2021年碳中和行業研究報告
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第一章 碳中和概念
“碳中和”是指通過新能源開發利用、節能減排以及植樹造林等形式，抵消人類生產生活行為中產生的的二氧化碳或溫室氣體排放量，實現正負抵消，達到相對“零排放”的過程。
全球已形成碳中和共識。截至 2020 年底，全球共有 44 個國家和經濟體正式宣布了碳中和目標，包括已經實現目標、已寫入政策文件、提出或完成立法程序的國家和地區。其中，英國 2019 年 6 月 27 日新修訂的《氣候變化法案》生效，成為第一個通過立法形式明確 2050 年實現溫室氣體凈零排放的發達國家。美國特朗普政府退出了《巴黎協定》，但新任總統拜登在上任第一天就簽署行政令讓美國重返《巴黎協定》，并計劃設定 2050 年之前實現碳中和的目標。
表 承諾“碳中和”的部分國家及地區
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碳中和概念主要包含：新能源、節能環保以及特高壓等領域的相關公司，涉及到的行業主要為工業與公用事業，在細分的子行業中，主要涉及電力與電氣設備、環境與設施服務等。
第二章 實現碳中和的途徑
2.1 碳中和行業產業鏈
2.1.1 電力與發電設備行業
電氣化是碳中和的核心，而電力的綠色轉型是實現碳中和的基礎。由于其“標準化”和“可控化”，極高的能源利用效率和節能、清潔的用能方式，電力是工業化進程的“助推器”，也是優質的能源。電氣化也是目前實現碳中和成本最低、最為成熟的技術路徑，通過交通、工業和建筑等終端能源使用部門電氣化水平的提升，將替代煤炭、石油等化石能源的消耗。
發電設備的下游為電力生產以及電力消費的工業、農業、服務業、社會生活等。其中火電設備的上游行業為煤炭的開采與洗選，除火電設備之外還有風能、水能、太陽能等各類發電設備。
圖 電力產業鏈
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風電設備的產業鏈中，上游為鋼材、玻纖、樹脂、電子元器件等材料生產加工行業，中游為結構件、發電機等安裝和建設行業，下游為風力發電項目。
圖 風電產業鏈主要環節及降本路徑
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核電設備產業鏈中，上游為鋼鐵、核電鑄件等原材料，其中鋼材為基礎材料，核電鑄鍛件為主要部件；中游為核電整機設備，分為核島設備、常規島設備和輔助設備三部分；產業鏈下游為核電站運營，目前只有中核、中廣核和中電投以及華能集團具有核電站運營牌照。
圖 核電設備產業鏈
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太陽能光發電是指無需通過熱過程直接將光能轉變為電能的發電方式。它包括光伏發電、光化學發電、光感應發電和光生物發電。其中太陽能電池是太陽能發電的主要部分，而晶硅是太陽能電池的主要材料。
光伏產業鏈包括硅料、鑄錠（拉棒）、切片、電池片、電池組件、應用系統等6個環節。上游為硅料、硅片環節；中游為電池片、電池組件環節；下游為應用系統環節。從全球范圍來看，產業鏈6個環節所涉及企業數量依次大幅增加，光伏市場產業鏈呈金字塔形結構。
圖 光伏產業鏈結構示意圖
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圖 光伏面板產業鏈
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圖 晶硅產業鏈成本
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表 以中國廣核為例分析主營結構
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2.1.2 環境與設施服務行業產業鏈
環衛行業產業鏈的上游主要為生產環衛清潔裝備、垃圾處理裝備等的環衛裝備商，中游即為環衛服務商，負責垃圾分類清運、清掃保潔等，下游為固廢處理商，進行垃圾處理，再生資源環境回收利用等。
圖 中國環衛行業產業鏈
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2.2 技術發展
