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行业要闻
◇ 欧盟碳交易对我国水泥行业的启示
来源: | 作者:固废研究中心 | 发布时间 :2024-01-05 | 2210 次浏览 | 分享到:

0 引言


随着经济建设规模的不断增大,我国水泥行业经历了快速发展时期,1986年到2022年,水泥累计消耗450亿t。当前,在城镇化与基础建设需求放缓、提升建筑材料效率等多重因素影响下,我国水泥需求与产量将呈现明显下降趋势。

全球水泥行业碳排放约25亿t/a,工业领域中的碳排放量仅次于钢铁。根据科学碳目标(SBTi)指南预测,1.5 ℃目标情景下,2020~2050年间,留给全球水泥行业的碳排放空间仅有350~410亿t。截至2022年,全球有46个国家级司法管辖区和35个城市、州和地区将碳定价作为其减排政策的核心组成部分[3],目前有28个碳市场正在运行;而欧盟碳排放交易体系是第一个,也是覆盖行业最多、交易额最大的区域碳市场,其发展历程值得研究与学习。

我国已作出“碳达峰、碳中和”承诺,并在两年内搭建起了双碳“1+N”政策体系。2021年启动的全国碳交易市场仅覆盖电力行业,碳排放覆盖量居全球之首。目前我国水泥行业的碳排放约13亿t/a,工信部、国家发改委等四部委联合印发的《建材行业碳达峰实施方案》(工信部联原〔2022〕149号)中明确“研究将水泥等重点行业纳入全国碳交易”。欧盟碳市场对于区域降碳目标的实现,以及其“总量控制”目标下的配额分配及配套政策设计,可为我国推进全国碳交易市场扩容提供宝贵的经验启示。


1 欧盟碳交易对水泥行业的影响

1.1 欧洲水泥碳排放基本情况


自2008年以来,欧洲水泥产量长期保持在0.4 t/(a·人)(见图1),产能发挥率稳定在60%以上水平,基本没有新增产能。窑线熟料产量分布见图2,2000 t/d以下的熟料产能占比57%。

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图1 欧盟水泥产量、产能情况

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图2 欧盟窑线产能占比情况


1.2 欧盟碳排放交易体系(EU ETS)


欧盟建立了全世界第一个针对温室气体的多国总量控制与交易(Cap and Trade)体系,经过近20年的发展,欧盟碳市场已成为推动地区碳减排和绿色低碳发展的重要机制。欧盟碳排放交易体系现已在30个国家/地区实施(27个欧盟成员国、冰岛、列支敦士登和挪威),涉及人口总计超过5亿人,覆盖欧洲经济体38%的温室气体排放量,为碳配额建立了一个真正的内部市场。2022年欧盟碳市场交易金额约7 510亿欧元,交易量约92亿t,分别约占全球各碳市场交易总金额和交易总量的87%和74%。


1.3 水泥行业配额分配


1)第一阶段(2005~2007)

又被称为试点阶段,欧盟成员国国家通过分配计划确定分配,免费分配95%的配额。水泥行业基于历史法分配。由于缺乏高质量历史数据及配额分配经验,欧盟碳市场根据预估进行碳配额发放,市场上的配额供给严重供大于求,导致第一阶段碳市场产生大量盈余,碳价一度跌为零。

2)第二阶段(2008~2012)

与第一阶段相似,继续采用历史法分配,免费配额降至90%。第二阶段水泥产量大幅度下降,加之经济危机等波动影响,配额量和抵消信用大于市场需求量,供过于求导致碳价一度跌为零。同时,过剩配额结转到下一阶段,导致第三阶段初期市场碳价仅3~7欧元/t。

3)第三阶段(2013~2020)

该阶段是欧盟碳市场的成熟发展阶段,欧盟统一了分配规则,在整个交易期间内拍卖了57%的配额,通过基准免费分配其余43%的配额。电力行业没有免费配额,为拍卖配额的主要购买者。

欧盟碳市场根据工业产品的单位产品碳排放基准值确定免费配额,第三阶段的基准值是基于2007年、2008年活动水平计算,设定均为具体行业中前10%水平的平均值。考虑到欧盟水泥行业普遍存在碳泄漏风险,水泥行业都获得了免费配额。

