一、“十四五”相关
2020 年 9 月 22 日，在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话中，中国国家主席习近平宣布，中国决定「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」。
碳中和，指二氧化碳的净零排放，即实现增加的二氧化碳量与减少的量相等，将人为活动排放对自然的影响降低到几乎可以忽略的程度。碳中和并不是「绝对零排放」，如果植树造林和碳捕集（CCUS）等技术能够将人为排放的温室气体移除，也可视为碳中和。
如今，越来越多的国家正在将碳中和目标升格为国家战略，Climate News 网站信息显示，目前已有 31 个国家和地区确立了碳中和目标，日本和韩国也在近期相继推出力争 2050 年前实现碳中和的计划。
碳中和目标战略被视作实践《巴黎协定》的升级版，中国于 2016 年 4 月 22 正式签署《巴黎协定》，并于 2016 年 9 月 3 日通过全国人大常委会批准，被提升至法律高度。
《巴黎协定》要求，全球平均气温相比于工业革命前水平升幅控制在 2℃ 以内并努力控制在 1.5℃ 以下。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的科学评估，要实现 2℃ 目标全球二氧化碳中和的时间在 2070 年左右，实现 1.5℃ 目标全球二氧化碳中和的时间在 2050 年左右。
这意味着，中国碳排放总量在 2050 年要比现在下降 65% 以上，中国从达峰到碳中和过渡期只有 30 年时间，而发达国家需要 60 年至 70 年的时间。
按照惯例，各国确定减碳目标是以《巴黎协定》的温升框架和国家自主贡献（NDC）为主要依据。
发改委能源研究所研究员姜克隽测算后介绍，如果要在 2060 年之前实现碳中和，中国必须立刻开始行动并沿着 1.5℃ 路径努力，大幅度增加减碳投入，争取在 2050 年实现 75%～85% 的温室气体减排。
但是，对于碳排基数巨大的中国，可谓「大船掉头难」。
中国单位 GDP 对应的碳排放量处于世界高位水平，其中能源和工业两大部门合计贡献了超过 80% 的碳排放。中国对化石能源的高度依赖，又以碳排放量最大的煤炭为甚。能源界将中国以煤炭为主的能源结构概括为「三个 50%」，即煤炭在一次能源中占比超过 50%。
而四大高耗能工业（钢铁、有色、建材、化工）在消耗了全国电力的近三成，这还是在供给侧改革清退大量低效产能和僵尸产能之后得到的数据。在居民消费端，交通、居住、单位 GDP 能耗和碳排都过高。
不过值得振奋的是，经过十年的努力，中国一举跃升为全球最大的可再生能源市场。但受限于间歇性，以及储能技术的限制，至少在 2030 年碳达峰目标之前，可再生能源几乎不可能取代煤电的地位。
从历史案例来分析，一轮危机后的经济复苏一般伴随政策强刺激，这往往会拉动高耗能、高排放行业的投资。生态环境部国家应对气候变化战略研究和国际合作中心战略规划部主任柴麒敏说，今年疫情后部分地方就存在倾向于依赖重化工项目投资来刺激经济增长的冲动，特别涉及煤炭、石油化工等重大项目。
碳中和与碳达峰？
当每年碳排放量不再增加、达到峰值，由增转降的拐点开始出现，就叫碳达峰。
但是人类总是要排放碳，实在减不掉的就吸收掉，当吸收量=排放量，即实现排放=没排放，就是碳中和。
上述所说的“中和”是指二氧化碳达到相对零排放。这么说，应该是先“达峰”后“中和”。
国家提出2030碳达峰，2060碳中和。
十四五期间在抓紧能源结构转型
联合国给出的碳中和的重要目标，把全球变暖限制在1.5ºC，而非2ºC或更高的温度。
