碳達峰時代綠色投資的技術思考

吳 竺 （中美綠色基金管理有限公司，北京 100022）

1 碳達峰時代背景

我國已經是世界上最大溫室氣體排放國之一，要實現碳達峰目標與碳中和愿景，需要付出艱苦卓絕的努力。此外，中國從碳達峰到碳中和的過渡期遠遠少于發達國家，更意味著我國能源消費和經濟轉型、溫室氣體減排的速度和力度，要比發達國家快得多、大得多，實現碳達峰、碳中和將是一場廣泛而深刻的社會系統性變革。

2 中美綠色基金簡介

我國是世界上主要污染物和溫室氣體的排放大國之一，經濟高質量發展和滿足老百姓對美好生活的向往，與生態環境改善密切相關。為了實現可持續發展目標、碳達峰和碳中和目標，我國需要付出持續艱苦的努力。我國從碳達峰到碳中和的過渡期遠遠短于發達國家，這意味著必須大力推進經濟和能源綠色低碳轉型、經濟體系的系統性變革。我國在格拉斯哥全球氣候峰會上提出了新的明確目標：到 2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比 2005年下降 65% 以上，達到峰值，非化石能源占一次能源消費比重將達到 25% 左右，森林蓄積量將比 2005年增加 60億 m3，風電、太陽能發電總裝機容量將達到 12億 kW 以上，從能源生產、能源利用方式、能源利用效率、資源循環回收等各個環節對國民經濟發展模型提出了全新的挑戰。為實現 2030年前碳達峰、2060年前碳中和，將帶來一場以能源變革為基礎的經濟發展模式變革，綠色投資的前景和空間也將更加廣闊。

中美綠色基金成立于 2016年，旨在圍繞物質資源利用效率的提升、自然能量獲取方式的優化、資源循環可持續利用，展開圍繞全生命周期碳減排效益最優化的綠色低碳投資，推動經濟的綠色低碳轉型和可持續增長。通過多層次、全方位的投資組合，推動綠色創新技術的研發，加速綠色技術的產業化推廣和應用。通過專注于綠色股權投資，樹立綠色投資的專業化標桿，為投資人帶來可觀的財務回報，使綠色低碳技術創新成為經濟發展的新動能和新支撐。

按照有利于減少各種污染物和溫室氣體排放，有利于提高資源利用效率和循環利用水平的標準，中美綠色基金主要在 4 個領域投資：①清潔低碳能源生產和存儲技術；②綠色智能制造、綠色交通物流；③能效提升技術及相關新材料、終端高效用能設施；④再生資源循環利用、生態環境保護與修復。

中美綠色基金圍繞碳達峰、碳中和目標進行全方位、全產業鏈的布局，針對投資方向和階段分布，基金制定了“五位一體”的投資策略。

（1）技術性：依托較強的產業技術背景和產業圈資源，深耕上下游產業技術鏈，尋找具有核心產業技術的潛在頭部企業。

（2）伙伴型：依托豐富的政府與企業資源、資本市場運作經驗、產業技術能力，為被投企業提供宏觀政策咨詢、資本市場運作、產業技術顧問、市場拓展等服務，成為被投企業的伙伴型投資人。

（3）組合型：通過建立早期（10%）、成長期（50%）、成熟期（40%）搭配的階段組合型投資模型，形成合理的產業技術鏈和生態圈投資布局。

（4）碳中和：以自主研發的 ESG 評估模型為基礎，與投資回報風險評估共同作為投資決策依據。將 ESG 因子融入傳統分析模型中，選出 ESG 因子高于同類平均水平的板塊和公司作為投資標的。

（5）控風險：通過組合型投資模型，強化投前技術和財務評估、投中風險評估、投后風險管控，降低投資風險。

中美綠色基金組建伊始即專注于綠色股權投資，致力于樹立綠色投資的專業化標桿，以促進中國經濟的綠色低碳轉型和綠色創新發展為己任。中美綠色擁有一套 ESG 評估專利模型，用以量化被投企業或項目的減排能力以投資決策。中美綠色項目 ESG 評估模型示意圖如圖 1 所示。

圖1 中美綠色項目 ESG 評估模型示意圖

3 碳達峰行動計劃的行業影響分析

3.1 能源消費總量、增量嚴格管控

2020年我國能源消費總量（折算為標準煤，下同） 49.8億 t，根據碳達峰目標，我國 2030年能源消費總量將控制在 60億 t 以內，10 a 僅新增 10億 t，遠低于過去 10 a 的增長水平。因此，未來我國經濟將面臨資源的強約束，轉型升級、提質增效、綠色發展將成為必然選擇。

