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建材行业2022年度策略报告:碳中和如何推动建材行业绿色低碳发展?-211223(37页).pdf

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建材行业2022年度策略报告:碳中和如何推动建材行业绿色低碳发展?-211223(37页).pdf

1、 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 1/38 table_page 产业研究专题报告产业研究专题报告 摘要摘要: 建筑建材行业能耗及碳排放高,总量仍居高位。建筑建材行业能耗及碳排放高,总量仍居高位。2018 年全国建筑全过程能耗总量为 21.47 亿 tce,占全国能源消费总量比重为 46.5%,碳排放总量为 49.3 亿吨,占全国碳排放比重为 51.3%;建材生产阶段能耗为 11 亿tce,占全国比重为 23.8%,碳排放 27.2 亿吨,占全国比重为 28.3%。尽管“十三五”期间在国家政策的调控背景之下能耗与碳排放同比增长率有所回落,但总量依然较大,且从能耗及碳排放占全国总量变化趋势

2、中可以看到碳排放占比近几年下降趋势逐渐不明显, 而能耗比重自 2010 年以后呈上升趋势。 提前达峰成行业倡议,行业升级成必然趋势。提前达峰成行业倡议,行业升级成必然趋势。据中国建筑节能协会预测,基准情景下建筑碳达峰时间为 2040 年,2060 年排放 15 亿吨二氧化碳,这将严重制约全国碳达峰和碳中和目标的实现,而在脱碳情景下十四五末便可实现建筑碳达峰,使得 2060 年碳排放 4.2 亿吨,比基准情景下降 72%。2021 年 1 月 16 日,中国建筑材料联合会对行业碳达峰、碳中和行动提出倡议:我国建筑材料行业要在 2025 年前全面实现碳达峰,水泥等行业要在 2023 年前率先实现碳

3、达峰, 并配套六方面举措, 行业提前达峰的各项具体指导规划开始出台,行业升级成为建筑建材领域未来发展的必然趋势。 在对碳中和相关逻辑梳理基础上,结合国际建筑建材发展潮流,我们认在对碳中和相关逻辑梳理基础上,结合国际建筑建材发展潮流,我们认为建筑建材子行业有如下受益路径:为建筑建材子行业有如下受益路径:1)建材生产端首先关注碳排放占比最大的水泥子行业,主导企业的减碳环保举措率先启动,在未来有望获得更强开工优势;智能环保产线的升级需求也会促使相关企业充分受益。2)建材消费端的玻纤和玻璃板块将分别受益于光伏、风电和新能源车轻量化大发展,为相关企业带来广阔下游市场空间;光伏发电作为能源结构改革和能源替

4、代的重要方向,2022 年随着硅料价格回落、光伏装机需求向好,对光伏玻璃量价形成支撑,长期看光伏终端需求持续成长确定性高,叠加双玻渗透率提高, 光伏玻璃将充分受益。3)碳中和目标下发展低碳环保的绿色建筑乃大势所趋,重点关注石膏、防水、瓷砖、装配式建筑和钢结构板块,对材料、人工和能源的使用效率提高将助力绿色建筑、装配式建筑进一步增加渗透率,对混凝土等高碳排放建材的替代需求将推动钢结构的市场空间扩张。4)耐火材料行业作为钢铁、水泥、玻璃的上游,碳中和背景下,发展绿色耐材对于下游高耗能、高排放企业的节能减排方面将发挥重要作用,碳中和下随着国家政策支持,行业整合也将加速,行业内相关公司将受益 风险提示

5、:风险提示:政策推及进度不及预期,订单释放进度不及预期。 相关研究报告相关研究报告 撰写日期:撰写日期:20212021 年年 1212 月月 2323 日日 证券研究报告证券研究报告产业研究专题报告产业研究专题报告 碳中和如何推动建材行业绿色低碳发展?碳中和如何推动建材行业绿色低碳发展? 建材行业建材行业 2 2022022 年度年度策略报告策略报告 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 2/38 table_page 产业研究专题报告产业研究专题报告 内容目录内容目录 1. 建材行业实现碳中和,行业升级势在必行建材行业实现碳中和,行业升级势在必行 . 4 2. 水泥行业:碳减排需多措并举水

6、泥行业:碳减排需多措并举 . 5 3. 玻璃行业:行业格局改善,长期受益于碳中和玻璃行业:行业格局改善,长期受益于碳中和 . 9 4. 玻纤行业:受益于新能源发展,需求总量增长玻纤行业:受益于新能源发展,需求总量增长 . 15 5. 受益受益“碳中和碳中和”,建筑材料行业将迎发展契机,建筑材料行业将迎发展契机 . 19 6. 碳中和将对国内碳中和将对国内耐材行业发展影响深远耐材行业发展影响深远 . 25 7. 国内建材领域重点公司介绍国内建材领域重点公司介绍 . 35 8. 风险提示风险提示 . 37 图表目录图表目录 图图 1:建筑全过程能耗及碳排放占全国总量变化趋势:建筑全过程能耗及碳排放

