北京绿金院:低碳转型目标设置方法(CRTT)——钢铁行业
研究背景及目的
近年来,国际社会逐渐认识到支持高碳行业转型的必要性。2022年11月,二十国集团(G20)领导人峰会批准了可持续金融工作组起草的《G20转型金融框架》。该框架明确了“转型金融”的定义,即“在联合国可持续发展目标(SDGs)背景下,以符合《巴黎协定》目标的方式,支持经济向低排放和净零排放以及气候韧性转型的金融服务”,并提出了发展转型金融的五大支柱——界定标准、披露要求、金融工具、激励机制和公正转型。这也是G20领导人继2016年在杭州峰会上就发展绿色金融达成共识后,首次就发展转型金融形成国际共识。
从转型企业的角度出发,不少国际倡议或行业协会指出,融资企业有必要制定公司层面的气候转型规划。转型规划是企业向资本市场和利益相关者展示自身在低碳经济中的可持续性和竞争优势的关键工具。企业层面气候转型规划制定的过程将帮助企业深入了解气候相关风险和机遇,明确业务目标和规划,提升自身的气候韧性;还可以向利益相关者、投资者和社会公众展示其在气候行动方面的努力和成效,有助于提高信息透明度,提升公众形象,增强投资者信心,并获得实质性益处,例如提升投融资的可得性以及投融资成本优惠。而缺乏转型规划的企业,则无法向外界有效传递自身低碳转型意愿和计划,无法被金融机构和投资者识别为优先支持的转型客户,甚至会被认为缺乏转型意愿,进而成为不被支持的对象。
而从监管部门和金融机构的角度出发,如何判断企业制定的转型方案是否科学和具有雄心(先进性),是否符合《巴黎协定》气候目标以及国家和行业的低碳发展要求,则是另一核心问题。
对于金融机构和投资者而言,企业的转型规划有助于金融市场参与者评估与气候相关的金融风险,尤其是判断其转型目标是否科学和具有雄心,比如是否满足《巴黎协定》以及国家和地方政府在行业和区域层面的绿色和低碳转型目标,为投资决策提供全面参考。与此同时,对企业主体转型规划的评估将帮助金融机构有效规避市场参与者普遍顾虑的“假转型”(transition washing)风险,消除市场主体“不敢投资”的顾虑,促进相关企业获得融资。
监管部门则可以利用企业的转型规划进行考核和评价,确保企业的低碳转型路径和行动与《巴黎协定》以及国家或地方政府转型目标一致。
为增强转型投融资的可操作性、规避“假转型”风险,国际上已有多家机构开发了评估企业转型目标是否科学和具有雄心的工具,如“(气候)科学碳目标倡议”(SBTi)、“低碳转型评估倡议”(ACT)、“转型路径倡议”(TPI)、“气候行动100+”(CA 100+)等。但上述方法和工具的开发大多基于主要发达国家关于在2050年实现碳中和目标的承诺。由于我国碳排放尚未达峰,且考虑到我国产业结构特点及其低碳转型所需绿色科技的可得性和经济性,减排路径与发达国家存在差异,开发符合我国国情的低碳转型目标设置工具非常必要。此外,其他广大发展中国家尤其是部分“一带一路”国家所提出的碳中和目标也大都在2050年之后,比如印度尼西亚、哈萨克斯坦、印度等,相关金融机构和企业在制定转型规划过程中也面临同样的问题。因此,开发出一套适用于发展中国家的低碳转型目标设置方法对于这些国家也具有一定的实践意义。
在此背景下,北京绿色金融与可持续发展研究院(以下简称“北京绿金院”)牵头,与相关行业协会和研究机构形成研究小组,分行业就“绿色与低碳转型的目标设置方法(CRTT)”开展系列联合研究。
