碳达峰时代绿色投资的技术思考

吴 竺 （中美绿色基金管理有限公司，北京 100022）

1 碳达峰时代背景

我国已经是世界上最大温室气体排放国之一，要实现碳达峰目标与碳中和愿景，需要付出艰苦卓绝的努力。此外，中国从碳达峰到碳中和的过渡期远远少于发达国家，更意味着我国能源消费和经济转型、温室气体减排的速度和力度，要比发达国家快得多、大得多，实现碳达峰、碳中和将是一场广泛而深刻的社会系统性变革。

2 中美绿色基金简介

我国是世界上主要污染物和温室气体的排放大国之一，经济高质量发展和满足老百姓对美好生活的向往，与生态环境改善密切相关。为了实现可持续发展目标、碳达峰和碳中和目标，我国需要付出持续艰苦的努力。我国从碳达峰到碳中和的过渡期远远短于发达国家，这意味着必须大力推进经济和能源绿色低碳转型、经济体系的系统性变革。我国在格拉斯哥全球气候峰会上提出了新的明确目标：到 2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比 2005年下降 65% 以上，达到峰值，非化石能源占一次能源消费比重将达到 25% 左右，森林蓄积量将比 2005年增加 60亿 m3，风电、太阳能发电总装机容量将达到 12亿 kW 以上，从能源生产、能源利用方式、能源利用效率、资源循环回收等各个环节对国民经济发展模型提出了全新的挑战。为实现 2030年前碳达峰、2060年前碳中和，将带来一场以能源变革为基础的经济发展模式变革，绿色投资的前景和空间也将更加广阔。

中美绿色基金成立于 2016年，旨在围绕物质资源利用效率的提升、自然能量获取方式的优化、资源循环可持续利用，展开围绕全生命周期碳减排效益最优化的绿色低碳投资，推动经济的绿色低碳转型和可持续增长。通过多层次、全方位的投资组合，推动绿色创新技术的研发，加速绿色技术的产业化推广和应用。通过专注于绿色股权投资，树立绿色投资的专业化标杆，为投资人带来可观的财务回报，使绿色低碳技术创新成为经济发展的新动能和新支撑。

按照有利于减少各种污染物和温室气体排放，有利于提高资源利用效率和循环利用水平的标准，中美绿色基金主要在 4 个领域投资：①清洁低碳能源生产和存储技术；②绿色智能制造、绿色交通物流；③能效提升技术及相关新材料、终端高效用能设施；④再生资源循环利用、生态环境保护与修复。

中美绿色基金围绕碳达峰、碳中和目标进行全方位、全产业链的布局，针对投资方向和阶段分布，基金制定了“五位一体”的投资策略。

（1）技术性：依托较强的产业技术背景和产业圈资源，深耕上下游产业技术链，寻找具有核心产业技术的潜在头部企业。

（2）伙伴型：依托丰富的政府与企业资源、资本市场运作经验、产业技术能力，为被投企业提供宏观政策咨询、资本市场运作、产业技术顾问、市场拓展等服务，成为被投企业的伙伴型投资人。

（3）组合型：通过建立早期（10%）、成长期（50%）、成熟期（40%）搭配的阶段组合型投资模型，形成合理的产业技术链和生态圈投资布局。

（4）碳中和：以自主研发的 ESG 评估模型为基础，与投资回报风险评估共同作为投资决策依据。将 ESG 因子融入传统分析模型中，选出 ESG 因子高于同类平均水平的板块和公司作为投资标的。

（5）控风险：通过组合型投资模型，强化投前技术和财务评估、投中风险评估、投后风险管控，降低投资风险。

中美绿色基金组建伊始即专注于绿色股权投资，致力于树立绿色投资的专业化标杆，以促进中国经济的绿色低碳转型和绿色创新发展为己任。中美绿色拥有一套 ESG 评估专利模型，用以量化被投企业或项目的减排能力以投资决策。中美绿色项目 ESG 评估模型示意图如图 1 所示。

图1 中美绿色项目 ESG 评估模型示意图

3 碳达峰行动计划的行业影响分析

3.1 能源消费总量、增量严格管控

2020年我国能源消费总量（折算为标准煤，下同） 49.8亿 t，根据碳达峰目标，我国 2030年能源消费总量将控制在 60亿 t 以内，10 a 仅新增 10亿 t，远低于过去 10 a 的增长水平。因此，未来我国经济将面临资源的强约束，转型升级、提质增效、绿色发展将成为必然选择。