7、占全国总量变化趋势 . 4 图图 2:水泥生产工艺流程图:水泥生产工艺流程图 . 5 图图 3:碳捕捉技术主要流程图示:碳捕捉技术主要流程图示 . 9 图图 4:平板玻璃行业:平板玻璃行业 CO2 排放总量及单位重排放总量及单位重箱排放量箱排放量 . 10 图图 5:平板玻璃行业碳排放结构拆解(单位:平板玻璃行业碳排放结构拆解(单位:%) . 10 图图 6:目前我国浮法玻璃熔:目前我国浮法玻璃熔窑结构窑结构 . 11 图图 7:历年国内光伏新增装机规模(:历年国内光伏新增装机规模(GW) . 13 图图 8:近年国内光伏玻璃产量及消费量(万吨):近年国内光伏玻璃产量及消费量(万吨) . 13

8、 图图 9:2021 年以来多晶硅价格快速上涨(美元年以来多晶硅价格快速上涨(美元/千克)千克) . 13 图图 10:光伏玻璃价格自:光伏玻璃价格自 2021Q1 明显回落明显回落 . 13 图图 11:国内光伏新增装机:国内光伏新增装机规模预测(规模预测(GW) . 14 图图 12:全球光伏新增装机规模预测(:全球光伏新增装机规模预测(GW) . 14 图图 13:双面机组渗透率不断提升:双面机组渗透率不断提升 . 14 图图 14:我国:我国 Low-E 玻用率对比海外偏低玻用率对比海外偏低 . 15 图图 15:近年来我国建筑节能规模明显增加:近年来我国建筑节能规模明显增加 . 15

9、 图图 16:玻璃纤维纱生产流程:玻璃纤维纱生产流程 . 15 图图 17:中国巨石成本结构:中国巨石成本结构 . 16 图图 18:山东玻纤成本结构:山东玻纤成本结构 . 16 图图 19:玻纤产品能耗(吨标煤:玻纤产品能耗(吨标煤/吨纱)吨纱). 16 图图 20:中国玻纤下游市场分布:中国玻纤下游市场分布. 17 图图 21:我国风电装机容量及占全球比例:我国风电装机容量及占全球比例(万千瓦)(万千瓦) . 18 图图 22:2019 年北新建材石膏板成本构成年北新建材石膏板成本构成 . 19 图图 23:建筑物全过程碳排放结构:建筑物全过程碳排放结构 . 20 图图 24:东方雨虹:东

10、方雨虹 2019 年防水材料成本构成年防水材料成本构成 . 21 图图 25:建筑陶瓷行业:建筑陶瓷行业 2016-2020 年分年达标计划年分年达标计划 . 22 图图 26:装备式建筑施工流程:装备式建筑施工流程 . 23 图图 27:2014-2020 全国装配式新开全国装配式新开工建筑面积(百万工建筑面积(百万 m2) . 23 图图 28:混凝土装配式:混凝土装配式 . 24 图图 29:钢结构装配式:钢结构装配式 . 24 图图 30:2020 年各类装配式建筑结构占比年各类装配式建筑结构占比 . 24 图图 31:装配式建筑相比普:装配式建筑相比普通建筑工程成本溢价率逐降通建筑工

11、程成本溢价率逐降 . 24 图图 32:耐火行业产业链:耐火行业产业链. 26 pOoQsQoQqMuMpNnOzQvNxOaQ9R7NmOqQnPrQkPrQmOkPmOpQaQqRpPxNsPrOuOmNnP 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 3/38 table_page 产业研究专题报告产业研究专题报告 图图 33:全球耐火材料应用分布:全球耐火材料应用分布. 27 图图 34:中国耐火材料应用分布:中国耐火材料应用分布. 27 图图 35:耐材产量增速与粗钢产量增速高度相关:耐材产量增速与粗钢产量增速高度相关 . 27 图图 36:2013-2017 年耐材行业经历了去产能阶段年

12、耐材行业经历了去产能阶段 . 27 图图 37:仅有三家耐材企业:仅有三家耐材企业 20192019 年营收超年营收超 3030 亿元亿元 . 29 图图 38:头部三大家:头部三大家 20192019 年营收市占率之和不到年营收市占率之和不到 6%6% . 29 图图 39:耐火智能系统:耐火智能系统 . 34 图图 40:北京利尔对耐火材料的全产业链进行了布局:北京利尔对耐火材料的全产业链进行了布局 . 37 表表 1:单位水泥熟料能耗数据:单位水泥熟料能耗数据 . 6 表表 2:水泥行业减量置换、错峰生产等政策:水泥行业减量置换、错峰生产等政策 . 7 表表 3 3:20302030 年

