叠加陕西主产区终霜期的推迟,使我国苹果天气(温度)风险加大。关注和利用以温度为标的的天气衍生品,对于防范苹果以及其他农产品的低温冷害风险、保障苹果产业的稳定发展具有重要意义。 专题栏目:我国苹果温度风险全景评估 研究员:颜正野 联系电话:075582763240 邮箱:yanzhengye@cmschina.com.cn执业资格号:Z0018271 从减产条件来看,苹果低温冻害风险主要来源于其处于花期或幼果期遭遇低温冻害带来的减产,即所处关键物候期时遭遇外部冷空气。从风险时间敞口来看,陕西、山东、甘肃、河南、山西、河北产区由南至北依次进入始花期,始花期集中在4月上中旬。从地区风险分布上来看,新疆产区、黄土高原产 区和西南产区的风险总体较高,而环渤海湾产区和黄河故道产区的花期冻害风险总体较低。从产量权重风险分布来看,陕北地区花期冻害风险较高。目前,我国苹果温度风险敞口加大,强度较大的低温冷害难以防治。2013-2023 年以来的10年间,陕北地区除2015年、2017年、2019年花期没有发生晚霜冻害外,其余年份均不同程度出现冻害,发生频率高达70%。关注和利用以温度为标的的天气衍生品,对于防范苹果低温冷害风险、保障苹果产业的稳定发展具有重要意义。 市场动态: 碳市场方面,2024年3月,全国碳市场碳价再创新高,突破90元/吨。《碳排放权交易管理暂行条例》5月1日实施,严惩违规行为;生态环境部或将收紧碳配额;电解铝、水泥行业拟纳入碳市场。从区域市场成交量来看,福建、上海和广东碳市场交易活跃度较好。欧盟碳市场3月日均成交量环比上升25.1%,较去年成交量显著回升。 电力市场方面,3月全国电力生产稳定增长,发电量同比增长2.8%。全社会用电量同比增长7.4%。 气候追踪方面,厄尔尼诺影响持续,全球日均温连续创同期新高,今夏赤道太平洋将进入拉尼娜状态。 风险提示:海内外碳排放政策变化、国内电网调度改革、全球气候变化 敬请阅读末页的重要声明 正文目录 一、我国苹果天气风险全景评估4 (一)苹果花期冻害发生条件4 (二)我国苹果花期冻害时空风险窗口4 (三)我国苹果产量权重花期冻害风险6 (四)强度较大的低温冷害难以防控,关注并利用以温度为标的的天气衍生品金融工具,保障苹果产业的稳定发展7 二、市场动态8 (一)碳市场8 (二)电力市场9 (三)气候情况12 图表目录 图1:2022年我国苹果主产区产量占总产量比例(单位:%)5 图2:2013-2022全国苹果产量(单位:万吨)7 图3:2013-2023年陕北地区最低温度(单位:摄氏度)7 图4:2009-2022年陕西延安估算单产(单位:吨/公顷)7 图5:陕西延安2013、2018年4月最低温度(单位:℃)7 图6:全国碳市场成交情况8 图7:欧盟碳期货成交情况9 图8:国内各城市最新代理购电价格10 图9:大型水库水情:水位变化(米)10 图10:国内各类发电量统计11 图11:社会产业用电量统计12 图12:基于Niño3.4指数的ENSO循环概率预报12 图13:美国天气预报中心对ENSO循环的概率预报(2024年3月发布)13 图14:单一统计模型、动力模型在Niño3.4指数触及拉尼娜事件阈值的时间预测上晚于混合模型13 图15:我国上一次经历的拉尼娜事件是2022年的“三重”拉尼娜13 图16:全球日均温自2023年7月以来屡破新高14 表1:我国苹果主产区始花期5 表2:花期冻害风险概率划分标准6 表3:我国苹果产区花期冻害风险6 表4:3月区域碳市场成交情况9 一、我国苹果天气(温度)风险评估 我国是世界最大的苹果生产国,种植范围较广且品种较多,种植品种以富士为主,占70%以上。