基于绿色溢价假设的碳中和路径研究

张松岩

（中国石油化工集团有限公司综合管理部，北京 100728）

工业革命后，人类的活动影响了原有碳循环系统中的碳排放（碳源）和碳吸收（碳汇）平衡，化石能源的使用导致大气中二氧化碳的浓度增加，导致温室效应和地球变暖。大多数科学界人士认为气候变化和人类的行为之间有联系。气候变化的影响日益成为一个需要面对和解决的问题。如果不采取对策，气候变化对人类社会和经济的影响将越来越严重，因此，碳减排、碳中和将为人类社会带来长远的收益，这已经成为当今社会的主流共识。

1 我国实现碳中和目标面临挑战

我国已于2020年宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和的目标。这一承诺既是大国的政治担当和经济转型的需要，更是国家能源安全与生态文明建设的要求，彰显了中国积极应对气候变化和推动高质量发展的坚定决心。对于中国而言，2030年的峰值水平非常重要。如果峰值较高，则2030年前的调整转型压力较小，但峰值后到2060年减排到零的压力巨大。反之，2030年之前的调整压力大，之后的减排压力相对就较小。

在对我国碳排放峰值预测的研究中，大多数学者认为我国碳排放可以在2030年达峰，但峰值量略有差异，有学者认为，我国的碳排放可以在2030年达峰，但峰值分别为100亿吨[1]和113亿～118亿吨[2]。如果按照我国2030年碳净排放100亿吨预测，这一峰值相当于欧盟（约40亿吨）加美国（约60亿吨）的排放总量，而从峰值到中和的时间比欧盟和美国短，说明我国达到峰值后将面临巨大的调整压力。鉴于疫情影响，经济复苏需要一些动力支撑，因此，达峰前的调整政策和举措又不适于过紧，需要一定空间。总体来看，我国在达峰前后均面临着非常大的调整压力。

2 传统碳中和经济研究的局限

碳排放主要来自于经济活动，工业革命以来，全球经济与人类生活水平大幅提高，化石能源发挥了至关重要的作用。如果实施碳减排，不得不付出成本代价，经济可能会受到影响。减少碳排放有两种方式，一是经济活动电气化，二是发电能源绿色化，即从传统能源转化为可再生能源或核电。当前最关键的问题是，清洁能源成本高于化石能源，而配套基础设施需要大规模建设，短期回报低，这些成本和代价对经济增长的影响是负面的。

早期关于气候变化的经济研究是成本收益分析，也就是将碳减排的长远收益与短期成本进行比较，并在此基础上提出建议。然而，在评估气候变化的长期影响方面存在很大的不确定性，如海平面上升、生态失衡、极端天气等的影响，这些影响很难货币化评估，即使进行评估，也容易高估或低估，导致后续实际执行过程中出现较大偏差。

截至目前，全球对气候变化的应对效果有限，主要是因为碳排放的经济活动有利于私人受益，而由此带来的空气污染和气候变化等损害由整个社会承担。这种负外部性使得自由市场生产的商品和服务价格不利于社会利益，同时，私人部门参与应对气候变化的动力也较小。因此，纠正这种外部性是碳中和得以实现的关键。碳价格（包括碳税和碳交易形成的价格）所衡量的是碳排放的社会成本，其作用是通过支付把碳排放的社会成本转移到用户的成本上，从而鼓励经济主体节能降耗，并从化石能源转向清洁及可再生能源。从理论上讲，碳价格应该以碳的社会成本为基础，要把碳排放的长期损害折现成当下成本。但是对未来几十年气候变化的影响进行估算是非常不确定的。2006年气候变化问题评估报告中，英国尼古拉斯·斯特恩估算的碳价约为266美元/吨[3]，而2018年诺贝尔经济学奖获得者威廉·诺德豪斯估算的碳价为37美元/吨[4]，美国奥巴马政府估算的为42美元/吨，特朗普政府估算的为不到10美元/吨。这些数据显示了估算的不确定性和主观性。此外，无论是碳税还是碳交易都很难在GDP增长与碳中和之间取得平衡，或者说在不牺牲经济增速的情况下，很难仅通过碳定价实现碳中和。因此，需要一种新的分析框架综合考虑通过碳价格增加有排技术的生产成本和通过技术进步降低零排技术的生产成本。