3.2 能源消費結構的巨大變化

非化石能源消費占比上升。根據行動計劃，非化石能源消費占比將從 2020年的 15.9% 分別提高到 2025年的 20% 和 2030年的 25%。

化石能源消費出現顯著分化。煤炭消費量下降，煤炭消費在“十三五”期間逐步減少。根據初步測算，預計 2030年我國煤炭消費占比有望從 2020年的 56.8% 下降到 2030年的 42%，煤炭消費量將比 2020年下降 3億 t 標準煤。天然氣加快發展，由于天然氣單位熱值排放量僅為煤炭的 56%，因此未來仍有較大發展潛力，預計天然氣消費總量將從 2020年的 3200億 m3增長到 2030年的 6000億 m3。原油將保持微幅增長，在 2030年達峰，國內原油消費量將在 2030年達到 6.8億 t，比 2020年增加 0.7億 t。

終端電氣化率大幅提高。鑒于電力的利用效率較高，未來終端電氣化率將大幅度提高，預計終端電氣化率從 2020年的 27% 提高到 31%，2050年達到 50%。

火電在發電量中占比將持續下降。預計火電發電量占比從 2020年的 70% 下降到 2030年的 50%。受此影響，未來火電將由主體電源轉型為調節型電源，煤電利用小時數將持續降低。

3.3 高耗能、高排放產業加快轉型

煤電（37%）、鋼鐵（18億 t）、有色（7%）、水泥（14%）等“雙高”行業在碳排放中占近 80%，因此是未來減碳的主要領域，轉型刻不容緩。存量減量置換、提高能效標準、改變用能方式（加大在光伏、風電綠色能源的利用比例）、加大循環經濟力度（固廢，如廢鋼、可再生鋁、廢渣的循環利用）會加大力度、其他減碳技術應用等將會有很多的市場應用機會。

3.4 新型電力系統迅猛發展

根據行動計劃，2030年我國光伏、風電總裝機將達到 12億 kW，將比 2020年新增7億 kW，年均新增 7000 萬 kW，無疑將給新能源行業帶來廣闊發展空間。與此同時，隨著煤電嚴控，新能源裝機規模越來越大，應對尖峰負荷的調峰壓力與日俱增。為確保電網安全運行，儲能業務必須加快發展。

3.5 節能、降碳將逐漸成為社會主流生活方式

綠色建筑普及化率提高，如被動房屋、屋頂光伏、綠色建材等；加大生活垃圾減量化、資源化，固廢處理行業將持續發展；綠色交通和綠色出行更為普及，電動汽車、加氫站、充電樁將繼續加快發展；綠色供應鏈成為主流，推廣綠色低碳產品，完善綠色產品認證與標識制度，提升綠色產品在政府采購中的比例。

4 不同綠色時代屬性的投資技術布局思考

在這個時刻變化著的綠色發展時代，綠色低碳學科的發展和投資面臨同樣的技術選擇。

2030年和2060年，這兩個重要的時間節點代表著中國碳達峰和碳中和的兩個重要時間節點。雖然大方向都是低碳綠色，但是碳達峰和碳中和所要解決的核心問題是不一樣的，所以側重的技術也會有差異。

在現階段看，經濟和技術綜合效益最成熟的是在能源的源頭更可能多地選取清潔電力和天然氣等氣體能源的替代，在下游加大清潔電力的電氣化、天然氣等清潔氣體能源的利用以及節能（工業節能和建筑節能）。碳中和階段是非碳能源（例如氫能等）大面積地替代化石能源，因此在投資和學科設置中同樣要考慮 10 a 發展的重點和 20 a 發展的規劃。

碳達峰和碳中和不同的內涵屬性，決定了有不一樣的階段技術選擇。在 10 a 這個時間區間看，中美綠色基金重要的投資布局還是側重在碳達峰這個階段，這個階段的技術重點會是我們要重要考慮的，同時兼顧下一代碳中和前沿技術的布局。

本文主要側重在能效應用和建筑節能領域的技術思考。

4.1 能效應用領域

過去兩年，電動汽車的迅猛發展，已經拉開了清潔電力在用戶端電器化的進程，電動汽車、快充樁、UPS 電源（通信）、光伏、軌交以及航天軍工等領域，涉及電器化的設備、材料、系統解決方案等領域都是很迎來了巨大的投資機會。

在能效利用領域，下游市場的需求驅動，以下幾個技術方向未來十年將會有較好的投資機會：①清潔氣體能源的高效燃燒及綜合利用；②氣體能源的氣液兩相轉換基礎研究和工程應用；③能源利用端的基礎傳熱、傳質研究和工程應用；④跨學科的電氣自動化和能源系統的耦合研究；⑤氫氣的燃燒機理研究及氣液兩相轉換的機理研究；⑥超低氮燃燒的機理研究、污染物控制及工程應用；⑦以上領域涉及的新材料（合金材料、無機硅酸鹽材料、高分子聚合材料等）。