花期冻害是全球苹果生产面临的主要气象灾害之一,尽管苹果花量充足并不直接对应当年苹果增产丰收,但花量明显不足时则给苹果产量带来不可挽回的损失。 (一)苹果花期冻害发生条件 花期冻害是全球苹果生产面临的主要气象灾害之一,制约苹果的种植分布,影响其产量和品质。 1.生长发育阶段 苹果果树的处于花期、幼果期是其遭遇低温冻害的一种暴露性风险,是冻害过程发生的必要条件,而苹果的有效积温是影响其生长发育阶段提前和延后的重要外部条件。 苹果果树的抗寒性与其所处的生长发育阶段密切相关,苹果在开花期和幼果期对温度最为敏感,抗寒性最弱,也是苹果花期冻害风险研究关注的关键生长阶段。 苹果花期的物候预测模型大多是基于积温计算。积温学说认为,苹果果树进入始花期需要一定积温,由于花的开放是一种不均衡运动,花瓣基部有一条生长带,当它的内侧生长速度大于外侧时,花朵开放。苹果花期是生产上的重要物候期之一,始花期晚可以避免晚霜危害,花期时间长的苹果果树在不利的天气条件下具有更多授粉机会。 2.致灾因子 我国富士苹果生产主要受到极端低温和最大日温差的影响。我国富士苹果的两个主要致灾因子为极端最低气温和最大日较差,两者在冻害过程中的贡献率相当,但极端最低气温的置换重要性最高,表明降温过程出现的极端低温强度是影响冻害发生分布和受灾程度的主要因子,这与已有的经验认知一致。 一方面由于苹果果树受灾还与果树所处地理位置的小气候差异,苹果果树品种不同,果树春季气温回升导致其抗逆性减弱强度等多因素有关,另一方面仅采用最低气温指标评估冻害风险忽略了其他环境因子的共同作用,因此目前的研究对于苹果花期冻害的温度阈值研究略有不同,一般情况下,最低温度处于1~4℃为花期冻害低风险范围,处于-2~1℃为中等风险,小于等于-2℃为花期冻害高风险。 (二)我国苹果花期冻害时空风险窗口 苹果花期冻害风险分布与各地苹果物候期差异及春季冷空气活动路径有关。冻害发生主要取决于苹果在关键生长期内,抗逆性下降期间遭遇极端低温。 从时间风险敞口上来看,陕西、山东、甘肃、河南、山西、河北产区占全国苹果产量的 80%以上(如图1),并由南至北依次进入始花期,始花期集中在4月上中旬(如表1)。 在此期间,产区气温回升且较常年偏高则对后期果树加快生长及进入花期后充分授粉有利,而降温天气则可能造成苹果花期冻害风险。 图1:2022年我国苹果主产区产量占总产量比例(单位:%) 陕西山东甘肃河南山西河北其他 其他,18.23% 河北,5.58% 陕西,27.38% 山西,8.79% 资料来源:Wind,招商期货 河南,8.85% 甘肃,10.00% 山东,21.16% 地区产地始花期 表1:我国苹果主产区始花期 渭南地区蒲城、大荔、富平、合阳4月5-8日 渭北地区宜君4月7-9日 旬邑、永寿、彬县4月12-14日 陕西产区:4月上中旬 关中地区 志丹、绥德、延川 4月下旬 鲁西南地区 巨野 4月5-7日 鲁中地区 沂源、新泰、平阴 4月8-10日 鲁西北地区 惠民 4月12日 鲁东地区 莱阳、海阳、龙口、莱州、栖霞 4月16-20日 甘肃产区:4月上中旬 陇南地区 礼县、秦安、甘谷、泾川、庄浪、灵台合水、静宁、庆城、正宁 4月10日4月10-14日 陇中地区 张家川、古浪 4月17日 山西产区:4月 晋南地区 平陆、夏县、万荣、临猗、永济襄汾、翼城、吉县 4月4日4月8-10日 隰县产区 4月20日 晋中地区 平遥、祁县 4月11-13日 豫东地区 民权、通许、夏邑、兰考 4月6-8日 河南产区:4月 豫西地区 渑池、灵宝、洛宁 豫北地区 南乐、滑县、内黄 4月9-12日 冀南地区 邢台 4月12日 河北产区:4月 冀中地区 顺平 4月14-15日 冀北地区 承德 4月19-21日 陕北地区 扶风、乾县、礼泉4月10-12日 富县、洛川、黄龙、黄陵4月12-14日 山东产区:4月 资料来源:中国苹果产业协会,招商期货 从地区风险分布上来看,新疆产区、黄土高原产区和西南产区的风险总体较高,而环渤海湾产区和黄河故道产区的花期冻害风险总体较低,如表2表3。