招商ESG衍生品月度观察（10）：预计今年非化石电力放量增长替代增量化石电力，电力行业碳达峰进程加速

期货研究报告|商品研究 专题报告 招商ESG衍生品月度观察（10）：预计今年非化石电力放量增长替代增量化石电力，电力行业碳达峰进程加速 2024年09月23日 8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》。 专题栏目：新能源新增装机量理论发电或满足我国电力需求增长，碳达峰进程加速 研究员：颜正野 联系电话：075582763240 邮箱：yanzhengye@cmschina.com.cn执业资格号：Z0018271 2023年，我国电力需求恢复增长叠加水电供应不足，煤电及时起到兜底保供作用，也致使同年碳排放量达到新高。与此同时，2023年我国清洁能源（光伏、风力）装机部署同步进行，在电力需求增速保持的情况下，2024年3月开始，我国化石燃料及水泥碳排放量出现同比下降。一方面源于2023年相对 高的排放基数，另一方面也反应了我国新能源发电自2022年装机量上升后对化石燃料发电的逐步替代作用。 本文回顾了2023年高碳排放的原因，及对后市我国碳排放情形的可能推演： 2023年国民经济回升向好拉动电力消费增速提高，全社会用电量大幅提升 水力发电同比下降，依赖煤电保供兜底 未来，自2022年后我国新能源装机量理论发电或满足目前我国电力需求增速，碳达峰进程加速。 市场动态： 碳市场方面，深圳碳市场成交量较高，约95.29吨，广东、上海、北京次之其次，天津、湖北、福建、重庆碳市场交易活跃度较低，其他区域碳市场碳价波动较小。 电力市场方面，2024年7月，太阳能发电同比增长39%，风电增长7.7%。全国光伏发电利用率为97.6%，风电利用率修复至97.9%。甘肃、青海、新疆及西藏四省光伏利用率未达95%，湖南、甘肃、新疆和青海风电利用率未达95%。 气候追踪方面，根据全球动力模型对Nino3.4的预测，拉尼娜现象可能在9-11月发生，并持续到2025年1-3月。2024年8月全球地表均温维持历史高位。风险提示：全球极端气候频发、碳排放政策超预期变化 敬请阅读末页的重要声明 正文目录 一、预计今年非化石电力放量增长替代增量化石电力，电力行业碳达峰进程加速4 （一）我国碳流图：三大化石燃料及工业过程4 （二）2024年3月我国碳排放出现同比下降，系高基数下非化石电力放量增长5 （三）2023年碳排放量新高：电力需求增速修复，叠加水力供应不足、煤电保供兜底6 （四）非化石电力放量增长：风光新增装机理论发电或满足我国增量化石电力需求8 二、市场动态9 （一）碳市场9 （二）电力市场10 （三）气候情况12 三、新闻动态15 图表目录 图1：2020年全国碳流图（含工业过程排放，单位：亿吨）4 图2：基于化石燃料及水泥的碳排放量与中国碳核算数据库（CEADs）对比5 图1：表观碳排放：我国化石燃料及水泥行业碳排放量同比（万吨）6 图2：水泥行业表观碳排放（万吨）6 图3：水泥行业表观碳排放进入下降阶段（万吨）6 图4：中国二氧化碳排放：表观排放核算法（百万吨）7 图5：我国煤炭消费主要集中于发电行业（2023年）7 图6：全球近实时碳数据显示我国2023年碳排放保持较低增速（百万吨）7 图7：表观碳排放估算2023年我国碳排放量达历史新高（万吨）7 图8：我国水电自23年7月历史低点逐步回升8 图9：我国全社会用电需求增量及平均增量（亿千瓦时）8 图10：风电、光伏年度装机量对应理论发电量8 图11：8月CEA成交量9 图12：8月EUA成交量和结算价10 图13：中国太阳能发电量（单位：亿千瓦时）10 图14：中国风力发电量（单位：亿千瓦时）10 图15：各省光伏发电并网消纳情况11 图16：各省风力发电并网消纳情况11 