3.2 能源消费结构的巨大变化

非化石能源消费占比上升。根据行动计划，非化石能源消费占比将从 2020年的 15.9% 分别提高到 2025年的 20% 和 2030年的 25%。

化石能源消费出现显著分化。煤炭消费量下降，煤炭消费在“十三五”期间逐步减少。根据初步测算，预计 2030年我国煤炭消费占比有望从 2020年的 56.8% 下降到 2030年的 42%，煤炭消费量将比 2020年下降 3亿 t 标准煤。天然气加快发展，由于天然气单位热值排放量仅为煤炭的 56%，因此未来仍有较大发展潜力，预计天然气消费总量将从 2020年的 3200亿 m3增长到 2030年的 6000亿 m3。原油将保持微幅增长，在 2030年达峰，国内原油消费量将在 2030年达到 6.8亿 t，比 2020年增加 0.7亿 t。

终端电气化率大幅提高。鉴于电力的利用效率较高，未来终端电气化率将大幅度提高，预计终端电气化率从 2020年的 27% 提高到 31%，2050年达到 50%。

火电在发电量中占比将持续下降。预计火电发电量占比从 2020年的 70% 下降到 2030年的 50%。受此影响，未来火电将由主体电源转型为调节型电源，煤电利用小时数将持续降低。

3.3 高耗能、高排放产业加快转型

煤电（37%）、钢铁（18亿 t）、有色（7%）、水泥（14%）等“双高”行业在碳排放中占近 80%，因此是未来减碳的主要领域，转型刻不容缓。存量减量置换、提高能效标准、改变用能方式（加大在光伏、风电绿色能源的利用比例）、加大循环经济力度（固废，如废钢、可再生铝、废渣的循环利用）会加大力度、其他减碳技术应用等将会有很多的市场应用机会。

3.4 新型电力系统迅猛发展

根据行动计划，2030年我国光伏、风电总装机将达到 12亿 kW，将比 2020年新增7亿 kW，年均新增 7000 万 kW，无疑将给新能源行业带来广阔发展空间。与此同时，随着煤电严控，新能源装机规模越来越大，应对尖峰负荷的调峰压力与日俱增。为确保电网安全运行，储能业务必须加快发展。

3.5 节能、降碳将逐渐成为社会主流生活方式

绿色建筑普及化率提高，如被动房屋、屋顶光伏、绿色建材等；加大生活垃圾减量化、资源化，固废处理行业将持续发展；绿色交通和绿色出行更为普及，电动汽车、加氢站、充电桩将继续加快发展；绿色供应链成为主流，推广绿色低碳产品，完善绿色产品认证与标识制度，提升绿色产品在政府采购中的比例。

4 不同绿色时代属性的投资技术布局思考

在这个时刻变化着的绿色发展时代，绿色低碳学科的发展和投资面临同样的技术选择。

2030年和2060年，这两个重要的时间节点代表着中国碳达峰和碳中和的两个重要时间节点。虽然大方向都是低碳绿色，但是碳达峰和碳中和所要解决的核心问题是不一样的，所以侧重的技术也会有差异。

在现阶段看，经济和技术综合效益最成熟的是在能源的源头更可能多地选取清洁电力和天然气等气体能源的替代，在下游加大清洁电力的电气化、天然气等清洁气体能源的利用以及节能（工业节能和建筑节能）。碳中和阶段是非碳能源（例如氢能等）大面积地替代化石能源，因此在投资和学科设置中同样要考虑 10 a 发展的重点和 20 a 发展的规划。

碳达峰和碳中和不同的内涵属性，决定了有不一样的阶段技术选择。在 10 a 这个时间区间看，中美绿色基金重要的投资布局还是侧重在碳达峰这个阶段，这个阶段的技术重点会是我们要重要考虑的，同时兼顾下一代碳中和前沿技术的布局。

本文主要侧重在能效应用和建筑节能领域的技术思考。

4.1 能效应用领域

过去两年，电动汽车的迅猛发展，已经拉开了清洁电力在用户端电器化的进程，电动汽车、快充桩、UPS 电源（通信）、光伏、轨交以及航天军工等领域，涉及电器化的设备、材料、系统解决方案等领域都是很迎来了巨大的投资机会。

在能效利用领域，下游市场的需求驱动，以下几个技术方向未来十年将会有较好的投资机会：①清洁气体能源的高效燃烧及综合利用；②气体能源的气液两相转换基础研究和工程应用；③能源利用端的基础传热、传质研究和工程应用；④跨学科的电气自动化和能源系统的耦合研究；⑤氢气的燃烧机理研究及气液两相转换的机理研究；⑥超低氮燃烧的机理研究、污染物控制及工程应用；⑦以上领域涉及的新材料（合金材料、无机硅酸盐材料、高分子聚合材料等）。