导致全球变暖的最大元凶是二氧化碳，占比约80%。
二、大体解决方法
第一，发电端的减碳：包括光伏、风电、水电、核电以及特高压等环节。
要减少碳排放、增加非化能源消费占比，最直接的就是强化电力生产端的减碳，包括鼓励光伏、风电、水电、核电、氢能等清洁能源的发展，我国光伏、风电、水电装机量均以占到全球总装机量的三分之一左右，均是全球第一。
同时，由于我国能源供需上的地域错配，东南部消费多、生产少，而西北部消费少、生产多，所以需要通过特高压来输送新能源电力。
第二，消费端的减碳：包括推动新能源汽车的消费，推动储能发展，推动可降解塑料的使用、绿色建筑等环节。
其中在新能源汽车发展领域，国务院11月正式印发了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》，相当于给国内新能源汽车产业发展制定了新一轮中长期规划。其中提出，到2025年，我国新能源汽车市场竞争力明显增强，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右（今年是5%左右）。
第三，配套措施：包括碳捕捉、碳交易所等环节。
碳中和主题等同于目前的风电+光伏+新能源车吗？
CCER全称为国家核证自愿减排量项目，在碳交易市场开启后也是重要的减碳交易标的，CCER项目的运营方可以把减排量出售给需求方，哪些活动会指向减排？有3类活动可以减少温室气体排放
1、 低碳能源替代，大家最熟悉的增加风电/光伏电站的投资，在此之外，天然气的碳排放约为煤炭的一半，水电、核电、生物质发电对煤电的替代都是低碳能源替代。
2、 减少能源的消耗量/提升能源利用效率，也就是节能。
3、 额外消除温室气体，森林可以每年固定一部分二氧化碳。甲烷因为本身温室效应很强，因此一些沼气利用、煤层气利用项目也属于减排。
从第1类活动看，虽然新能源发电主要是风光电，但是显然还有其他类型的低碳能源。从第2类活动看，节能的潜力也很大。第3类活动涉及到生活垃圾、煤层气、林业等产业。
2、3类活动显然包含了很多其他产业，而碳中和本身又会给很多行业带来新的控排逻辑，从而影响到很多产业的产能与供需关系，进而影响到周期，接下来我们一一盘点。
针对碳中和主题，“低碳能力”或者“减碳能力”强的公司会受益。
遏制全球变暖，首要的一点是减排。包括使用清洁能源，提高能源使用效率，减少一次性物品生产。
碳中和中重要的操作之一是碳捕集，也就是把排入大气的二氧化碳捕捉回来。
目前的碳捕集主要有两条途径：
第一是植树造林，让绿色植物吸收大气中的CO2，一公顷阔叶林一天就能捕集一吨CO2。
第二是常用技术捕集，化工厂排出的废气里CO2占比高达80%，在烟囱上加装吸附装置就能把大量CO2捕集回来。
当然新兴技术捕集，全球的实验室在试验直接过滤大气，捕捉其中的CO2。
由此，新的风口来了。
主要低排放/炭补偿抵消co2排放
1. 清洁能源
2. 光伏、风电、能源车，得到补贴
3. 碳排放检测设备与核算
4. 高能耗工厂，关停or节能改造
5. 变相的供给侧改革
三、水处理相关行业的措施
污水处理行业如何实现绿色低碳发展？
1.优化工艺回收有机物能量
首先，通过开源实现能量自给，是从根本上解决绿色低碳发展问题。据测算，污水中所含能量达污水处理本身所消耗能量的9-10倍之多。通过优化污水处理工艺，回收有机物能量，利用沼气热联发电，可实现碳中和。
奥地利Strass污水处理厂持续优化改进工艺，早在2005年即实现产能大于能耗（108%能源自给率），现已达到200%能源自给率，超标准实现碳中和。