近期,北京绿金院联合中国钢研、北大国发院等机构形成研究小组,完成了针对钢铁行业的研究。此项研究深入分析了我国钢铁行业排放历史和现状,结合各项低碳转型路径和相关成本因素,探索搭建了可用于评估企业减排路径先进性、测算降碳成本的模型和方法,用于帮助金融机构和投资者判断相关企业转型目标是否科学和具有雄心。
基本原则
目标一致性(alignment):CRTT基于《巴黎协定》和我国碳中和目标来构建排放情景、经济模型和参数,以确保产出的行业基准减排路径与气候目标相一致。而企业和金融机构在比对转型方案的减排路径时,通过与行业基准值的对比,可以间接得知自身方案是否与《巴黎协定》以及国家目标一致,即是否具有雄心。CRTT覆盖包括二氧化碳在内的主要温室气体排放。
技术可得性(accessibility):CRTT收录的转型技术列明技术成熟度,而其中绝大部分技术已进入商业推广阶段,具有实际应用基础和前景,且对应的减碳潜力、安装周期等参数也更贴近于实际情况,为企业制定精细化的减排方案提供明确可行的选择。此外,考虑到最新最前沿的绿色科技一般不会在发展中国家企业首先获得和使用,CRTT收录的转型技术也考虑了限制发展中国家企业获得相关技术的各种因素。
经济可行性(affordability):CRTT立足于转型的经济可行性,列明各项技术的应用成本、投资回收周期等,让企业清晰了解到每项技术的大致费用,使企业在制定转型方案时能够充分考虑经济因素,确保转型过程成本可控、可持续,避免“碳锁定”。
国际可比性(comparability):CRTT在设计过程中采用国际惯用做法,包括但不限于采用与国际常用的基于产品碳排放强度的指标,同时在排放情景方面使用了国际上常用的模型和假设,并将主要测算结果与国际上其他主要方法进行对比,有助于实体企业和金融机构在国际范围内的比较。
假设一致性(continuity):CRTT所使用的宏观假设在时间尺度上保持连贯和一致,包括使用相同的宏观经济预测结果和国家气候政策假设,确保不同行业的转型规划具有相同的假设基础,确保底层逻辑具有连贯性和一致性。
主要成果:钢铁行业
一、钢铁行业减排路径
此项研究对我国粗钢产量、钢铁产品结构、流程结构、生产用能结构、行业碳排放现状进行了分析,并基于粗钢供求、废钢资源量的情景分析和对废钢比、电力碳排放因子、低碳技术、森林碳汇及CCUS[1]等要素的假设,对高、中、低产量情境下的钢铁行业减排路径进行了预测。
图1:三种情景下中国钢铁行业低碳发展路线图
在低产量情景下,未来我国钢铁行业低碳发展可以分四大阶段:
1. 初步脱碳阶段(2021~2030年):该阶段主要是通过粗钢产量控制来达到迅速降碳的目标,以保证“碳达峰”目标的实现,同时也为未来实现“碳中和”打下坚实基础;在本阶段中,所有降碳措施累计减碳总量约3.8亿吨,降碳贡献占比23%,行业吨钢碳排放强度下降至1.42 tCO2/t左右,降幅接近11%。
2. 强化脱碳阶段(2030~2040年):该阶段我国废钢资源量逐年提升,并达到峰值,充足的废钢资源量将带来可观的降碳潜力;在本阶段中,所有降碳措施累计减碳总量约7.2亿吨,降碳贡献占比43%左右,行业吨钢碳排放强度下降至0.77 CO2/t,降幅约为51%。
3. 深度脱碳阶段(2040~2050年):该阶段我国全废钢电炉流程将得到迅速发展,流程结构得以优化;在该阶段中,所有降碳措施累计减碳总量约4.2亿吨,降碳贡献占比约为25%,行业吨钢碳排放强度将进一步下降至0.24 tCO2/t,降幅85%。