图17：大型水库水情：水位变化（相较于2023年8月22日）（米）12 图18：历年海洋尼诺指数（ONI）12 图19：较1850-1900全球地表气温月度距平（摄氏度）14 图20：较1991-2020年以来最热10年全球地表气温的月度距平（摄氏度）14 图21：全球月均温（摄氏度）14 表1：8月区域碳市场成交情况9 表2：全球各大模型对Nino3.4区域的滚动3个月均温异常预测（摄氏度）13 一、预计今年非化石电力放量增长替代增量化石电力，电力行业碳达峰进程加速 电力行业碳达峰的过程是非化石电力逐步替代增量化石电力，而化石电力由少增加发展 到不增加的过程。根据测算，2024年水力发电量自低点反弹，2023年风光发电量或可实现突破性增长，非化石电力整体放量增长替代增量化石电力，电力行业碳达峰进程加速。 （一）我国碳流图：三大化石燃料及工业过程 我国能源结构以煤炭等化石能源为主，能源生产和利用方式粗放是中国二氧化碳排放水平居高不下，并在未来一段时间内保持上升趋势的根本原因。 从能源供给侧来看，我国富煤贫油少气、以煤为主，发电行业为主要排放部门。据2021 年中国碳核算数据库表观排放核算方法，我国煤炭、石油、天然气碳排放分别占总量的69%，20%，5%，其中56%的煤炭消费用于发电行业（2023年），而由于我国富煤贫油少气的资源禀赋，我国实现碳达峰路径中不可以免仍需建立在煤炭发电的兜底保供框架下。 从二氧化碳排放的源头端来看，我国碳排放主要集中于煤炭、天然气、石油三大化石燃料消费及工业过程中，其中水泥为工业过程部门占比最大的排放部门。本文基于煤炭、天然气、石油的表观消费量及水泥行业的生产量，对我国近实时二氧化碳排放进行跟踪和研究，为跟踪我国碳排放的趋势提供参考。 图1：2020年全国碳流图（含工业过程排放，单位：亿吨） 资料来源：魏一鸣1，招商期货 1魏一鸣,余碧莹,唐葆君,刘兰翠,廖华,陈景明,孙飞虎,安润颖,吴郧,谭锦潇,邹颖,赵子豪.中国碳达峰碳中和时间表与路线图研究[J].北京理工大学学报（社会科学版）,2022,24(4):13-26 图2：基于化石燃料及水泥的碳排放量与中国碳核算数据库（CEADs）对比 资料来源：中国碳核算数据库（CERDs）2，招商期货 （二）2024年3月我国碳排放出现同比下降，系高基数下非化石电力放量增长 电力行业碳达峰的过程是非化石电力逐步替代增量化石电力，而化石电力由少增加发展到不增加的过程。 2023年，我国电力需求恢复增长叠加水电供应不足，煤电及时起到兜底保供作用，也致使同年碳排放量达到新高。与此同时，2023年我国清洁能源（光伏、风力）装机部署同步进行，在电力需求增速保持的情况下，2024年3月开始，我国化石燃料及水泥碳排放量出现同比下降。一方面源于2023年相对高的排放基数，另一方面24年水力发 电产量恢复，新能源发电自2022年装机量上升，均对增量化石发电起到逐步替代作用。 在宏观层面，任何类型的排放清单都是聚焦于排放源。政府间气候变化专门委员会 （IPCC）制定了一种基于含碳化石燃料能源消费的方法来估算国家二氧化碳排放量，通过活动数据和相应的排放系数编制碳排放清单。对于化石能源（煤、石油、天然气）的碳排放，本文依据平衡表消费推算和结合排放系数，从生产端进行估算，对于排放集中在生产过程的水泥行业，则从产量入手进行估算。 根据测算，2024年3月起我国表观碳排放出现同比下降，系水力发电量自低点反弹，风光发电量或可实现突破性增长，煤电消费兜底保供作用依赖明显下降，非化石电力整体放量增长替代增量化石电力，电力行业碳达峰进程加速。 21.Shanetal.(2018)"ChinaCO2emissionaccounts1997-2015.ScientificData",https://www.nature.com/articles/sdata2017201; 2.Shanetal.