13、我国水泥消费总量预测年我国水泥消费总量预测 . 8 表表 4:平板玻璃生产工艺对比:平板玻璃生产工艺对比 . 10 表表 5: 玻璃行业节能减排技术玻璃行业节能减排技术 . 11 表表 6: 不同燃料下玻璃成本情况不同燃料下玻璃成本情况. 12 表表 7:不同烘干工艺能耗对比:不同烘干工艺能耗对比 . 20 表表 8:蒙娜丽莎陶瓷薄板与传统瓷砖能耗对比:蒙娜丽莎陶瓷薄板与传统瓷砖能耗对比 . 22 表表 9:装配式建筑与现浇建:装配式建筑与现浇建筑建造过程碳排放量对比筑建造过程碳排放量对比 . 23 表表 10:装配式建筑碳碳排放量预测:装配式建筑碳碳排放量预测 . 25 表表 11:耐火材料

14、分类情况:耐火材料分类情况 . 26 表表 12:耐材市场有效规模估算:耐材市场有效规模估算. 28 表表 13:国内主要耐材企业及其产品:国内主要耐材企业及其产品 . 29 表表 14:国家关于钢铁行业兼并重组相关政策:国家关于钢铁行业兼并重组相关政策 . 29 表表 15:主要耐材企业及其:主要耐材企业及其产品产品. 30 表表 16:16 家国家级绿色工厂家国家级绿色工厂 . 32 表表 17:国内耐材行业主要技术突破:国内耐材行业主要技术突破 . 33 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 4/38 table_page 产业研究专题报告产业研究专题报告 1. 建材行业实现碳中和,行业

15、升级势在必行建材行业实现碳中和,行业升级势在必行 2019 年,中国、美国和欧盟能源活动碳排放量分别为 98.3 亿吨、49.6 亿吨、33.3 亿吨,占全球比例分别为 28.8%/14.5%/9.7%。对于中国的碳排放结构来看,能源活动碳排放占比高达 85.5%,主要为发电、钢铁、建材和交通行业;工业过程占比为 15.4%,主要为水泥石灰和钢铁化工;农业及其他行业占比-0.8%,基本实现碳平衡。 建筑建材行业能耗及碳排放高,总量仍居高位建筑建材行业能耗及碳排放高,总量仍居高位。根据 2020 年 11 月中国建筑节能协会能耗专委会发布的中国建筑能耗研究报告(2020) 显示,2018 年全国

16、建筑全过程能耗总量为 21.47 亿 tce(标准煤计量当量) ,占全国能源消费总量比重为 46.5%;碳排放总量为 49.3亿吨,占全国碳排放比重为 51.3%;建材生产阶段能耗为 11 亿 tce,占全国比重为 23.8%,碳排放 27.2 亿吨,占全国比重为 28.3%。尽管“十三五”期间在国家政策的调控背景之下能耗与碳排放同比增长率有所回落,但总量依然较大,且从能耗及碳排放占全国总量变化趋势中可以看到碳排放占比近几年下降趋势逐渐不明显, 而能耗比重自 2010 年以后呈上升趋势。 图图 1:建筑全过程能耗及碳排放占全国总量变化趋势:建筑全过程能耗及碳排放占全国总量变化趋势 资料来源:W

17、ind,华宝证券研究创新部 建材行业偏加工制造行业,碳排放主要分为三个阶段:过程排放(原料分解) 、燃料排放过程排放(原料分解) 、燃料排放(化石能源)和间接排放(电力为主) :(化石能源)和间接排放(电力为主) : 过程排放过程排放:原材料发生化学反应的过程中会产生一定的二氧化碳,其中水泥及玻纤的生产过程中碳酸钙分解产生的二氧化碳较多,排放占比达到 60%左右,降低单位碳排放长期而言需要应用碳捕捉技术。 燃料排放燃料排放:部分子行业需要消耗大量的燃料去维持生产过程中所需要的温度条件,如玻璃、瓷砖、玻纤,燃料燃烧过程中会释放一定的二氧化碳。 间接排放间接排放:主要是通过电力等能源消耗导致的碳排

18、放,建材行业中间接排放占比较低,可以通过使用清洁能源、余热回收、环保技改等方式实现碳减排。 提前达峰成行业倡议,行业升级成必然趋势。提前达峰成行业倡议,行业升级成必然趋势。据中国建筑节能协会预测,基准情景下建筑碳达峰时间为 2040 年,2060 年排放 15 亿吨二氧化碳,这将严重制约全国碳达峰和碳中和目标的实现,而在脱碳情景下十四五末便可实现建筑碳达峰,使得 2060 年碳排放 4.2 亿吨,比基准情景下降 72%。2021 年 1 月 16 日,中国建筑材料联合会对行业碳达峰、碳中和行动提出倡议: 我国建筑材料行业要在 2025 年前全面实现碳达峰, 水泥等行业要在 2023 年前率先实

19、现碳达峰,并配套六方面举措,行业提前达峰的各项具体指导规划开始出台,行业升级成为建筑建材领域未来发展的必然趋势,建材行业将面临着选择有效的减排路径和选择低排放可替代原料的要求。 0%10%20%30%40%50%60%70%80%2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018建筑全过程能耗比重建筑全过程碳排放比重 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 5/38 table_page 产业研究专题报告产业研究专题报告 在对碳中和相关逻辑梳理基础上,建材行业需要在结构调整、工艺技术改进及替代能源等方面作出改变,才能开

