特稿|彭文生:碳中和路径及其经济、金融含义

11 06月
作者:Roy|分类:资讯
清洁电气化、节能减排以及氢能、碳捕捉是实现碳中和的主要技术路径。

来自《自然》的一篇文章表明,与工业革命前相比,目前地球平均气温上升了将近1摄氏度。如不采取有效措施,本世纪末地球平均气温可能比工业革命前高出2摄氏度,也有研究认为可能会高出4~5摄氏度。这将对整个地球的生存环境造成冲击,例如加速海平面上升、极端天气频发、疾病传播风险等,也会给经济、社会造成损害。不过,社会各界对于这个损害到底有多严重,还存在一些分歧,进而对是否应该为碳中和付出短期的经济代价存在争议,甚至持怀疑态度。

虽然现在难以准确知晓50年后、100年后气候变化的影响程度,但是碳排放影响的存续期超长,可能长达数百年。如果气温上升给人类造成的灾难性影响在50年后才显现,那时再进行减排可能已经来不及了。因此,今天推进碳中和,实际上是为后代人“买”一个巨灾保险,“保费”就是当前经济可能会受到的一些拖累。不过,碳排放并非通常意义上的巨灾可比,它具有超时空的外部性,仅靠市场自发力量难以完成这样一个“投保”过程,需要靠通过公共政策干预来实现。

碳排放的超时空外部性

市场机制之所以无法自发纠正过度的碳排放行为,是因为外部性的存在。外部性是指经济活动的收益由个体享有,而产生的危害则由社会来承担。例如,钢铁厂、化工厂的生产活动为自身带来盈利,但造成的空气污染、土壤污染、水污染由整个社会来承担;金融机构过度扩张带来的收益由单个企业享受,但政府不得不干预金融危机意味着金融机构过度扩张的成本由社会承担。与之类似的是,碳排放的收益也归个人所有,但由此造成的全球气候变暖问题却是全社会共同面对的风险。这种外部性导致企业没有动力自我约束排放行为,有必要通过公共政策进行干预。

不过,与金融危机、空气污染这类外部性不同,碳排放的外部性具有超时空属性。从空间维度看,一国碳排放不仅影响本国,也会影响全世界,因为全球气候变暖的影响是全局性的。从时间维度看,化工厂当期排放的污染物,其危害一般当期就能体现出来,停止排放通常空气质量也会随之改善,但二氧化碳在大气中的存续具有很长的时间跨度,当期排放对气候的影响、对经济的冲击可能在几十年、几百年后才能充分显现。

这样一种超时空的外部性,意味着即便通过公共政策来干预过度的碳排放,难度依然很大。从空间上的全局性特点看,中美等大国只有合作协同,才能有效应对全球气候变暖问题,然而目前的形势下国际协调存在困难。从时间上的超长跨度看,人类作为一个集体,如何平衡好当代和后代的利益取舍存在巨大争议。碳的社会成本估算分歧,突出地体现了超时空外部性给政策干预带来的困难。

传统的气候经济分析非常重视估算碳的社会成本,即将碳排放对社会造成的未来各期伤害折现到当下来确定碳价。因气候经济学贡献而荣获2018年诺贝尔经济学奖的耶鲁大学教授Nordhaus,估算碳的社会成本是37美元/吨。曾担任世界银行首席经济学家的伦敦政治经济学院教授Stern,2006年受英国财政部的委托,作过一篇应对气候的评估报告,已经成为气候经济学研究的经典之作。按照他倾向的贴现率,碳的价格大约是266美元/吨。不只是两位教授对碳价格的估算差别很大,美国奥巴马政府时代的估算是42美元/吨,特朗普政府时代的估算是7美元/吨。因此,特朗普上台后退出《巴黎协定》并不让人意外,因为他认为碳排放对美国社会的伤害有限。

利率选择的差异也是碳的社会成本估算存在巨大差距的重要原因。在折现过程中,利率选择越高则估算的现值越低,利率越低则估算出来的碳价格就越高。利率的选择反映的是当代人在多大程度上关心后代人的利益;与此同时,发达国家利率低,发展中国家利率高,这是利率高低差别的一个最显著特征。原因在于,富有人群、生活水平较高的人群有耐心等待未来,他们借钱给其他人要求的回报并不很高;但很多发展中国家仍面临温饱问题,对于出借资金的耐心比较低,因此利率较高。利率高意味着碳的价格应该低,利率低意味着碳的价格应该高,这就造成了发达国家和发展中国家碳价是否应该一致的争议,也造成了国际气候治理协同困难。

总之,过去几十年应对气候问题面临的难题,不只是因为碳排放存在外部性,更重要的是因为它的外部性是超时空的,这导致虽然人类几十年前就发现了全球气候变暖问题,但直到现在治理效果仍不显著。

降低绿色溢价的综合治理方式

目前,中国、美国、欧盟等高排放的大型经济体已经明确碳中和目标。就达峰到中和的时间跨度而言,我国只给自己预留了30年时间,欧盟是70年的时间,美国也有40余年的时间。相比之下,我国面临的挑战尤其巨大,需要审慎思考发展的路径问题。

过去的路径分析框架是基于碳的社会成本估算的成本-收益分析,现在是成本-有效性分析,即在给定目标下,如何以最低的社会成本有效实现目标。绿色溢价一词由比尔·盖茨在《怎样避免气候灾难》一书中提出,它并非争议碳危害的大小,而是关注如何促进人类经济活动从化石能源转换向清洁能源。目前清洁能源的成本高于化石能源,经济主体由化石能源转为选择清洁能源的动力不足。因此,要推动碳中和,就要降低绿色溢价,主要路径有三个。

