本文來自:能源雜誌, 作者:鄭子霆
碳達峯、碳中和目標之下,中國能源行業變革料將再起。
然而,轉型道路並非坦途——目前,中國碳排總額已佔到全球的三分之一,與能源相關的碳排佔比近九成,而“3060目標”背後隱含中國僅有30年過渡時長,面臨更為陡峭的節能減排路徑。能源行業如何後發先至,實現“雙碳”目標和業務可持續增長?
釐清前路甚為關鍵。基於大量分析與國內外實踐,埃森哲近期發佈了《中國能源企業低碳轉型白皮書》。我們測算、評估和分析了電力、油氣、採礦和化工四大主要能源行業的低碳轉型路徑,並對標國際領先經驗為每個行業的不同參與者提出了具體行動建議。我們認為,隨着數字化、智能化技術所帶來的效率和成本優勢日益展現,能源行業轉型突破的臨界點即將到來。可持續發展將成為新的“數字化”。
“綠”之所向,邁向“更復雜的綜合能源系統”
電力行業是我國碳排佔比最大的單一行業,也是踐行碳達峯、碳中和戰略的主力軍和引領全社會系統性變革的主戰場。隨着“雙碳”目標的提出,構建以新能源為主體的新型電力系統奠定了電力行業低碳轉型的基礎和方向:能源交易和消費形式的逐步演進也在創造新的增長點;傳統的買賣雙方關係被打破;創新的商業模式帶來新的增長機遇;傳統的電力消費者也在逐漸轉為生產者。
綜合來看,中國電力轉型正處於從“簡單的可再生能源替代”邁向“更復雜的綜合能源系統”的關鍵拐點。無論是上游發電,還是中游輸配電、交易與調度,亦或是下游售電與服務均具備較大的減排應用機會,電力企業可通過結構優化、效能提升、技術減排、電網升級、市場交易、調度運行和模式創新七大舉措進行低碳轉型,在做好自身轉型發展的同時,承擔起產業鏈的引領作用。如果這七大舉措得到有效實施,埃森哲預計,到2030年,電力行業碳排量仍將呈上升趨勢,後隨煤電機組退坡,風電等零碳裝機量上升,碳排整體隨之下降。到2060年,行業整體温室氣體排放量更將從現在的46.3億噸二氧化碳當量減少至4.9億噸。

圖1:中國2030、2060年電力行業温室氣體減排路徑
在碳中和發展道路上,法國電力公司(EDF)提出了“三階段三步走”發展戰略,或可為中國電力企業提供參考。其第一階段自2005年開始,通過優化電源結構、大力發展可再生能源,降低直接減排;第二階段始於2009年,通過創新能源技術提供用户側節能減排服務,降低間接減排;未來,他們還將持續開發負排放項目,抵消剩餘碳排。
衝破桎梏,向“綜合能源服務商”轉型換擋
油氣在能源領域的地位舉足輕重。然而,一次能源消耗中,化石能源的佔比將大幅減少,油氣企業即將進入向綜合能源服務商轉型的換擋期。與此同時,油氣企業轉型也面臨融資困難、化石能源項目投資受限等挑戰。由於其貫穿全價值鏈的碳排放量不容小覷,且自身存在重資產、廣佈局的特性,使得油氣行業轉型猶如大象轉身,緩慢而富有挑戰。
埃森哲認為,油氣企業需要把握住未來十年難得的增長窗口期,重新審視已經積累起來的行業經驗和在能源領域的競爭優勢,探尋新的可持續發展路徑,調整自身油氣產品架構,重構業務鏈,不斷降低產業鏈的碳排放強度。我們建議油氣企業可通過穩油增氣、效能提升、技術減排、燃料替代、多元佈局和市場減排六大舉措,促進產業低碳轉型。這些舉措將促使中國油氣行業在2060年將温室氣體排放降至4.2億噸二氧化碳當量。

圖2:中國2030、2060年油氣行業温室氣體減排路徑
截至目前,領先的油氣企業均已在碳減排上開展相應舉措,率先變革,掌握能源轉型先機。以英國石油公司(BP)為例,他們正通過“十年三步走”計劃向綜合能源服務商邁進。這“三步”分別是:斷臂求生——收緊油氣業務,剝離資產獲取現金流;調轉船頭——佈局新能源領域,優化投資組合;組織變革——設計專業機構,支撐業務發展。
迎難而上,繪就增長新曲線
目前,中國採礦業宣佈減排目標的企業僅不到一成,且相對於其他行業而言,採礦業污染較高、起步較晚,仍處於減排初期,低碳轉型之路道阻且長。
埃森哲認為,採礦業的低碳轉型勢在必行,但行業環境卻喜憂參半。一方面,上游金屬市場暖風已至,清潔能源技術需求的全面爆發將助推相關金屬開採需求的增長,但隨之上升的能耗與碳排也將成為更加嚴峻的挑戰;另一方面,低碳創新技術層出不窮,為採礦業的轉型升級與高質量發展提供了技術保障。此外,雖然以傳統金屬為主的礦業模式受到挑戰,但多元的業務投資組合和商業模式有望成為礦業企業發展的新增長極。
礦業企業可通過清潔電氣化、燃料替代、採選技術創新、甲烷減排、循環經濟及市場化交易六大轉型舉措實現全面脱碳。基於這六項有力措施,中國採礦業有望在2030年將二氧化碳排放當量從2020年的5.6億噸減少至4.7億噸,進而在2060年降至0.2億噸。