20、启绿色发展的新格局,我们认为建筑建材子行业有如下受益路径: 1)建材生产端首先关注碳排放占比最大的水泥子行业,主导企业的减碳环保举措率先启动,在未来有望获得更强开工优势;智能环保产线的升级需求也会促使相关企业充分受益。 2)建材消费端的玻纤和玻璃板块将分别受益于光伏、风电和新能源车轻量化大发展,为相关企业带来广阔下游市场空间;光伏发电作为能源结构改革和能源替代的重要方向,2022年随着硅料价格回落、光伏装机需求向好,对光伏玻璃量价形成支撑,长期看光伏终端需求持续成长确定性高,叠加双玻渗透率提高,光伏玻璃将充分受益。 3)碳中和目标下发展低碳环保的绿色建筑乃大势所趋,重点关注石膏、防水、瓷砖、装

21、配式建筑和钢结构板块,对材料、人工和能源的使用效率提高将助力绿色建筑、装配式建筑进一步增加渗透率,对混凝土等高碳排放建材的替代需求将推动钢结构的市场空间扩张。 4)耐火材料行业作为钢铁、水泥、玻璃的上游企业,碳中和背景下,耐材产品对于下游高耗能、高排放企业的节能减排方面将发挥重要作用,碳中和下随着国家政策支持,行业整合也将加速,行业内相关公司将受益。 2. 水泥行业:碳减排需多措并举水泥行业:碳减排需多措并举 水泥行业的碳排放主要来源于水泥熟料的生产过程,这一过程中作为原料的石灰石、黏土和其他杂质会先被研磨成粉末,之后送入锅炉中高温煅烧,而原料当中的大量碳元素会在整个熟料生产过程中与氧结合,释

22、放出二氧化碳。从炉温加热到炉内煅烧,水泥熟料生产过程导致的碳排放占据了整个水泥行业排放量的 90%以上。 图图 2:水泥生产工艺流程图:水泥生产工艺流程图 资料来源:华宝证券研究创新部 水泥生产碳排量大,是实现碳达峰的关键产业。水泥生产碳排量大,是实现碳达峰的关键产业。据 2020 年度中国建筑材料工业碳排放报告,我国建筑材料工业 2020 年二氧化碳排放 14.8 亿吨,建筑材料工业的电力消耗间接折算约合 1.7 亿吨二氧化碳当量,其中水泥工业二氧化碳排放 12.3 亿吨,同比上升 1.8%,占建材行业二氧化碳总排放比例约 83.11%,水泥工业的电力消耗可间接折算约合 8955 万吨二氧化

23、碳当量,占建材工业电力消耗碳排放比例约 52.68%。 因此水泥工业是碳排放的主要组成部分,也是建筑材料工业实现碳达峰的关键产业。 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 6/38 table_page 产业研究专题报告产业研究专题报告 水泥释放 CO2 的主要来源为非电能耗、电耗及石灰石化学反应等,经我们测算,行业单吨水泥熟料的 CO2 释放量平均为 0.9 吨左右,结合国家市场监督管理总局及中国国家标准化管理委员会制定标准,单位水泥熟料生产非电能耗折算成煤耗为 109kgce/t,单吨标煤充分燃烧释放 2.49 吨 CO2,因此测算出单吨水泥熟料对应的非电能耗 CO2 放量为 0.3 吨。水

24、泥熟料综合电耗为 90kwh/t,单度电释放 CO2 为 0.55kg/kwh,而火力发电占比在 70%左右,因此测算出单吨水泥熟料对应的电耗 CO2 释放量为 0.03 吨。 结合华新水泥等企业披露情况, 石灰石、 煤耗、 电耗对应的 CO2 释放比例分别为 63%、30%、7%,因此测算单吨水泥熟料对应的石灰石 CO2 释放量为 0.6 吨。由此,测算出水泥行业 60%以上的碳排放来自于石灰石,而石灰石碳排放相对固定,且原材料替代物较少,短期碳排放压缩空间有限,更多依赖于水泥企业自身通过提高能源利用效率、使用清洁能源等方式实现减排。中期来看,水泥行业或优先被纳入碳排放权市场交易,倒逼排放成

25、本较高的企业压缩产量,或政策限制新增产能更为严格。长期来看,随着技术的不断进步及推广,碳捕捉技术或能有效降低石灰石的碳排放量。 短期降碳路径:加大环保技术改造、提高能源利用效率等短期降碳路径:加大环保技术改造、提高能源利用效率等 近年来在环保政策加码的情况下,部分企业纷纷通过推广余热发电、使用清洁能源和替代燃料、加快技术革新、提高生产线运行效率等方式来实行碳减排治理。 加快推进节能技术改造:加快推进节能技术改造:在节能减排推进方面,可以通过分解炉技改、篦冷机改造、辊压机改造等多种节能技术来降低生产线能耗。以海螺水泥为例,截至 2019 年底,公司累计完成 24 条熟料生产线分解炉扩容技改,改造