4.2 綠色建筑

建筑能耗（生產過程＋運行）占中國總能耗 40% 以上，建筑耗能成為碳達峰階段一個很重要的節能領域。

從筆者個人角度，對綠色智能建筑有 3 個成語去闡述和理解：以人為本、知學善用、克勤克儉。

真正的綠色樓宇應當“以人為本”，更好地服務于人。在樓宇的設計和施工階段，可以用 BIM 等技術捕獲建筑的靜態數據，然后用可視化和仿真的方式，設計最佳的空間布局、冷熱源方案、疏散路線、居住環境等，并提高建筑工程效率。

真正的綠色樓宇應當“知學善用”，不僅能夠了解外界環境并與之互動，同時也具有學習和適應的能力。通過部署物聯網設備，樓宇能夠及時捕捉大量數據，以洞悉周圍環境，并主動響應人們的需求，同時通過分析樓宇和設備產生的數據進而提供反饋信息，幫助人們實現科學決策和精細管理。

真正的綠色樓宇應當“克勤克儉”，通過最小化能源消耗來滿足人的舒適性。未來，智能樓宇可以根據房間的實際使用、光照條件、溫度濕度、二氧化碳濃度等維度，通過自動調整照明、暖通空調使用方案、高效換氣等手段來實現基于舒適性的建筑節能，和普通建筑比，這將能夠減少大量碳排放。

在以上理念的支持和指導下，與寶業集團合作，設計并建造了中航信托總部大廈——江西南昌航信大廈，在以上系統理念的整體構架中，采用了 50 余項綠色技術，集成了國際先進的樓宇智慧控制系統、數字化、人工智能等多項功能。項目從建設至交付獲獎不斷，已獲得“中國好建筑”“南昌市優質結構”“江西省優質結構”等省級以上 10 余項榮譽，更是作為首個裝配式項目獲得了 2020－2021 魯班獎，還獲得了 2021年度“國家綠色建筑創新獎”，實現了業主方與建設方的價值共創。中航信托總部大樓簡介如圖 2 所示。

圖2 中航信托總部大樓簡介圖

在南昌航信大廈的基礎上，寶業集團邀請中美綠色基金協作，繼續探索綠色建筑技術在智能建筑大樓上的綜合應用。

寶業集團在紹興市投資建設的“中國建筑節能檢測中心（園區）”總建筑面積 18 萬 m2，地上 12 萬 m2，地下 6 萬 m2，由辦公樓、數據中心、商業中心、公寓等不同建筑業態構成，集成國內在綠色建筑、智能建筑的頂尖技術，打造綠色低碳時代的園區類標桿建筑形態。

為了確保節能中心的性能，設計團隊依托建筑結構從建筑能耗模擬開始，參考紹興的十年綜合氣候參數等，運用 energy plus、CFD 模擬等，對建筑圍護、不同樓層空間氣流組織、外部日照輻射、采光、冷熱源等進行了綜合分析，并在此基礎上構建了具有自學習策略的控制體系。基于 CFD 仿真的自學習智能空調控制系統如圖 3 所示，中國建筑節能檢測中心綠色建筑構架圖如圖 4 所示。

圖3 基于CFD仿真的自學習智能空調控制系統

圖4 中國建筑節能檢測中心綠色建筑構架圖

通過這些高性能、綠色低碳建筑的實踐，我們更加關注以下技術的發展，并從中尋找突破性的技術投資機會。

（1）建筑、家居物聯網：有利于節能的智能家居技術集成、智能家居硬件、智慧樓宇系統、空氣潔凈、CFD 模擬技術與暖通的結合等。

（2）建筑節能：合同能源管理、綠色數據中心、綠色建筑材料、BIM、建筑節能技術。

（3）綠色建材：建筑固廢循環利用、新型高性能綠色建材（低碳、高性能絕熱、隔音等）、建筑光伏材料、新型門窗材料等

5 結語

碳中和、碳達峰不僅僅意味著低碳、綠色，更為重要的是改變了經濟增長方式，對高新技術的需求將比任何一個時期都更為迫切。通過投資新型的綠色發展技術，給綠色發展助力，是這個時代投資的主旋律。但是由于綠色技術門類眾多，且受到應用場景、經濟性、制造技術、政策法規等諸多因素的影響，綠色技術的投資還面臨很多挑戰和很多不確定性，希望有更多年輕的、低碳領域的專業技術學子加入到綠色投資領域，用專業的眼光去發掘更多有潛力、有價值的綠色發展技術，為在 2030年前實現碳達峰、2060年實現碳中和，貢獻一份力量。