對碳中和指數成分公司的各個專利申請人的專利申請量進行統計，排名前十的公司依次為：中國電建、海油發展、昊華科技、國網英大、藍科高新、川儀股份、英威騰、聚光科技、華光環能、雙良節能。
圖 碳中和指數（885919.TI）成分公司主要專利數量統計
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碳匯是指通過植樹造林、森林管理、植被恢復等措施，利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳，并將其固定在植被和土壤中，以減少空氣中二氧化碳的濃度。增加碳匯是應對氣候變化的一項重要措施。通過認證機制確認的碳匯（證明碳匯的額外性）將可以進行交易，購買碳匯的機構和個人可以用來抵消自身的碳排放。碳匯發展的瓶頸是土地資源及種植和養護成本，這些因素限制了可增加碳匯的規模。
增加碳匯，即固定空氣中的二氧化碳減少空氣中的碳濃度，通過發展固碳技術或者生物碳匯。生物具備強大的固碳潛力，因此有效開發生物固碳可以成為緩解氣候變化舉措的補充。2015 年，中國在巴黎氣候大會發布了國家自主貢獻目標，其中：2030 年比 2005 年增加森林蓄積量 45 億立方米。根據國務院研究發展中心資環所報告 《中國新能源發展 2050：新能源、新經濟》測算，2050 年，我國碳匯規模約為 8 億噸。
CCUS（碳捕集、封存和利用）技術指在生產過程中提純二氧化碳，通過管道、公路、鐵路等進行壓縮運輸，從而加以利用，或注入深層地質構造進行封存的相關系列技術。
聯合國氣候變化專門委員會、國際能源署等專業機構的研究表明，若要實現巴黎協定中1.5℃和2℃的溫升目標，CCUS 技術不可或缺。根據 IEA 預測，相較于巴黎協定 2℃的溫升目標，為實現 2050 年全球碳凈零排放的額外脫碳工作中，CCUS（碳捕獲、利用與封存技術）將貢獻 25%的份額，而其余 35％來自電氣化的增加，20％來自生物能源，5％來自氫氣。而清華大學氣候變化與可持續發展研究院在我國節能減排路徑的研究中也指出，2060 年碳中和目標只有在強化政策并疊加 CCUS 技術使用后才可實現。
直接空氣碳捕集（Direct Air Capture）技術是從空氣中捕集二氧化碳并轉化為產品封存起來。目前收集到的二氧化碳可以轉化為合成燃料、注入水泥中或巖石中，或用作化學和塑料生產的原料等。但是 DAC 成本比 CCUS 的成本還要高，目前約 400-600 美元每噸，因此產品應用市場有限21。
CCUS 和 DAC 技術作為負碳技術，是實現碳中和的重要技術路徑，是其他領域很難完全實現零排放的時候需要的技術。對煤炭、煤化工、石化行業等行業，在碳中和目標下，這 類負碳技術的大規模、低成本的商業化開展是延續其生存的唯一希望，可以作為這些產業轉型的重點探尋方向。
圖 CCUS技術路徑
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2.3 政策監管
環衛服務行業屬于工業的子行業之一，受到相關政府部門監督管理及行業協會自律監管。行業行政主管單位包括國務院、發改委、財政部、住建部等部門，以上相關部門在各自職責范圍內依法對涉及特定領域實施監督管理。本行業的自律監管機構包括全國工商聯環境商會等。
圖 國內環衛服務行業相關政策
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發電設備行業屬于工業的子行業之一，受到相關政府部門監督管理及行業協會自律監管。行業行政主管單位包括國家發改委、國家能源局等部門，其中國家發改委主要負責行業規劃和產業政策的制訂，國家能源局，其主要職責包括研究提出能源發展戰略、政策，研究擬定發展規劃，研究提出能源體制改革的建議，推進能源可持續發展戰略的實施，組織可再生能源和新能源的開發利用，組織指導能源行業的能源節約、能源綜合利用和環境保護工作。行業的自律監管機構包括中國可再生能源學會風能專業委員會、中國鋼結構協會等。
圖 電力與發電設備行業相關政策
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第三章 碳排放市場及行業發展、龍頭企業
3.1 碳排放市場