26、后平均熟料标准煤耗下降 5 千克。 余热发电技术:余热发电技术:水泥窑纯低温余热发电技术可以将熟料生产过程中产生的热能转换成电能,从而实现资源的循环利用,即节约电力能源、减少碳排放,并且能够降低企业生产成本。根据中国水泥网数据,一条日产 5000 吨生产线每天可利用生产线产生的余热发电 2124 万千瓦时,每年节约标准煤 2.53 万吨,减排二氧化碳约 6.76 万吨。 水泥熟料替代:水泥熟料替代:在熟料的替代产品上,可使用矿粉、煤粉灰、矿渣和煤矸石等工业废渣来降低熟料消耗,实现碳减排的同时,还可有效消纳工业废弃物,极大地降低资源消耗。 清洁能源或其他燃料替代:清洁能源或其他燃料替代:相比于传

27、统煤炭发电,风力及太阳能发电技术正在逐步替代煤炭能源。另外,可使用成本较低的工业级城市固体垃圾作为替代燃料,推广窑炉协同处置生活垃圾,提高燃料替代率。 参考海螺水泥发布的年度社会责任报告 ,近年来公司通过技改等方式提高生产效率、降低单位煤耗和电耗,吨熟料二氧化碳排放浓度从 2017 年的 0.855 吨下降至 2019 年的0.8404 吨,累计降幅为 1.71%。 表表 1:单位水泥熟料能耗数据:单位水泥熟料能耗数据 时间时间 2017A 2018A 2019A 吨熟料二氧化碳排放浓度(吨) 0.855 0.8437 0.8404 吨熟料实物耗煤(千克) 144.76 144.39 142.

28、97 吨水泥综合电耗(千万时) 1975.0 2294.0 15.22% 吨水泥柴油消耗(吨) 2757.5 3283.0 18.39% 资料来源:海螺水泥年度社会责任报告 ,华宝证券研究创新部 中期降碳路径:行业或开启第二轮供给侧改革中期降碳路径:行业或开启第二轮供给侧改革 中期来看,在单位水泥熟料碳排放量大幅下降空间有限的情况下,限制水泥产量或接力降低水泥行业的碳排放总量。2016 年以来水泥行业实施了第一轮供给侧改革,主要通过减量置换、错峰生产等措施实现;2021 年以来的碳中和背景下,水泥行业或将迎来第二轮供给侧 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 7/38 table_page 产

29、业研究专题报告产业研究专题报告 改革,一方面,限制新增产能或减量置换政策更为严格,错峰生产更为常态化,当前已有部分区域制定了更为严格的产能新建政策。 表表 2:水泥行业减量置换、错峰生产等政策:水泥行业减量置换、错峰生产等政策 时间时间 政策政策 内容内容 2015 部分产能严重过剩行业产能置换 实施办法(工信部产业2015127 号) 产能严重过剩行业项目建设,须制定产能置换方案,实施等量或减量置换,环境敏感区域 需置换淘汰的产能数量按不低于建设项目产能的 1.25 倍予以核定,其他地区实施等量置换。本办法所称的产能严重过剩行业建设项目,包括新建、改建、扩建,以及按照国发201341 号文件

30、要求清理的未经国家核准且有必要继续建设的在建项目。水泥粉磨站建设项目,可不制定产能等量或减量置换方案,依据本地区水泥工业结构调整方案优化布 局 2015 关于在北方采暖区全面试行冬季水泥错峰生产的通知 2015-2016 年采暖期在北京、天津、河北、山西、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、新疆维吾尔自治区及新疆生产建设兵团的水泥熟料生产线试行错峰生产,并新增甘肃、陕西、青海、宁夏、内蒙古五个省市自治区。 2016 关于进一步做好水泥错峰生产的通知 从国家层面对水泥错峰生产做出了部署具体错峰生产范围包括北方 15 省区市所有水泥生产线,包括利用电石渣生产水泥的生产线都应进行错峰生产。其中,承担居民

31、供暖、协 同处臵城市生活垃圾及有毒有害废弃物等任务的生产线,原则上可以不进行错峰生产,但要适当降低水泥生产负荷。 2017 水泥玻璃行业产能置换实施办法 (工信部原2017337 号) 严禁备案和新建扩大产能的水泥熟料、平板玻璃项目。确有必要新建的,必须实施减量或等量置换,制定产能置换方案。位于国家规定的环境敏感区的水泥熟料建设项目,每建设 1 吨产能须关停退出 1.5 吨产能;位于其他非环境敏感地区的新建项目,每建设 1 吨产能须关停退出 1.25 吨产能;西藏地区的水泥熟料建设项目执行等量置换。用于建设项目置换的产能,在建设项目投产前必须关停,并在建设项目投产一年内拆除退出。已超过国家明