4. 近零碳排阶段(2050~2060年):该阶段随着颠覆性低碳技术的成熟,这一阶段主要依靠氢冶金以及碳汇、CCUS等兜底技术来进一步降低行业碳排放总量。在该阶段中,所有降碳措施累计减碳总量约1.6亿吨,降碳贡献占比约为10%,行业吨钢碳排放强度将进一步下降至0.003 tCO2/t,降幅99%。
在上述不同情景下,到2060年,我国钢铁行业在一系列低碳措施、低碳技术的应用下,有望实现“碳中和”目标。
图2:中国钢铁行业低碳发展路线图(低产量情景)
基于高、中、低产量三个情景,报告还对铁素资源结构、生产流程结构、生产用能结构进行未来情景分析,对行业未来前景预测提供了理论基础。研究指出:
1. 在铁素资源结构方面:相较于2021年,2060年我国钢铁工业的铁素资源结构将发生较大改变,2060年铁矿石资源消耗量较2021年降低65~80%,废钢资源消耗量增长了1.2~1.4倍。 大致在2045年之后,铁素资源结构将转变为以废钢资源为主。
图3:三种情景下中国钢铁行业铁素资源结构占比变化图
2. 在生产流程结构方面:2040年前,我国钢铁行业依然以高炉-转炉长流程为主,电炉短流程占比逐步提升至40%左右,氢冶金流程受技术成熟度的影响,处于发展起步初期,占比较小。2040年后,随着粗钢需求量的进一步下降、废钢资源量的增长以及传统流程生产装备服役到期,流程结构将进一步调整优化,预计于2045年左右,短流程有望取代长流程,成为钢铁行业主要的生产流程。
图4:三种情景下中国钢铁行业流程机构占比变化图
3. 在能源结构方面:中国钢铁行业在未来双碳进程中,终端能源结构将发生较大的改变,主要能源消耗将由煤炭转变为电力及氢气。
图5:三种情景下中国钢铁行业终端能源结构占比变化图
二、典型钢铁企业未来低碳发展路线图
报告中,研究小组选取了国内某典型钢铁企业,在模型中设置了基准年概况、流程结构、产量规划、铁素资源、碳交易等参数,预测了该企业的低碳转型路径,并与行业路径进行对标。结果显示:
1. 该企业碳排放总量呈逐年下降趋势,并于2060年基本实现“碳中和”;
2. 该企业吨钢碳排放强度低于IEA低碳钢标准中的“E”等级曲线,并于2053年后,达到近零碳排放标准;
3. 2050年前,该企业吨钢碳排放强度高于行业均值,其后,进入行业吨钢碳排放强度区间内。
图6:我国某典型钢铁企业碳排放强度变化图
报告还在可行的减排路径基础上,结合钢铁行业目前主要应用的低碳技术及项目现状,以低碳技术或低碳项目的降碳成本及节能减排效果为重点,构建了低碳技术/项目降碳成本及减碳效果数据库以及降碳成本测算模型,对典型钢铁企业的降碳成本进行了简要估算及评价。
三、应用场景及后续研究计划
本研究潜在的用户群体包括实体企业、金融机构、研究机构、第三方认证机构等,主要应用场景包括:
1. 在转型融资层面,为金融机构和投资者判断企业客户转型规划是否科学及具有雄心提供技术参考;
2. 帮助高碳行业企业设定基于《巴黎协定》和我国“双碳目标”、技术可行且经济成本可承受的低碳转型目标和路径;
3. 在金融机构(如银行、资管和保险公司等)的转型战略层面,基于自身范围三碳核算数据,协助制定其资产负债表层面的绿色与低碳转型方案,并与《巴黎协定》以及国家和地方政府在行业层面的转型目标保持一致;
4. 协助金融监管部门落实“双碳目标”有关工作计划,比如协助落实转型金融目录。
下一步,北京绿金院将继续行业研究机构开展合作,探索拓展与石化、水泥等行业的转型路径研究。
[1] 若不考虑CCUS及碳汇,行业很难实现近零排放。