根據國際碳行動伙伴組織(ICAP) 報告， 截至2020年末，正在運行的碳排放交易體系有21個， 覆蓋的碳排放約占全球排放總量的18%， 覆蓋區域的GDP約占全球的42%，覆蓋人口約占全世界人口的1/6。
圖 碳市場的全球擴展
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我國的碳排放市場同步推進。2020 年 12 月 31 日，生態環境部公布《碳排放權交易管理辦法（試行）》，規定了全國碳交易市場的交易原則、制度框架以及實施流程，明確于 2021 年 2 月 1 日正式生效。我國以發電行業為入口的全國統一碳交易市場第一個履約周期正式啟動，市場主體涉及 2225 家發電行業重點排放單位。
碳交易市場不但能促進各企業更注重碳排放管理，從而實現碳達峰、碳中和的愿景目標，由此進一步產生的碳金融市場在未來也具有極大的暢想空間。我國碳市場作為市場機制下控制溫室氣體排放的重要政策工具，于 2011 年開始建設，有望于年內正式開始進行交易活動。在碳交易市場中，企業二氧化碳的排放權可被視為商品進行交易。首先，政府根據當地情況將碳排放權總量以配額方式分別發放至當地企業。若企業碳排放超過配額，則需在市場上購買碳排放權，若少于配額，則減少部分同樣可進行出賣。據國家發改委的初步分析，按八大行業測算，未來碳排放量將會達到每年 30-40 億噸的規模水平，現貨交易金額每年高達 12-80億元。
圖 中國碳市場建設歷程
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圖 中國碳市場結構
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圖 碳市場對能源企業的影響
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3.2 行業綜合財務分析和估值方法
圖 環保行業綜合財務分析
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圖 環保行業綜合財務分析
圖 行業估值及歷史比較
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圖 碳中和指數收益率變化
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碳中和指數已經經歷過兩個波段，自2017年12月31日至2018年10月18日下跌44%，最小值為557點，歷時209個工作日，隨后至2021年3月26日上漲90%，歷時637工作日，最大值位于2021年3月22日的1061.51點。
碳中和相關行業估值方法可以選擇市盈率估值法、PEG估值法、市凈率估值法、市現率、P/S市銷率估值法、EV / Sales市售率估值法、RNAV重估凈資產估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF現金流折現估值法、NAV凈資產價值估值法等。
表 國外工業上市公司估值對比
表 國外公用事業上市公司估值對比
表 中國工業上市公司估值對比
表 中國公用事業上市公司估值對比
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表 以陽光電源為例分析主營結構
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3.3 碳中和背景下的行業發展及風險管理
3.3.1 行業發展和驅動因子
2060年碳中和目標下，中國光伏在未來五年年均新增裝機預計在 85-113GW，為 2019 年的3-4 倍。目前，我國發電能源結構中，非化石能源占比僅為 35%，而根據清華大學氣候變化與可持續發展研究院的研究，為實現 2060 年碳中和目標，2050 年，非化石能源發電占比需提升至 90%以上，提升空間巨大。對于我國而言，隨著光伏和風電平價上網的實現，清潔能源發電已攻克了大部分技術難關，占比的持續提升是必然趨勢。按照我國 2030 年自主行動目標政策路徑，安信電新組團隊預測，在現有的風電和光伏裝機的基礎上，預計 2020-2025年光伏和風電年均新增裝機量在 85-113GW 和 15-31GW 的范圍內，2025-2030 年光伏和風電年均新增裝機量在 162-217GW 和 30-59GW 的范圍內，即相比原先政策路徑，新增裝機量將在 2020-2025 年提升約 20%，在 2025-2030 年提升約 40%。