32、令淘汰期限的落后产能,已享受奖补资金和政策支持的退出产能,无生产许可的水泥熟料产能,均不得用于产能置换。用于置换的产能指标不得重复使用。 2018 工信部回复 关于水泥行业错峰生产规则认定的请示 电石渣生产水泥企业通过“错峰臵换”的形式参与错峰生产;协同处臵城市生活垃圾或危 险废物等保民生任务的,可不全面实施错峰生产,但应根据任务量核定最大允许的生产负荷。 2019 产业结构调整指导目录(2019 年本) 对通用水泥基本相同,对特种水泥生产则鼓励采用新型干法水泥窑,并且不受日产 2000 吨生产规模限制。 2020 水泥玻璃行业产能置换实施办法(修订稿 位于国家规定的大气污染防治重点区域实施产

33、能置换的水泥熟料和平板玻璃建设项目,产能置换比例分别为 2:1 和 1.25:1;位于非大气污染防治重点区域的水泥熟料和平板玻璃建设项目,产能置换比例分别为 1.5:1 和 1:1。 资料来源:各级政府官网,华宝证券研究创新部 全国碳市场运营已满一年, 拥有良好碳排放数据基础的水泥、 电解铝行业将可能在未来 2年优先纳入全国碳交易市场。在碳减排的大趋势下,对各水泥熟料企业碳减排的分配额度将逐步收紧,这将使得各水泥熟料企业进行设备技术改造等,否则需要从其他企业购买碳排放指标,两者均将在一定程度上增加企业的经营成本。 近几年中大型企业依靠自身的规模、技术和资金等方面的优势已在碳减排方面优于行业平均

34、水平,而对于行业中碳排放成本较高的中小企业来说,未来碳减排成本的上升或倒逼部分企业逐步退出,从而降低水泥产量及碳排放量。 国内水泥产量已进入平台期,未来水泥消费量会持续下降。水泥产业虽然拥有较低的单位碳排放, 但由于总产量庞大, 其整体的碳排量居高不下。 国内水泥产量于 2014 年达到 24.9 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 8/38 table_page 产业研究专题报告产业研究专题报告 亿吨的高峰,此后总产量进入平台期,2020 年国内总产量约为 23.77 亿吨,人均水泥消费量达到 1.7 吨左右。我国是发展中国家,基础设施和城镇化建设规模庞大,有着较高的水泥表观消费量, 但对

35、比海外其他国家 (地区) , 人均水泥消费量平均值在 0.46 吨左右, 长期来看,我国人均水泥消费量也将从平台期逐渐回落。根据中国社会科学院人口与劳动绿皮书:中国人口与劳动问题报告 ,预计我国人口数量将在 2029-2030 年达到峰值 14.42 亿。综合预测,到 2030 年我国水泥消费量将降至 14.42-17.31 亿吨,由此将带来碳排放减少 27-39 个百分点。 政策约束保持高压,行业集中度提升趋势明显。水泥生产方面的政策约束步步趋严,自 2015 年工信部颁布水泥熟料错峰生产政策以来, 各项错峰生产、 压减产能政策陆续出台,“十三五”期间我国水泥行业技术水平进步巨大,产能增量被

36、有效控制,行业集中度 CR10 提升到 55%以上。预计“十四五”期间政府将继续保持对水泥行业的限产限增措施,巩固已取得的成果。淘汰落后无效产能,关小上大产线等政策 激励将贯穿未来水泥行业发展始终,继续加速行业出清,对头部企业扩大市占率带来利好,增强水泥生产企业话语权。 表表 3 3:20302030 年我国水泥消费总量预测年我国水泥消费总量预测 项目项目 数据数据 2020 年国内水泥总产量(亿吨) 23.77 当前我国水泥人均消费量(吨) 1.7 世界 48 过平均水泥消费量(吨) 0.459 2020 年国内水泥人均消费率量(吨) 1.0-1.2 2030 我国水泥总消费量(亿吨) 14

37、.42-17.31 下降幅度 27%-39% 资料来源:Wind,华宝证券研究创新部 未来我国碳交易市场运行逐步完善后,配额的拍卖比例和碳均价必将逐渐攀升至国际平均水平,则头部水泥企业凭借更先进的生产体系、更灵活的企业内部统筹规划和更低的碳排放水平,能充分利用这一机遇打破地域壁垒、扩大市场占有率。规模优势凸显,大集团会更加积极参与碳资产管理,提高市场竞合力,马太效应下行业集中度迎来迅速提升。 长期降碳路径:依赖于碳捕捉技术大规模推广长期降碳路径:依赖于碳捕捉技术大规模推广 水泥行业碳排放主要来源为石灰石(碳酸钙)高温煅烧成熟料并释放二氧化碳,但这一过程碳排放量相对固定,较难通过技术改造等方式实

38、行碳减排。但考虑到碳中和并非完 全禁止任何温室气体排放,只需要向空气中排放的二氧化碳和从空气中吸收的二氧化碳实现动态平衡即可,因此未来可通过发展碳捕捉技术来对冲无法脱碳的工业过程。 碳捕捉(Carbon Capture and StorageCCS)就是捕捉释放到大气中的二氧化碳,通过一系列技术对 CO2 进行提纯、分离、压缩之后,压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所。相比于直接排放,CCS 可以极大地提高对 CO2 的封存效率,一般认为其效率可以达到 99%,且持续 1000 年以上。因此 CCS 技术应用前景广阔,是目前经济型和可行性俱佳的方案之一。 碳捕获:CO2 的捕获,