3 降低绿色溢价是实现碳中和的关键

3.1 绿色溢价的概念

比尔·盖茨提出了绿色溢价[5]的概念，这一概念的核心是成本有效性。成本有效性分析是指根据对不同措施的成本进行比较，分析实现既定目标的有效路径和具体措施。绿色溢价是一个更具操作性的分析工具，它是指一项经济活动的清洁（零碳排放）能源成本与化石能源成本之间的差异。负值即化石能源成本相对较高，经济活动主体愿意向清洁能源转化，从而减少碳排放。相较于目前主流的碳价格分析，绿色溢价有以下3个优势：一是概念更广，绿色溢价是包含碳价格在内的综合分析，绿色溢价的降低可以把碳税、碳交易作为载体，也可以使用科技创新、标准化等其他手段来实现；二是绿色溢价是一种动态的衡量工具，不涉及对长期不确定性的评估，是估算当前的成本差异，并在此基础上分析未来可能的演化路径，作为分析工具更具可操作性；三是与统一的碳价格标准相比，绿色溢价具有较强的结构性特征，由于公共政策、商业模式、技术条件等的差异，各行业的绿色溢价不同，甚至存在较大差异，对不同行业的绿色溢价的估算可以用来评估不同领域政策措施的可行性。

3.2 降低绿色溢价的途径

实现碳中和的关键是降低绿色溢价。降低绿色溢价有两个途径，一是降低清洁能源的使用成本，二是增加化石能源的成本。降低清洁能源的使用成本可通过技术创新和宏观支持政策来实现，而增加化石能源的成本取决于碳价格体系和宏观政策。如果降低绿色溢价仅仅依赖于增加化石能源的成本，需求变化的幅度可能会对经济产生巨大影响。理想的方法是降低清洁能源的成本，这需要技术进步和政策创新，对经济供给的影响是正面的，会给发展带来新机遇。

同时，理解绿色溢价是一个动态的概念也很重要。零排技术的大规模使用可能导致对有排放技术的需求下降，例如清洁能源发电的大量使用将会影响对火力发电的需求，从而降低化石能源的价格以及有排技术的生产成本，这可能导致绿色溢价的反弹。而如果化石能源需求持续萎缩，价格下跌也会导致这个行业自发进入一种供给侧收缩的状态，所以在零排技术大规模推广的情况下，化石能源价格的涨跌压力都会出现，绿色溢价下降的风险可能会反复出现，甚至可能会降低整个社会的碳中和动力。因此，有必要在大规模使用零排技术在经济上可行时，通过命令型政策来限制化石能源产能重新扩张。

3.3 绿色溢价分析框架

如前所述，降低绿色溢价的途径之一是增加化石能源使用成本，即碳定价管理。目前，我国正在加速构建全国统一的碳交易市场，“十四五”期间，主要高排放行业可能逐步纳入全国统一碳市场。碳交易市场的建立和运转无疑会对降低绿色溢价带来积极影响。创新也是降低绿色溢价至关重要的途径。通过管理创新和技术创新，可以降低零排技术的使用成本，使各个领域、各种产品的绿色溢价趋近于零，甚至达到负值，只有这样，才能吸引人们更多地使用零碳材料和零碳产品。只有在绿色溢价框架下，“碳定价体系＋科技创新”才有可能兼顾经济增长与碳中和两大目标。但是碳定价和科技创新仅是降低绿色溢价的两个基本手段。在经济意义上，如果绿色溢价为负，则表明零排放技术已完全优于有排放技术，然而由于存在着发展的路径依赖，以及决策者或社会对碳中和重要性的认识不到位等问题，单纯靠“碳定价体系＋科技创新”未必能完全解决问题，在这种情况下，需要靠发挥社会治理的作用。

综上所述，在绿色溢价假设下，可以得出“碳定价体系＋科技创新＋社会治理”是实现碳中和（见图1）的较优选择，该路径明显好于传统分析路径。事实上，在这一理论框架中，上述3种工具并非完全独立，而是高度相关。如技术进步和生产工艺的改进离不开财政补贴和其他政策支持；碳税和碳市场交易则是筹集资金的重要来源；碳定价本身就是公共政策的一部分，宣传政策有助于提高全民的碳中和意识，进而有助于降低实施碳定价政策的成本等。

图1 碳中和之路经济分析框架

4 我国石油化工行业降低绿色溢价的措施探讨

我国碳排放总量大的根本原因在于化石能源的大量消耗，主要是煤和石油为主，从源头上减少使用化石能源成为碳中和的必然要求。石油化工行业是高排放行业，绿色溢价为正。该行业的碳排放主要有两个环节：一是在生产过程中使用的电力和热能等燃动能来自于化石能源，二是加工的原油效能转换无法实现100%而形成的碳排放。对于全产业链的石化行业公司来讲，上游石油天然气开发的碳排放主要来源于燃动能耗和甲烷逸散；中游炼化是碳排放的主要环节，炼化企业用能结构复杂，燃动能耗中高碳能源（煤炭、石油焦）占比高，燃煤自备电厂规模大，加热炉燃料燃烧排放高，不可替代用能比例大。结合本文提出的碳中和分析框架，对石化行业碳中和之路提出如下建议。