4.2 绿色建筑

建筑能耗（生产过程＋运行）占中国总能耗 40% 以上，建筑耗能成为碳达峰阶段一个很重要的节能领域。

从笔者个人角度，对绿色智能建筑有 3 个成语去阐述和理解：以人为本、知学善用、克勤克俭。

真正的绿色楼宇应当“以人为本”，更好地服务于人。在楼宇的设计和施工阶段，可以用 BIM 等技术捕获建筑的静态数据，然后用可视化和仿真的方式，设计最佳的空间布局、冷热源方案、疏散路线、居住环境等，并提高建筑工程效率。

真正的绿色楼宇应当“知学善用”，不仅能够了解外界环境并与之互动，同时也具有学习和适应的能力。通过部署物联网设备，楼宇能够及时捕捉大量数据，以洞悉周围环境，并主动响应人们的需求，同时通过分析楼宇和设备产生的数据进而提供反馈信息，帮助人们实现科学决策和精细管理。

真正的绿色楼宇应当“克勤克俭”，通过最小化能源消耗来满足人的舒适性。未来，智能楼宇可以根据房间的实际使用、光照条件、温度湿度、二氧化碳浓度等维度，通过自动调整照明、暖通空调使用方案、高效换气等手段来实现基于舒适性的建筑节能，和普通建筑比，这将能够减少大量碳排放。

在以上理念的支持和指导下，与宝业集团合作，设计并建造了中航信托总部大厦——江西南昌航信大厦，在以上系统理念的整体构架中，采用了 50 余项绿色技术，集成了国际先进的楼宇智慧控制系统、数字化、人工智能等多项功能。项目从建设至交付获奖不断，已获得“中国好建筑”“南昌市优质结构”“江西省优质结构”等省级以上 10 余项荣誉，更是作为首个装配式项目获得了 2020－2021 鲁班奖，还获得了 2021年度“国家绿色建筑创新奖”，实现了业主方与建设方的价值共创。中航信托总部大楼简介如图 2 所示。

图2 中航信托总部大楼简介图

在南昌航信大厦的基础上，宝业集团邀请中美绿色基金协作，继续探索绿色建筑技术在智能建筑大楼上的综合应用。

宝业集团在绍兴市投资建设的“中国建筑节能检测中心（园区）”总建筑面积 18 万 m2，地上 12 万 m2，地下 6 万 m2，由办公楼、数据中心、商业中心、公寓等不同建筑业态构成，集成国内在绿色建筑、智能建筑的顶尖技术，打造绿色低碳时代的园区类标杆建筑形态。

为了确保节能中心的性能，设计团队依托建筑结构从建筑能耗模拟开始，参考绍兴的十年综合气候参数等，运用 energy plus、CFD 模拟等，对建筑围护、不同楼层空间气流组织、外部日照辐射、采光、冷热源等进行了综合分析，并在此基础上构建了具有自学习策略的控制体系。基于 CFD 仿真的自学习智能空调控制系统如图 3 所示，中国建筑节能检测中心绿色建筑构架图如图 4 所示。

图3 基于CFD仿真的自学习智能空调控制系统

图4 中国建筑节能检测中心绿色建筑构架图

通过这些高性能、绿色低碳建筑的实践，我们更加关注以下技术的发展，并从中寻找突破性的技术投资机会。

（1）建筑、家居物联网：有利于节能的智能家居技术集成、智能家居硬件、智慧楼宇系统、空气洁净、CFD 模拟技术与暖通的结合等。

（2）建筑节能：合同能源管理、绿色数据中心、绿色建筑材料、BIM、建筑节能技术。

（3）绿色建材：建筑固废循环利用、新型高性能绿色建材（低碳、高性能绝热、隔音等）、建筑光伏材料、新型门窗材料等

5 结语

碳中和、碳达峰不仅仅意味着低碳、绿色，更为重要的是改变了经济增长方式，对高新技术的需求将比任何一个时期都更为迫切。通过投资新型的绿色发展技术，给绿色发展助力，是这个时代投资的主旋律。但是由于绿色技术门类众多，且受到应用场景、经济性、制造技术、政策法规等诸多因素的影响，绿色技术的投资还面临很多挑战和很多不确定性，希望有更多年轻的、低碳领域的专业技术学子加入到绿色投资领域，用专业的眼光去发掘更多有潜力、有价值的绿色发展技术，为在 2030年前实现碳达峰、2060年实现碳中和，贡献一份力量。