美国希博伊根污水处理厂利用高浓度食品废物与污泥厌氧共消化产生的甲烷进行热电联产，同时采取节能措施，实现电量与耗电量比值达90%~115%，已逼近碳中和目标。
在污泥处置领域，国内小红门、高碑店污泥处理中心成功运行，污泥产气率超出预期目标，除满足热水解能量平衡的需要外，还有余量。这充分表明，污泥高级厌氧消化技术已经比较可靠、稳定，既为国内污泥处理探索出新思路，同时也为实现碳中和提供有力支撑。
当然，污水处理工艺优化是一个长期的过程。奥地利strass污水处理厂曾经用十多年时间持续优化处理工艺，才达到当前的处理水平。
此外，我国城市污水处理厂进水COD浓度偏低，只有欧美国家的40%-70%，造成碳源不足。这就要求必须因地制宜研发适合中国国情的污水处理工艺。
2.中国的污水处理概念厂实践
在深入研究了解国外先进污水处理厂理念、工艺、技术和工程实践的同时，中国学术界和产业界也在积极探索新的污水处理模式。
2014年，中国工程院院士曲久辉等6位专家提出“建设面向未来的中国污水处理概念厂”的构想。2018年，河南水利投资集团和中持水务公司以概念厂早期版本为蓝本，建设了河南商丘睢县第三污水处理厂。
睢县项目综合运用秸秆、畜禽粪便、水草及污泥等多种物料进行协同高干厌氧消化，采用DANAS干式厌氧发酵技术，显著提高有机质处理效率，实现物质的良性循环和资源化运营。产生的沼气用于发电，可满足厂区20-30%的能耗。
同时，降低污泥处理难度，污泥处理后产生的有机肥已用于厂区农作物实验性种植。该项目得到广泛认可，也让当地居民和政府切身感受到创新发展、绿色发展的魅力。
如果说睢县项目是1.0版的概念厂，那么2020年4月动工的江苏宜兴城市水资源概念厂则是2.0版。该项目是第一个完整遵循概念厂理念的污水处理厂，除了污染物削减基本功能，还具有城市能源工厂、水源工厂、肥料工厂等新功能，进一步将发展成为城市与乡村全方位融合和互利共生的新型环境基础设施。该项目于今年年中建成，如能持续稳定运营，将为中国污水处理行业绿色低碳发展和产业升级带来深远影响。
3.改造升级曝气系统
其次，因地制宜积极采取各种措施实现能量节流，也是绿色低碳发展的重要组成部分。
有数据表明，我国污水处理厂处理单位体积污水的电耗在0.15～0.28kW·h/m3左右。其中，曝气鼓风机电耗所占比例为56.2%。虽然不同处理工艺能耗不同，但曝气系统总体能耗占比最大是事实。因此，污水处理厂节能降耗关键点在升级改造曝气系统。
曝气系统节能的核心是在保证出水达标的前提下，按需提供微生物所需的溶解氧，达到供需平衡，避免曝气能耗的浪费。这就需要精准掌控微生物的活动过程，同时精准控制鼓风机的运行过程。既要防止过度曝气，也要防止曝气不足。这对硬件设备和控制系统的稳定性、可靠性和精准度等提出很高要求。
据国内一家多年从事曝气系统节能降耗技术研究的企业介绍，要想实现曝气系统精准控制，不仅对技术有要求，而且对设备的选型和品牌也有要求，甚至对流量计、液位计等计量设备的安装位置也有严格要求。总的来说，改造升级曝气系统需要系统角度综合考量各个要素，是一项复杂的系统性工程。
国内有案例表明，通过对鼓风机进行节能改造，日均耗电量从32990降低到29835，降低3155，降幅达11.4%。粗略估算，每年可减少二氧化碳排放1148吨。对于中小型污水处理厂来说，每年至少能节省几十万甚至上百万的电费。同时削减单位总氮达10.8%，削减单位氨氮达13.1%。
4.优化原料投入环节
污水处理工艺多样，但本质是通过生化反应来去除水中污染物。因此，在处理环节需要投加碳源和多种化学药剂。这些原材料在生产和运输过程中消耗能源，在投加过程中也消耗一定能源。因此，优化投料环节，有助于节能降耗减少碳排放。