39、指将 CO2 从化石燃料燃烧产生的烟气中分离出来,并将其压缩的过程,碳捕获的主要目标是化石燃料电厂、钢铁厂、水泥厂、炼油厂、合成氨厂等 CO2 的集中排放源。目前针对化石燃料电厂的捕获分离系统主要有三种,即燃烧后捕获系统、燃烧前捕获系统和氧化燃料捕获系统。 碳运输:CO2 的运输,指将分离并压缩后的 CO2 通过管道或运输工具运至存储地。第一条长距离的 CO2 输送管道于 20 世纪 70 年代初投入运行。 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 9/38 table_page 产业研究专题报告产业研究专题报告 碳封存:CO2 的存储,指将运抵存储地的 CO2 注入到如地下盐水层、废弃油气田、煤

40、矿等地质结构层或者深海海底或海床以下的地质结构中。 图图 3:碳捕捉技术主要流程图示:碳捕捉技术主要流程图示 资料来源:华宝证券研究创新部 2008 年 7 月 16 日,我国首个燃煤电厂二氧化碳捕集示范工程华能北京热电厂二氧化碳捕集示范工程正式建成投产, 二氧化碳回收率大于 85%, 年可回收二氧化碳为 3000 吨,标志着二氧化碳气体减排技术首次在我国燃煤发电领域得到应用。另外,2018 年 10 月,海螺水泥与大连理工大学采用产学研合作模式投资建设的白马山水泥厂 5 万吨级二氧化碳捕捉收集纯化示范项目建成投产,可同时生产 99.9%工业级纯度和 99.9%食品级纯度的二氧化碳产品,每年可

41、生产 3 万吨食品级和 2 万吨工业级二氧化碳,广泛应用于碳酸饮料添加、食品蔬菜保鲜、干冰生产原料等领域。 目前 CCS 技术应用还难以大规模应用, 一方面在于技术水平仍有待提升, 我国 CCS 试验示范还处于起步阶段,缺乏大规模、全流程示范经验;另一方面,CCS 示范工程投资额都在数亿元规模,并且在现有技术下,引入碳捕捉后每吨二氧化碳将额外增加 140600 元的运行成本, 如华能集团上海石洞口捕捉示范项目的发电成本从每千瓦时约 0.26 元上升至 0.5 元左右。 长期来看,碳捕捉技术是原材料碳排放占比较大的水泥行业实现碳减排的核心环节,随着技术的不断进步及成本下降,碳捕捉技术有望帮助水泥

42、行业实现碳中和目标。 3. 玻璃行业:行业格局改善,长期受益于碳中和玻璃行业:行业格局改善,长期受益于碳中和 近十年来玻璃行业单位重箱碳排放下降约近十年来玻璃行业单位重箱碳排放下降约 30%。 玻璃行业是典型的高能耗、 高排放行业,生产过程中需要消耗大量的原材料和能源,是 CO2 产生的重要来源。玻璃生产过程中的碳排放主要来自三个方面,1)消耗电力和热力引起的间接排放;2)生产过程中的排放;3)化石燃料燃烧带来的排放。 中科院曾于 2017 年对我国平板玻璃行业碳排放量进行测算,从 2005 年至 2014 年,我国玻璃行业碳排放总量从 2626.9 万吨增长至 4620.5 万吨;从单位重箱

43、碳排放的角度看,从2005 年的 71.8kg 下降至 2014 年的 58.3kg。从排放结构来看,化石燃料的燃烧是 CO2 排放的最主要来源,占到行业排放的 60%以上,生产过程排放占 20%左右,间接排放维持在12%-15%左右。 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 10/38 table_page 产业研究专题报告产业研究专题报告 图图 4:平板玻璃行业:平板玻璃行业 CO2 排放总量及单位重箱排放量排放总量及单位重箱排放量 图图 5:平板玻璃行业碳排放结构拆解:平板玻璃行业碳排放结构拆解(单位:(单位:%) 资料来源:Wind,华宝证券研究创新部 资料来源:Wind,华宝证券研究创

44、新部 从单位重箱的角度来看, 碳排放则保持下降趋势。 根据 中国平板玻璃生产碳排放研究 ,20052014 年燃烧环节单位重箱碳排放下降 10.1%,生产工艺碳排放下降 12.5%,电力碳排放下降 20.0%。单箱碳排放的下降主要由于浮法生产技术带来的生产水平提高、生产规模扩大以及燃料体系的升级等所致。 浮法工艺比例由2005 年的 79%提升至 2014年的 90%左右,浮法技术的推广使得更大的熔窑得以应用,每重量箱熔化标准煤耗比普通玻璃低 10%左右。 表表 4:平板玻璃生产工艺对比:平板玻璃生产工艺对比 生产工艺生产工艺 简介简介 备注备注 浮法 玻璃液从池窑连续地流入并漂浮在有还原 性