表 2030 年自主行動目標下，中國光伏和風電未來十年所需發電量增量測算
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在環保行業中，新能源環衛裝備排放低、噪聲小，使用經濟性較高。根據安信環保團隊觀點，根據新能源環衛車技術發展趨勢，以環衛車折舊時長 8 年為計算，大、中、小型純電動環衛車的全生命周期使用經濟性可以分別達到 127.52 萬元、35.94 萬元以及 24.96 萬元。近年來，新能源環衛車受到政策的大力支持，發展進入快車道。在 2018 年國家發布的《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》中，要求加快推進城市建成區新增和更新的公交、環衛車輛使用新能源或清潔能源汽車，重點區域使用比例達到 80%；工信部于 2020 年 7 月和 11 月分別發表了《推動公共領域車輛電動化行動計劃（征求意見稿）》和《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035 年）》，要求到 2035 年公共領域用車全面電動化。
目前，新能源環衛車滲透率仍較低，未來發展空間廣闊。截至 2020 年 6 月 30 日，我國新能源環衛車銷量 1526 臺，同比增長 49.61%，占我國環衛車總銷量的 2.52%。隨著電池技術的快速發展，整車成本的進一步下降，需求量有望快速發量。根據安信環保團隊預測，中性情況下，假設 2025 年新能源環衛車滲透率將達 20%，則到 2025 年新能源環衛車市場空間可達 391 億。
圖 2016-2020 年 5 月中國新能源環衛車滲透率
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在商業和專業服務行業，主要的成分公司是工業、環保、輕工組成，行業驅動綜合因素如下：
1) 經濟好轉，在終端需求強勁的情況下，下游行業會首先受益，利潤上漲，量價雙升。
2) 當供給端受到沖擊時，上游和中游行業會受到較大影響，但利潤能否向下游傳導決定于終端需求。當石油及其他原材料價格的上升時，中上游行業利潤增加。如果終端需求旺盛，下游行業能夠把成本轉嫁給消費者，而如果需求疲軟，下游行業就必須承受更高的成本。
3) 我國經濟發展和城鎮化進程為環保等行業提供廣闊的市場空間，收費的提高有利于提升運營企業盈利能力，運營模式多樣化的探索和推廣有利于行業的進一步發展。
4) 政策影響巨大，我國環境形勢依然嚴峻，隨著國家對環保重視程度越來越高，政策監管趨嚴，碳達峰和碳中和的目標推出，推動環保治理需求逐步釋放，給環保行業的發展帶來新的機遇和挑戰。
不利因素如下：
1) 行業管理部門過多，如污水處理子行業由于管網等基礎設施建設滯后限制發展。
2) 專業化運營程度不高，技術水平有待提高
3) 行業標準體系不健全，中游融資能力較弱，產業運營模式有待完善。
3.3.2 行業風險分析和風險管理
1) 市場風險
市場變化不及預期，市場競爭加劇。新能源環衛裝備市場正處于擴張階段，整車企業與上裝企業均大力開發新能源環衛裝備，市場競爭加??；環衛服務市場化進程加快，包括上市公司和大型國企在內的眾多企業紛紛進入這一行業，導致市場競爭愈加激烈。
經濟增速下行風險；
風光發電受電網靈活性與價格制約消納不達預期；
光伏、風力發電以及儲能降本不及預期：光伏+儲能不能與火電電價抗衡，將會影響對儲能的需求；
宏觀經濟的波動除了受到市場規律影響以外，還會受到政府調控、以及一切突發、不可測的事件的影響，進而對行業及上市公司造成影響；
2) 行業風險
新能源滲透率不及預期。若存量裝備更新和新能源環衛裝備推廣慢于預期，將會導致未來環衛裝備整體市場規?？s小，對行業內公司環衛裝備業務產生不利影響。
環衛服務市場化率不及預期；未來環衛服務市場化空間增長的關鍵假設之一在于市場化率的提升，若市場化率提升不及預期，將對行業內公司新增訂單的獲取產生不利影響。
計算機等新動能發展制約產業升級；
產業供給波動的風險。大部分周期品的供給在短期內大概率是很難釋放的，但是不排除存在一些已經停產的產能重啟改變市場預期、以及替代品對風險。
3) 政策風險