(2020)"ChinaCO2emissionaccounts2016-2017.ScientificData",https://www.nature.com/articles/s41597-020-0393-y; 3.Guanetal.(2021)“AssessmenttoChina'srecentemissionpatternshifts.Earth'sFuture”,https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2021EF002241. 4.Xuetal.(2024)"Chinacarbonemissionaccounts2020-2021.AppliedEnergy",https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261924002204#ac0005. 图3：表观碳排放：我国化石燃料及水泥行业碳排放量同比（万吨） 资料来源：Wind，钢联，招商期货3 水泥行业是我国仅次于电力和钢铁行业的第三大碳排放行业，或已实现碳达峰。碳排放量超过全国碳排放总量10%。由于地产终端需求萎缩，尽管我国并未公布2022至今的 实际核算碳排放数值，但由于水泥行业的碳排放来自于其生产过程，而非化石燃料的表观消费量，对于产生碳排放环节的产量数据更加清晰。我们根据水泥行业的产量和碳排放系数推测得到水泥行业或已于2021年实现碳达峰。 图4：水泥行业表观碳排放（万吨）图5：水泥行业表观碳排放进入下降阶段（万吨） 资料来源：Wind，招商期货资料来源：Wind，招商期货 （三）2023年碳排放量新高：电力需求增速修复，叠加水力供应不足、煤电保供兜底 �𝑂2排放的最大来源是化石能源的燃烧。据2021年中国碳核算数据库表观排放核算方法，我国煤炭、石油、天然气碳排放分别占总量的69%，20%，5%。 其中，我国煤炭消费主要用于火力发电，2023年我国56%的煤炭消费用于发电行业，因我国富煤贫油少气的资源禀赋，使得我国发电行业向清洁能源逐步转型的同时，也较 3考虑到数据的可得性，本文使用表观排放核算法对目前我国碳排放量进行估算。本文基于煤炭、天然气、石油的表观消费量及水泥行业的生产量，对我国近实时二氧化碳排放进行跟踪和研究，为跟踪我国碳排放的趋势提供参考。 为依赖煤炭发电的兜底保供作用。 根据多方数据，预计我国2023年碳排放达到历史新高。根据国际能源署（IEA）发布的 《2023年二氧化碳排放量》报告，2023年我国的温室气体排放量为126亿吨二氧化碳当量，较2022年的121亿吨增加了4.13%。 图6：中国二氧化碳排放：表观排放核算法（百万吨）图7：我国煤炭消费主要集中于发电行业（2023年） 资料来源：中国碳核算数据库（CERDs）4，招商期货资料来源：WIND，招商期货 图8：全球近实时碳数据显示我国2023年碳排放保持较低增速（百万吨） 图9：表观碳排放估算2023年我国碳排放量达历史新高 （万吨） 资料来源：CarbonMonitor，招商期货资料来源：Wind，招商期货 2024年我国水力发电自23年7月历史低点反弹，减缓对煤电保供的依赖。2022年7 月至2023年上半年，受持续高温和主要江河来水偏枯等多重因素影响，我国水电主要水库蓄水不足以及23年上半年降水持续偏少，水力发电量累计同比由20.3%下降至 -20.9%，达到历史最低点。叠加2023年国内服务业经济运行呈稳步恢复态势，全社会用电量大幅提升，一些水电大省出现了电力短缺。在此期间，煤电发电量占总发电量比重接近六成，煤电仍是当前我国电力供应的主力电源，有效弥补了水电出力的下降，发挥兜底保供作用。 41.Shanetal.(2018)"ChinaCO2emissionaccounts1997-2015.ScientificData",