如何优化原料投入环节呢？目前，市场上主要有两种方式。
第一种，对加药系统进行配置升级，由常用的变频计量泵升级为数字泵，加药量有不同程度减少。
另外，也有企业深入研究碳源投加和除磷加药环节，对加药设备进行智能化精准化控制。有数据表明，相比传统模式，最高可减少9.66%的加药量。
第二种，运用AI技术对污水水量、水质等参数和加药系统运行数据等进行大数据分析，形成最优算法模型，从而实现加药系统精细化控制，也能有效降低药品消耗以及设备运行能耗。
5.优化排水管网输水性能
在城市污水处理系统中，污水的收集和输送涉及大规模的管网铺设和较长距离的输送，需要大量的能耗用以支持日常的运行和维护。为了最大可能降低这部分能耗，必须采取多种措施优化管网输水性能。
其中，最基础的是改造升级管网运营管理模式，重点工作包括漏损点勘测、定位、维修和潜在漏损风险的预防。实现排水管网运行状态实时监测，并能迅速分析是否发生漏损、堵塞，及严重程度、具体地点等，为管理人员快速维修提供精准支撑。
提高排水管网输水性能，最根本性的解决措施是提高排水管网覆盖率，实现污水100%收集，同时进行雨污分流改造，大幅提高污水处理厂进水碳氮比。如此就能解决碳源不足问题，有效提高污水处理厂有机质-甲烷转化率，把污水处理厂变成发电厂，从根本上解决能耗问题，实现碳中和。
6.排水泵站节能降耗
排水泵站也是耗能大户。有数据表明，排水泵站占城市水务总能耗的35%。因此，对排水泵站进行升级改造，或采用智能化运营模式，能有效降低能耗。
目前主要有两种方法，其一是采用变频技术改造老旧排水泵站，或者新建项目直接采用数字泵等新型设备设施，以此降低泵站能耗。
其二，站在系统角度，从更高层面优化排水泵站运营模式。在此基础上运用物联网和移动互联网技术，打造智能管理平台，实现排水泵站远程控制、集中管理和数字化运营，达到节能降耗的目的。
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四、碳交易市场相关
碳中和交易市场。碳交易市场主要是碳排放权的交易，交易主体则是涉及到碳排放的所有企业，包括自发电行业、钢铁、建材、有色、化工、石化、造纸、航空等行业。
在目前的A股上市公司中，涉及到碳交易概念的大约有二十多只，其中一些标的表现得非常强势。包括中钢国际，中材节能，凯美特气，雪迪龙，先河环保，国网英大等。但是其中很多公司并没有直接涉及到碳交易市场。
从相关业务来看，目前，国网英大的子公司置信碳资产管理公司是国网公司系统内唯一一家专业从事碳资产经营业务的公司。
国网英大：国内第一家涉足碳资产管理业务并且业务链完整的上市公司，是国内电网雷电监测与防护领域的行业龙头。
开尔新材：子公司开源新能主要从事碳金融、碳资产开发与管理、碳交易等业务
中材节能：公司是余热发电行业的龙头企业，碳交易的实行有利于公司业务的发展，但公司本身并没有涉及碳交易市场。
中钢国际：子公司发起成立了中成碳资产管理(北京)有限公司。
雪迪龙：公司拥有二氧化碳在线监测设备，但没有直接涉及碳交易市场。
巨化股份：曾是国内化工行业首家获批清洁发展机制(CDM )项目并进行国际碳交易
深圳能源：参股深圳深圳碳排放交易所12.5%股权
长源电力：持有湖北碳排放交易中心9.09%的股权
华银电力：属于交易所产业链,公司是深圳碳排放权交易所股东,持股比例7.5%
先河环保：公司储备了二氧化碳自动监测仪、甲烷自动监测仪、温室气体传感网络监测仪等温室气体监测仪，可满足污染源排放CEMS、企业无组织排放监测、城市及农村监测、碳超级站及碳背景站监测等不同场景的应用。