45、气体保护的金属锡液面上,依靠玻璃的表面 张力、重力及机械拉引力的综合作用,拉制成 不同厚度的玻璃带,经退火、冷却而制成平板玻璃 浮法玻璃厚度均匀、上下表面平整 平行,加上劳动生产率高及利于管 理等方面因素的影响,浮法玻璃正 成为玻璃制造方式的主流 压延法 将熔窑中的玻璃液经压延辊辊压成型、退火而制成 主要用于制造夹丝(网)玻璃和压 花玻璃,用于光伏 有槽垂直引上法、 对辊 法、无槽垂直引上法 使玻璃液分别通过槽子砖或辊子、或采用引砖 固定板根,靠引上机的石棉辊子将玻璃带向上 拉引,经退火、冷却、连续地生产出平板玻璃 落后工艺,基本被淘汰 平拉法、格法 将玻璃垂直引上后,借助转向辊使玻璃带转为水

46、平方向 落后工艺,基本被淘汰(部分格法 用在生产非建筑用超薄玻璃) 溢 溢流下拉法 玻璃液由供料部进入溢流道,顺着长溢流槽的 表面向下流动,在溢流槽下部的楔形体的底端 汇合形成一条玻璃带,经退火后形成平板玻璃 用于制造超薄盖玻璃 资料来源:Wind,华宝证券研究创新部 0204060800300040005000平板玻璃行业CO2排放量(万吨)单位重箱CO2排放量(kg,右轴)020406080200720082009200132014化石燃料燃烧排放生产过程排放 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 11/38 table_p

47、age 产业研究专题报告产业研究专题报告 未来玻璃新增产能限制或更为严格未来玻璃新增产能限制或更为严格 在产量方面,由于玻璃窑炉停产成本较高,较难像水泥行业一样实行常态化错峰生产,未来或更多在新增产能方面实施限制。玻璃工业属于高耗能产业,消耗大量的资源,在玻璃生产过程中,熔化、成形、退火等会产生废水、废气对环境造成污染。2013 年起,国家就开始严控行业新增产能,新建产线必须通过产能置换的方式,且政策日趋收紧。 考虑到未来玻璃行业也将纳入碳排放权交易,市场机制将倒逼排放成本较高的中小企业退出,政策端也将维持对玻璃新建产能的偏紧态度。 未来单位碳排放仍具备下降空间未来单位碳排放仍具备下降空间 玻

48、璃行业实现节能减排的路径一是来自技术进步降低单位能耗,而提升窑炉规模是有效降低能耗的重要方法。大窑炉炉体表面积及表面散热不呈线性比例增加;孔口溢流损失相差不大;烟气排放带走的热量也不随熔化面积增加呈线性比例增加。 因此,大型熔窑在节能、保温等方面优于中、小型熔窑,熔化单位质量的配合料所需燃料少能耗低,且玻璃熔窑大型化后还能大幅提升劳动生产率,减少单位产能的建设投资。 根据卓创资讯数据,截至 2020 年 12 月,从我国的浮法玻璃熔窑规模结构来看,900t/d 以上的大窑炉只占不到 20%,绝大部分仍是 900t/d 以下的中小规模窑炉。因此,预计未来中小规模落后产能的不断淘汰将是减少碳排放的

49、主要方式之一。 图图 6:目前我国浮法玻璃熔窑结构:目前我国浮法玻璃熔窑结构 资料来源:Wind,华宝证券研究创新部 除了提升窑炉规模外,纯氧助燃、燃烧、余热利用、烟气脱硝等节能减排技术的推广应用也是降低能耗的重要手段。 表表 5: 玻璃行业节能减排技术玻璃行业节能减排技术 技术技术 介绍介绍 全氧燃烧技术 利用氧气纯度90%的氧气代替空气与燃料进行燃烧, 该燃烧技术中起助燃作用的为氧气, 与传统燃烧技术相比,这种技术对于节约燃料,减少 NOx 排放,改善环境效果十分显著 29%52%19%600t/d以下600t/d-900t/d900t/d以上 敬请参阅报告结尾处免责声明 华宝证券 12/

50、38 table_page 产业研究专题报告产业研究专题报告 余热回收 使玻璃液分别通过槽子砖或辊子、或采用引砖 固定板根,靠引上机的石棉辊子将玻璃带向上 拉引,经退火、冷却、连续地生产出平板玻璃 烟气脱硝技术 烟气脱硝技术是指烟气中排放 NOx 经过物理化学变化,最终形成无污染的 N2 和水等物质 排入大气。欧美等发达国家广泛应用 SCR(选择性催化还原) 脱硝技术。SCR 脱硝效率能达 到 70%以上,NOx 的排放完全达到国家对玻璃行业氮氧化物排放的新标准 资料来源: Wind,华宝证券研究创新部 节能减排的路径二是使用更加清洁的能源。目前我国玻璃行业使用的主要化石燃料包括重油、天然气、

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