免费配额= 2005~2008年产量中位数×灰水泥熟料碳排放基准值(766 kgCO2/t[4])(或白水泥熟料碳排放基准值(987 kgCO2/t [4]))×(1-年均下降系数LRF 1.74%)×(1-跨行业修正系数CSCF 5.7%)

注:766 kgCO2/t为2007年水泥行业灰水泥前10%水平的平均值,不包含电力等间接排放。

第2年起,实际碳排放量在上年配额分配的50%以上,则获得全部配额;实际碳排放量在上年配额分配的25%以上,则获得50%的配额;实际碳排放量在上年配额分配的10%以上,则获得20%的配额。

4)第四阶段(2021~2030)

欧盟碳市场的第四阶段是第三阶段深入发展的延续。第四阶段单位产品碳排放的基准值更新两次,分为2021~2025年期间和2026~2030年期间。根据2016年的活动数据,基准值由具体行业内10%最高效率装置的平均排放强度确定。具体到水泥行业,灰水泥熟料的基准值由第三阶段的766 kgCO2/t下降到第四阶段的693 kgCO2/t,下降率为9.53%。

免费配额(2021~2025)=2014~2018年平均熟料产量×灰水泥熟料碳排放基准值(693 kgCO2/t)(或白水泥熟料碳排放基准值(957 kgCO2/t)[5])× (1-年均下降系数LRF)×跨行业修正系数CSCF(取值为1)

注:年均下降系数(LRF):2021~2023年为2.2%;2024~2027年为4.3%;2028~2030年为4.4%。

为反映产量的持续变化,如果与初始水平(2014~2018年平均产量)相比,产品产量变化超过15%(基于两年的滚动平均值),免费分配的配额按年更新。


1.4 欧盟碳交易对水泥行业的正面影响


欧盟碳市场覆盖219家水泥窑线工厂,共计328条窑线,水泥产能共计约2.73亿t(不含白水泥),水泥行业占欧盟碳交易体系碳排放许可交易总量的7%。欧盟碳市场的实施对水泥行业的减排效果明显,被认为是实现欧洲工业气候中和的重要举措,主要体现在以下两个方面:

1)水泥行业碳排放逐年下降

据统计,欧盟的平均能耗水平相较欧洲低8 kgce/t 。欧盟排放交易体系及其碳减排目标是推动水泥生产能效提高的一个重要因素。对于水泥行业的降碳路径选择,欧洲主要关注水泥生产工序的替代能源供应,不重视高效电机等通用设备。由欧盟碳市场公开的碳排放数据(见图3),可以看出熟料碳排放强度和总量呈不断下降趋势。

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图3 欧盟水泥行业熟料工序碳排放情况

(针对灰水泥,不含电力等间接排放)

2)碳排放成本在水泥企业可接受的范围内

据统计[8],欧盟碳市场覆盖的水泥企业,排放二氧化碳的平均履约成本为4.42欧元/t水泥,占水泥生产成本约8%~10%,碳成本企业可承受。同时,基准法提供了一定比例的免费配额,企业的平均履约成本降低,这也意味着削弱了一部分的碳成本传递。参考欧洲现行配额分配方法,对水泥行业纳入全国碳市场的碳成本进行预测(见表1),以水泥行业前10%水平作为基准值,现有碳价水平情况下,国内水泥企业平均履约成本不到2元/t水泥,占水泥生产成本不足1%。

表1 欧盟及我国碳市场碳成本

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2 对水泥行业纳入全国碳市场的启示


欧盟碳排放权交易体系经历了长时间的运行和经验积累,建立了可靠的数据库和交易体系,实现了控排企业的高履约水平,主要经验启示包括:


2.1 建立协调统一的碳市场


欧盟碳市场从第一阶段开始就纳入了火电、冶金、钢铁、建材、化工、造纸、电解铝等高耗能行业。水泥行业作为一个单独的行业无法实现碳中和,只有在政府支持和公众参与下,在更广泛的建筑、能源和运输等上下游行业协同的情况下,才能实现碳中和目标。