若環衛新能源替代相關政策或碳減排相關政策落地時間與內容不及預期，將會導致環衛新能源替代驅動力減弱，對行業內公司新能源環衛裝備業務產生不利影響。
碳中和政策推進不達預期；“碳中和”是一個中長期規劃，其中期目標是在2030年實現“碳達峰”，長期目標是2060年實現“碳中和”，較長時間跨度可能導致短期政策力度不及預期；
關于碳排放交易市場，存在以下風險：國內碳排放權市場建設推進速度不及預期，自愿減排市場重啟時間不及預期；配額寬松風險：碳配額分配量過于寬松，對于企業不能形成有效約束，從而導致市場對CCER（國家核證自愿減排量）缺乏有效需求；CCER過量風險：自愿減排項目核準速度過快， 導致CCER供給過剩。
3.4 競爭分析
環衛行業已經具備一定規模的公司，主要分為4類：
1）環衛服務起家，漸漸長大老牌環衛公司，典型如龍馬環衛、中聯環境（現為盈峰環境）；
2）環衛設備領域龍頭企業，龍馬華為和中聯環境在高端環衛設備的市占率高，具有很好的品牌優勢，且具備資本實力，從業務上看是由產業鏈上游向下游延伸，具備一定的協同效應，但由于業務模式差異較大，項目管理經驗上較傳統的環衛公司略有欠缺；
3）垃圾處理公司，向上游擴展，典型如啟迪桑德、中國天穎，政府關系、大項目罐體能力、資本實力、異地擴張能力層面均非常強，在品牌影響力和環衛項目經驗上有欠缺；
4）地方國資企業，如北環集團、上海城投，優勢在于政府資源強大。
未來隨著競爭加劇，行業面臨重新洗牌，質量管理、成本控制和融資能力有限的小企業將出局，龍頭企業將憑借自身優勢能力有限的小企業將出局，龍頭企業將憑借自身優勢獲取更多份額。2019年環衛運營項目新增年服務金額排名前五的公司分別為北京環衛、僑銀環保、中聯中科、中環潔。
未來專業化、高效機械化、智能化環衛服務將成為各地方政府選裝的重要考量，行業或將迎來一輪提質增效的改革，上市公司在運營規模、經驗積累及資金實力方面均有優勢，或更加受益。
3.5 中國企業重要參與者
中國主要的上市公司有長江電力[600900.SH]、國電南瑞[600406.SH]、中環股份[002129.SZ]、金風科技[002202.SZ]、南網能源[003035.SZ]、深圳能源[000027.SZ]、新天綠能[600956.SH]、桂冠電力[600236.SH]、國網英大[600517.SH]、偉星新材[002372.SZ]、盈峰環境[000967.SZ]、節能風電[601016.SH]、中國西電[601179.SH]、太陽能[000591.SZ]、昊華科技[600378.SH]、上海電力[600021.SH]、天順風能[002531.SZ]、許繼電氣[000400.SZ]、玉禾田[300815.SZ]、華銀電力[600744.SH]、國檢集團[603060.SH]、平高電氣[600312.SH]、圣元環保[300867.SZ]、啟迪環境[000826.SZ]、涪陵電力[600452.SH]等。
圖 工業A股及港股上市公司總市值排名
圖 公用事業A股及港股上市公司總市值排名
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1) 偉明環保[603568.SH]：公司以固體廢棄物處理為主業，目前業務主要集中在固廢處理項目的技術開發、設備制造銷售、項目投資、項目建設、運行管理等領域，是國內領先的生活垃圾焚燒處理企業。公司擁有行業領先的研發能力和技術水平，聚集了一批高級技術人才，組建了固廢、污水及廢氣治理的專業研發團隊，擁有強大的技術研發能力。公司是中國早期擁有垃圾焚燒發電技術自主知識產權的企業，并獲得國家環保部頒發的生活垃圾處理甲級運營資質。公司擁有垃圾焚燒爐、煙氣處理、自動控制等領域數十項國家專利及軟件著作權，承擔多項國家863課題、國家火炬計劃項目研究，參與制訂多項生活垃圾焚燒處理國家標準。偉明環保設備公司還入選國家工信部《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄依托單位名單》之一。
2) 長江電力[600900.SH]：公司是國內最大的電力上市公司之一，主要從事水力發電業務，運營管理或受托管理三峽電站、葛洲壩電站、溪洛渡電站、向家壩電站等長江流域梯級電站，為社會和經濟發展提供優質、穩定、可靠的能源保障。公司秉承精益生產管理理念，以提升流域梯級電站運營管理能力為目標，積極開展梯級水庫優化調度，滾動實施設備檢修和技術改造，不斷提高設備運行可靠性，加強電站在線狀態監測，優化設備運行管理，努力提高電站安全穩定運行水平，充分發揮梯級電站綜合效益。公司運營管理的流域電站群規模巨大，地位重要，安全生產既是經濟需要，又是政治責任。公司緊緊圍繞安全生產關鍵環節、薄弱環節，切實提高安全生產水平。