圖3:中國2030、2060年採礦行業温室氣體減排路徑
產業分化,減排道路各異
我國化工行業產值高居世界第一。可以説,中國化工產業低碳轉型成功與否,將深刻影響全球化工產業的未來發展。
化工行業的低碳轉型面臨着一系列嚴峻挑戰,集中表現為“四個分化”——中小化工企業與大型化工企業兩極分化,對高耗能、高污染行業進行的嚴格控制導致高耗能化工產能發展受限;區域分化,尤其是西部地區,因其技術創新能力、產業結構、能源利用率,以及技術、資金、人才等方面能力的限制,將面臨更大沖擊與挑戰;上下游分化,在化工行業上游受到新趨勢和政策影響的同時,低碳減排催生下游迎來新的增長領域;類型分化,國內外化工企業減排道路各有不同。
化工行業碳排放的特點為總量有限但強度突出。化工企業應着眼於精益化生產和數字化運營,利用端到端“能耗流”的概念,在各生產裝置導入價值流診斷的模型優化工具,從運營系統、管理架構、理念行為三方面進行詳細診斷和分析;同時並以數字化技術全面優化企業和運營和生產,實現一體化運營。

圖4:中國化工行業低碳轉型路徑
巴斯夫便是這些舉措的有力踐行者,正致力於到2050年實現企業碳中和目標。在中國,他們正大力推動能源結構調整,採用100%可再生能源電力以及投建光伏發電站;此外,巴斯夫還啟動了循環經濟計劃,並通過數字化助力精益運營體系。
企業數字化進程帶來可持續發展契機
飛速進步的數字技術帶來了構建可持續未來的契機。中國能源行業有望做出真正改變,創造全面價值。其中,特別值得關注的是以下幾個方面:
科技助力:人工智能、大數據分析、雲計算等技術的廣泛應用將對對能源行業的數字化發展起到關鍵作用。以數字孿生為例,該技術在碳排放源鎖定、數據分析、監控預警等方面將起到顯著作用,能夠合理管控設備碳排的智慧電廠應運而生。其可以通過仿真模擬,評估降低煤耗、提升運行效率的優化方案,並且實現對分佈式能源出力及供電負荷的精準預測。同時,依託仿真場景,數字孿生也可測試新興勘探開採工藝,幫助油氣和採礦業實現節能減排和流程優化,降本增效。
平台賦能:能源企業在低碳轉型進程中,需要建立包括碳資產盤查、碳目標設定、碳交易、碳管理平台解決方案、碳數據整合等在內的一系列低碳轉型資產與能力,並建立碳資產的資產負債表和數據分析系統,能夠助力企業從“盤”、“管”、“用”三點實現低碳轉型。
生態協同:眾行遠,能源企業低碳轉型離不開可持續發展的生態構建。無論是傳統油氣公司轉型新能源、燃氣企業進入綜合供能市場,還是發電企業走向客户端、礦產和化工企業進行園區節能改造,都需要藉助生態的力量形成合力,並通過生態完成能力的快速部署和積累。搭建生態網絡的形式不盡相同,能源企業既可以自己“做東”,也可以選擇加入其他生態夥伴的“朋友圈”,利用各方資源與所長,加速低碳轉型進程。
二十多年來,埃森哲深入觀察並參與了中國能源產業變革。身處其中,我們也認識到低碳轉型使命的艱鉅。埃森哲最新全球調研發現,儘管全球企業領袖大多已經在為實現低碳減排目標而推進新商業模式和解決方案,但只有不到二成的企業表示,企業的成熟程度足夠高來支持其向新目標邁進。
“十四五”新發展格局下,中國經濟、行業和企業的轉型進入提速期,企業數字化轉型將極大地助推低碳轉型。科學模型、經濟分析和數據吿訴我們,中國能源企業領導者應將商業價值與可持續性和技術影響緊密聯繫起來,方能充分釋放減碳價值,建立新的競爭優勢,見證行業整體朝着更加綠色、低碳和高質量的方向發展。