欧盟碳市场从第三阶段开始,实现了成员国间的协调统一,包括欧盟范围内总量控制、形成统一的分配规则、监测、报告、核查与认证(MRVA)、欧盟注册登记要求等。在这个过程中,欧盟汲取了前两个阶段所遇到的配额过度分配、违法行为问题和教训,采取相应的调控措施以维持市场稳定,同时提高了企业对于碳成本的认识,并将其纳入投资决策。

基于此,我国碳市场扩容应尽快将石化、化工、钢铁、有色、造纸等高碳排放工业企业一并纳入碳交易市场;同时,欧盟碳市场第三、四阶段所秉持的协同一致、自上而下原则,对我国碳市场扩容具有重要的借鉴意义。


2.2 基于总量控制的配额分配方法实现了碳排放强度和总量的逐年下降


欧洲碳市场第三、四阶段采用基于历史产量的基准法进行免费分配,免费获得的配额数量取决于适用于全行业的产品排放强度与企业历史产量水平,对效率高的企业有利,激励行业内的迭代[3]。

欧盟有明确清晰的总量控制和阶段削减目标,欧盟委员会提出2030年在1990年基础上减排55%(来自欧盟委员会《2030年气候目标计划》),由其统一制定配额分配方案,配额总量不断下降,第四阶段配额按相应比例线性下降(欧盟为实现《欧洲绿色协议》,出台了一系列欧洲气候法律,并使脱碳努力与最新的2030年气候目标相一致,将线性削减系数从2.2%提高至4.2%),保证了欧盟范围内水泥熟料的理性供给,促使碳排放强度的进一步下降,实现了碳总量与强度的“双控”。

碳交易已被验证是一项重要的碳减排政策手段,碳市场的总量控制要求应与国家碳减排目标直接挂钩,设计自上而下。我国碳市场建设应汲取欧盟碳市场前两个阶段的经验教训,更多地借鉴第三、第四阶段配额分配方式及保障措施,从而从市场主体的层面上保证配额的稀缺性和碳市场运行的稳定性。


2.3 配额分配应确保以最具成本效益的方式提供减排激励


配额分配方法在一定程度上决定了企业的应对策略和减排动力,激励企业以最具成本效益的方式碳排放是碳市场建立的初衷和基本目标。作为一项重要的碳减排政策手段,工业领域中基于单位产品的配额分配方法应具备科学性、公平性和可操作性。

欧盟碳市场中工业领域配额分配方案具有较好的延续性,对带来确定碳减排量的技术一视同仁,确保激励先进。因此,配额分配方案应基于碳减排目标,充分考虑行业减碳技术手段、减碳路径规划和政策导向,对水泥行业中绿色低碳、减污降碳协同潜力大的技术(如钢渣和污泥等非碳酸盐替代原料、生物质和一般可燃固废等替代燃料、燃烧效率提升、CCS等)带来的碳减排给予等量的配额,清晰引导企业规划减碳路线、研发和实施“降碳”技术、获得碳收益转而继续投资降碳项目,在高碳排放企业中形成示范效应,促进水泥行业低碳发展。

另外,按照欧盟碳市场第三、第四阶段配额分配的原则,逐步退出市场的欧盟水泥熟料生产企业根据其前两年熟料生产情况,持有一定数量的免费碳配额;也就是说熟料产能的逐步退出,可通过碳市场的免费配额得到一定的补偿。这对我国运用碳市场机制去产能有一定的借鉴意义。


2.4 降低免费配额供给,提升碳价


欧盟碳市场中配额的稀缺和碳价的合理上涨可以促进大量资本投入欧洲减碳领域的技术进步,并促成技术-经济的良性循环。随着2026年碳边境调节机制(CBAM)的全面实施,欧盟将逐渐减少并在2034年终止免费配额的发放,通过市场化的机制解决碳减排投资和收益的问题。我国水泥、钢铁等行业在“十四五”中期实现碳排放总量达峰[9],水泥为“短腿”产品,进出口量少,可统筹设计“减少免费配额”的碳交易机制。

企业的履约成本分摊到生产成本的比例如过低,会导致企业碳减排积极性不高。降低免费配额供给,充分发挥碳市场的减排机制提升碳价,可有效激励企业减排。另外,配套建立的碳配额储备机制,将为低碳技术提供更多节能降碳资金支持。