4.1 坚定通过科技创新之路解决碳中和问题

一是加强二氧化碳捕集、利用和封存（CCUS）技术的研发力度，逐步推进规模化利用。根据国际能源署（IEA）可持续发展设想，到2040年，全球二氧化碳捕集、利用和封存规模将达到10.3亿吨二氧化碳当量。没有这项技术，碳中和不可能实现。欧洲和美国的石油公司就CCUS对未来碳减排的贡献有着相同的看法，并且都在大力推进相关项目。由于石油企业在生产中既可以使用二氧化碳进行驱油增产，还可以在老油气田封存二氧化碳，因此，加强CCUS技术的研究、开发和推广应用，是石油企业是否能够以较低成本减排的关键。石油公司应关注CCUS有关技术及商业模式发展现状，为下一步如何推动示范项目和扩大应用规模等做好前期准备，通过技术创新提高油气公司的竞争力和可持续发展能力。

二是通过技术创新和应用，大幅度提高生产过程中的低碳化水平。石油公司应降低自发电的规模，推动电网电力的使用，消除火炬排放，降低企业的直接和间接碳排放水平。具体来说，电网电力的使用可以减少企业的直接和间接碳排放。一方面，企业电网普遍采用大型发电机组，其能效远大于自备小型发电机组；另一方面，随着国内可再生能源发电比重的大幅增加和煤炭发电比重的下降，电网电力排放因子将持续下降，大规模使用电网电力的二氧化碳减排效果明显。此外，企业应继续推动节能改造，以降低油气生产过程中的能耗，提升能源效率，以减少生产过程中的直接碳排放。减少火炬燃烧对于降低碳排放强度也作用明显。大多数石油公司的火炬燃烧占温室气体排放的25%以上，而2019年欧洲领先石油公司的这一比例仅占7%。国内公司也应加强火炬气回收利用力度，推进消除火炬计划。

三是积极研发与自身价值链有一定融合度的新能源业务。石油公司应充分发挥自身优势，结合地域、市场、产业链业务等，研究和发展符合自身条件的新能源业务，一方面要积极转型，迎接碳中和挑战，另一方面也可兼顾公司发展的经济增长需要，最终实现在平衡中完成转型。

4.2 积极参与碳交易市场，发展林业碳汇

“十四五”期间，包括石化行业在内的一些高排放行业或将逐步纳入到全国统一碳市场。在这一过程中，石油公司应积极参与市场创建，提出意见和建议，努力争取促使管理者在统一的大标准下制定出符合自身行业特点的碳定价体系，以相对较低的成本完成转型，支持可持续发展。

同时，基于自然的林业碳汇等解决方案也是实现净零排放的重要手段。近年来，国际石油公司持续开发林业碳汇、热带雨林保护等碳中和项目，这些基于自然解决的方案也应该是我国油气公司未来实现碳中和的重要途径。

4.3 积极融入碳中和社会治理

社会治理是政府、社会组织、企事业单位、社区以及个人等通过平等合作、对话、协商和沟通等方式，依法引导和规范社会事务、社会组织和社会生活，最终实现公共利益最大化的过程。对推进碳中和的社会治理主要有3种政策形式，包括价格导向型、行政命令型、舆论宣传型，其目标只有一个，就是实现公共利益最大化。

在碳中和的发展道路上，石油公司需要顺应社会治理的导向趋势，作为重要参与方，主动参与社会治理过程中的对话、协商和沟通环节，最终达成合作共赢的目的。在价格方面，积极向政府监管部门反馈本行业的特点，帮助其他利益相关方理解石油石化行业在碳中和转型过程中的特点，借助第三方实现自身的可持续发展；在行政命令方面，一是积极参与碳减排政策指定工作，向行政机关提供丰富的数据资源和行业经验，辅助行政机关制定科学的、能够落地的政策；在宣传方面，积极参与宣传工作，提高全民碳中和意识，降低碳定价政策实施过程中的摩擦成本。

此外，石油公司应及早将碳中和发展理念融入公司战略、职能管理、运营管理以及供应链管理中，搭建起符合自身需求和特色的碳管理体系，实现全方位覆盖、全产业链覆盖的管理机制和可持续发展管理架构。