中度以上风险区大致分布在北疆、黄土高原西部和北部、川西高原和河北北部。按照风险概率划分标准,轻度风险区花期冻害发生的概率为5~6年发生1次左右,中度以上风险区的发生概率为3 年发生1次及以上,高风险区则达到3年2次及以上。 风险概率划分标准花期冻害发生概率 表2:花期冻害风险概率划分标准 资料来源:招商期货 轻度风险≥1次/5-6年 中度风险≥1次/3年 高度风险≥2次/3年 花期冻害风险产区地区代表市/县 表3:我国苹果产区花期冻害风险 轻度风险 新疆产区 南疆阿克苏、喀什 伊犁伊宁、霍城其他品种苹果 黄土高原产区甘肃庆阳、平凉、天水、陇南 环渤海湾产区山东西南 陕西延安西北部、榆林长城沿线 中度风险黄土高原产区 新疆产区 黄土高原产区 山西吕梁-晋中以北 北疆阿勒泰、塔城,伊犁—乌鲁木齐一线伊犁富士苹果 甘肃甘南、张掖、酒泉、嘉峪关靠近青藏高原南侧 宁夏南部 高度风险 山西大同、沂州 环渤海湾产区河北承德、张家口 四川阿坝、甘孜、凉山西部高原区 西南高地产区 资料来源:招商期货 云南迪庆、丽江 (三)我国苹果产量权重花期冻害风险 从产量权重来看,陕北地区花期冻害风险较高。根据中国苹果网的数据显示,2018年 的大范围低温冷害下,全国苹果减产在32.52%左右。其中陕西产区延安、咸阳、宝鸡、渭南四市减产对于全省减产影响在55.79%,对全国减产影响约13.95%。山西产区预计减产52.12%左右,对全国减产影响在5.21%。甘肃产区苹果减产预期在47%左右,对全国产量减产的影响约4%。 近年来全球气候变暖,温室效应加剧,极端天气增多,特别是春季气候异常多变,晚霜发生呈加重趋势,给陕北果业生产带来较大影响。延安、榆林两市地处陕北黄土高原丘陵地带,沟壑纵横,下垫面结构复杂,随春季气温多变,极易形成小气候。加之两市80% 以上的果园建在峁梁、残塬顶部或人工修造的条带状梯田地块,很容易发生霜冻危害。 2007年,陕西省提出苹果果区“西进北扩”战略布局调整,在陕北地区粮食一年一季且产量低下的背景下,苹果种植的“西进北扩”成为陕北地区多数国家和省级贫困县的农业主导产业,但陕西北部自然灾害如冰雹、干旱、霜冻频繁发生。2013-2023年以来的10年间,陕北地区除2015年、2017年、2019年花期没有发生晚霜冻害外,其余年份均不同程度出现冻害,发生频率高达70%。特别是2013年和2018年,霜冻强度大、覆盖范围广、降温幅度大、持续时间长,造成较大损失。 图2:2013-2022全国苹果产量(单位:万吨)图3:2013-2023年陕北地区最低温度(单位:摄氏度) 5,000 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 2024202320222021 2020201920182017 2016201520142013 4-1 4-8 4-15 4-22 4-29 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 资料来源:Wind,招商期货资料来源:Wind,招商期货 (四)强度较大的低温冷害难以防控,关注并利用以温度为标的的天气衍生品金融工具,保障苹果产业的稳定发展 目前,强度较大的低温冷害难以通过熏烟等手段加以防控,例如2013年和2018年陕北地区的超强度、长时间的降温均造成了巨大经济损失。