3) 中國廣核[003816.SZ]：我國在運裝機規模最大的核電開發商與運營商，是中國核電行業最大的參與者，是控股股東中國廣核集團核能發電業務最終整合的唯一平臺，主要產品是電力，公司管理的在運、在建核電裝機容量份額為國內市場第一。公司積極參與國家標準和行業標準的建設工作，現已建立了較為完善的科技研發體系并積極融入國家科技創新體系。公司的子公司工程公司推動建設了國家級科研平臺國家能源核電工程建設技術研發(實驗)中心；打造全產業鏈“政產學研用”協同創新平臺，推進核電裝備自主化與技術升級。
3.6 全球企業重要參與者
國外上市公司主要有丹納赫(DANAHER)[DHR.N]"、霍尼韋爾國際[HON.N]"、聯合太平洋(UNION PACIFIC)[UNP.N]"、波音(BOEING)[BA.N]"、波音[BOE.L]"、聯合包裹服務[UPS.N]"、西門子[SIE.DF]"、西門子[0P6M.L]"、通用電氣[GEC.L]"、卡特彼勒(CATERPILLAR)[CAT.N]"、雷神技術[RTX.N]"、迪爾(DEERE)[DE.N]"、通用電氣[GE.N]"、3M公司(3M)[MMM.N]"、霍尼韋爾[HON.L]"等。
圖 國外工業主要上市企業
資料來源：資產信息網 千際投行
圖 國外公用事業主要上市企業
資料來源：資產信息網 千際投行
1) 新紀元能源[NEE.N]：美國佛州最大、全美第四大電力公司，致力于提供與電力有關的服務，旗下擁有佛羅里達電力照明公司和NextEra能源資源公司兩大子公司。公司提供零售和批發電服務超過500萬客戶，擁有發電，輸電和配電設施，以支持其業務。它還購買電力轉售給客戶，并提供相關的電力和天然氣的消耗與自己的發電資產和批發客戶在選定的市場上數量有限的風險管理服務。NEE是在北美可再生能源從風和太陽最大的發電機。
2) 美國電力[AEP.O]：一個公共事業控股公司，直接或間接控制眾多公共事業子公司，集發電、輸電、燃氣于一體。該公司以發輸電為主，其客戶遍布美國11個州（東北部7個，南部4個）。AEP公司業務有：電力及煤氣供應、發電、輸電、配電和相關業務的研究與開發；投資、建設和政府交給的其它項目。
3) 丹納赫(DANAHER)[DHR.N]：以工業儀器及設備為主要業務的公司。丹納赫擁有以下業務平臺：電子和測試業務、環境保護業務、醫療技術業務、運動控制業務、產品識別業務、工具和部件業務。
第四章 未來展望
碳中和相關行業未來將會有以下幾種發展趨勢：
1. 火電行業是我國碳排放總量最高的行業。降低火電行業碳排放是實現“碳達峰”、“碳中和”的重中之重。
2. 碳達峰、碳中和的提出，對于我國風電、光伏發電等可再生能源行業來說，是機遇更是挑戰?？梢哉f，實現碳中和、優先發展非化石能源，已經成為我國能源發展頂層設計的一部分。2021年是風電和光伏實現全面平價的首年，由于風電、光伏行業產業鏈節點多、體量大，其技術迭代和規?；匀挥休^大增長潛力。長期來看，光伏和風電受碳中和政策的影響，將共同成為我國非化石能源發展的主力。
3. 碳捕集CCUS技術預計將在 2030 年迎來爆發期。礙于運行成本較高、能耗大等問題，過去十年CCUS技術的發展進度不及預期，僅完成了國際能源署規劃路線圖進度的13%。近年來，我國 CCUS 技術雖然取得了一定進展，但與國際上的先進水平相比仍然差距較大，且政府專項政策支持力度不足。在 2020 年全球將投入運營的 21 個大型商業 CCUS 項目中，僅有 1 個來自于中國，而大部分則集中在政策支持力度較高的美國。CCUS 技術應用的主體是燃煤電廠。我國燃煤電廠多建于 2005-2015 年，將在 2035-2045 年才會迎來機組更新高峰。故根據我國科技部下屬單位 21 世紀議程管理中心的研究，我國 CCUS 技術最佳窗口期為 2030-2035 年之間，相關技術預計將在 2030 年左右實現爆發。預計后期，在碳中和目標的帶動下，我國將會加快 CCUS 技術的發展及產業化進程，并借鑒美國經驗加大專項政策支持力度。