(一)通过碳交易、碳税形成碳价格,以提高化石能源成本

与碳的社会成本估算不同,在绿色溢价框架下,通过碳税、碳交易确定碳的价格,目的是在操作层面让化石能源的成本高于清洁能源。绿色溢价还可以同排放占比结合起来分析,有助于更好地思考行业层面的碳定价机制选择问题。综合来看,碳税和碳交易各有优劣,不可偏废。

比方说,对于高排放、低溢价的电力、钢铁而言,在经济层面看,它们的碳中和生产技术已经相对成熟,更多需要采用碳市场机制来实现量的确定减排。对于低排放、高溢价的建材、交运、化工行业,它们的排放占比总和仅约20%,但较高的绿色溢价意味着它们的碳中和技术还不够成熟,迫切需要推动技术创新。因此,这三个行业更适合采取碳税的定价机制。至于有色、石化、造纸这三个低溢价、低排放的行业,从降低碳中和的交易成本角度来看,似乎也应可以更多地考虑采取碳税的定价方式。

(二)加快技术进步,降低清洁能源成本

清洁能源有两个特点,一个是储量大,中国的石油储量86亿吉焦,风能储量2919亿吉焦,太阳能796800亿吉焦。更直观地看,整个地球的全人类一年所用的能量总和,相当于太阳照射地球2分钟的能量。因此,太阳能具有巨大潜力,关键在于是否具备低成本使用太阳能的技术手段。

清洁能源的另一个重要特点在于制造业属性。化石能源是一种自然禀赋,中国缺油富煤,难以改变。清洁能源作为一种制造业,具有规模效应,随着光伏、风电装机容量的增加,我国光伏、风电技术进步加快、造价大幅下降。作为世界上最大的制造业经济体,这是中国的显著优势,预计十年、二十年后,中国可能变为世界能源“出口”国,只不过出口的不是石油、煤炭,而是利用太阳能、风能的清洁发电设备。

此外,技术进步的重要性还可以用绿色溢价进行量化展示,中国的绿色溢价从2015年到现在快速下降,主要是光伏、电动汽车等技术进步带来的影响。绿色溢价对行业技术成熟度的刻画,有助于更有针对性di 制定碳中和政策。电力行业的排放占比最高、未来十年碳减排潜力最大,与此同时电力行业绿色溢价相对较低,因此实现碳中和的主要技术路径是清洁电+电气化。水泥、航空燃油等行业无法完全电气化,则需依靠碳汇、碳捕捉等其他技术手段实现碳中和。

(三)加强社会治理,实现生活理念的转变

实现碳中和是一个社会综合治理工程,如果仅靠短期的行政干预,会对经济带来很大的滞胀冲击,最近钢材等原材料价格的快速上升,在一定程度上体现了这种经济冲击。虽然碳中和意味着经济难免面临成本上升的压力,但这并非需要将所有的转型压力集中在短期消化,而应更多考虑中长期的长效机制。

由于很多时候是生活习惯、文化理念、社会价值观决定了我们的消费行为、影响我们的经济活动,所以碳中和中长期长效机制的一个重要方面即是从社会治理的角度入手,从倡导节能节约的个人生活习惯,到城市的规划、基础设施的设计,再到绿色标准的制定等。

绿色金融空间巨大,关键在于加速发展绿色资本市场

根据中金行业研究团队的分析,清洁电气化、节能减排以及氢能、碳捕捉是实现碳中和的主要技术路径,这将会产生三个方面的投资需求,即:光伏等成熟零碳技术投资、燃煤发电等高碳技术节能减排投资,以及氢能、碳捕捉等尚不成熟的零碳技术研发、投资。据此测算,未来四十年的绿色投资需求将达到140万亿元,年化来看约占每年GDP的2%。

其中,在2021~2030年的碳达峰阶段,绿色投资年化需求约2.2万亿元/年;2031~2060年的碳中和阶段,绿色投资年化需求约为3.9万亿元/年。分行业看,未来四十年电力的绿色投资需求最大,总需求达到67万亿元,其次为交通运输和建筑,总需求分别为37万亿元和22万亿元。需要说明的是,140万亿元可以看成是未来四十年绿色投资需求的下限,还有些难以明确量化的投资没有考虑在内,例如碳排放监测设备、数字碳中和以及部分小规模碳排行业的绿色投资需求等。

庞大的绿色投资规模,需要绿色金融大发展与之配套。目前看,这两者之间的匹配度并不高。例如,2019年信贷在中国绿色融资中的占比高达约90%,绿色债券和绿色股权仅占7%和3%。对于电力行业而言,它的绿色溢价比较低,可以采取风险偏好较低的信贷作为主要的金融支持方式。但对于交运、建筑等行业而言,它们所依赖的氢能、碳捕捉等碳中和技术尚不成熟,更适合采用风险偏好较高的股权融资方式。

结合前面的测算,预计未来四十年,绿色资本市场融资增速将会远高于信贷,占未来绿色金融的比重有望从当前的10%上升至约40%。因此,加速绿色金融发展,除了追求规模进一步做大外,更重要的是要加速绿色权益市场的发展,以增强氢能、碳捕捉等不成熟技术的研发力度。

总体来看,我们对碳中和的未来抱有谨慎乐观态度。人类社会总能找到足够的技术,改变生活方式,应对各种各样的困难挑战。在这一过程中,中国面临重大的、前所未有的发展机遇,即绿色能源是制造业,中国是制造业大国,这是一个新的、重大的长期发展因素。这可能会改变我国能源安全、经济安全形势,也可能会改变世界经济格局,绿色金融将在其中发挥举足轻重的作用。

(作者系中金公司首席经济学家、研究部负责人,中金研究院执行院长)

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