最近这些日子,环境领域热点频出。

9月21日,中国国家主席习近平在第76届联合国大会一般性辩论上发表讲话并宣布,中国将大力支持发展中国家能源绿色低碳发展,不再新建境外煤电项目。

这一承诺可是非同小可,这是在我国提出“双碳”目标的基础上又向前迈进了一大步。就是说,中国不仅自己要努力减少国内碳排放,而且要用切实行动帮助在世界范围内减少碳排放。

而在8月份,国家发展改革委在例行新闻发布会上直接点名9个省份:青海、宁夏、广西、广东、福建、新疆、云南、陕西、江苏9地上半年能耗强度同比不降反升。此外,还有10个省份的能耗强度降低率未达到进度要求,全国节能形势十分严峻。

很快,发改委的批评就有了反馈。全国多地“能耗双控”政策执行纷纷落地落实,对高污染、高能耗企业实行限电,云南、江苏、新疆、广西等地还对能耗双控举措进行了加码。不少上市公司因为限电限产,可能就直接放假到国庆了。而且限电限产的范围不仅涵盖钢铁、水泥、化工等高耗能产业,也开始涉及其他行业。

以上种种,都多多少少溯源到一个关键词—“碳排放”。那这个关系到国计民生的热门话题对仪器/检测行业到底有什么影响呢,今天我们就来聊聊。

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中国人是不是人?

2010年,央视新闻频道《面对面》栏目做了一个关于联合国气候变化大会为什么没有达成最终减排协议的采访。

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《面对面》,图片来源网络

这个节目的主持人就是后来拍摄纪录片《苍穹之下》的柴静,而受访者则是中国科学院丁仲礼院士,去年刚刚被美国列为制裁对象。

在这部片子里,柴记者全程站在“西方圣母”的立场上诘问丁院士为什么就不同意IPCC的减排协议?而丁则发出了那个“灵魂拷问”——中国人是不是人?为什么同样的一个中国人就应该(比发达国家)少排?此后这个记录片火遍网络,火遍大江南北。

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采访画面,图片来源网络

当时,西方逼着中国遵守碳排放协议,主要是中国正处在工业的上升期,对传统化石能源需求量巨大,这必然伴随着大量的碳排放,西方国家希望中国能主动降低。但对那时的中国而言,降低碳排放就等于降低发展速度。

而中国则始终坚持认为,生存权、发展权是首要的基本人权,两者决不能割裂开来。

因此有了丁院士和柴记者两种不同观点的激烈碰撞。

2

此一时,彼一时

时至2020年,中国主动宣布了“碳达峰”和“碳中和”的愿景,简称“双碳目标”。2030年“碳达峰”,也就是那一年碳排放达到峰值,以后逐年减少;2060年“碳中和”,也就是那一年中国工业和居民排出去的碳,都要自己吸收掉。

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第75届联合国大会,图片来源于网络

和西方发达国家对比来看,芬兰确认在2035年,澳大利亚在2040年,瑞典、奥地利、冰岛等国家在2045年实现净零排放(碳中和),美国、欧盟、英国、挪威、加拿大、日本、韩国等则定在2050年。作为世界上最大的发展中国家和最大的煤炭消费国,中国的时间表里并没有太多的富裕。

这,说明了什么?

一是底气

中国赶上了工业化的末班车,已成为全球第二大经济体,绿色经济技术的领导者。比如,我国光伏、风电、水电装机量均已占到全球总装机量的三分之一左右,领跑全球。这些,都是实现“双碳目标”的有利因素。

当然,困难也很多。最大的就是怎么进行传统产业的能源结构调整升级。在当前中国能源产业格局中,煤炭、石油、天然气等产生碳排放的化石能源依然占能源消耗总量的84%。

不过对于今天的中国来说,主动迎难而上是必然的选择。

因此我们把今后几十年的突破口,至少是突破口之一,选择在了“双碳”方向上,选择在了新能源领域。这一点在中国汽车工业表现得尤为明显,绕开油车,直接入局新能源汽车制造,转换赛道,从而实现最终的“弯道超车”。

可见,一个“双碳目标”的提出,对于我国制造产业发展的影响是方方面面的。

二是外部压力

可以预见的将来,“碳税”不可避免。在这一环保政策问题上,欧盟又一次走在了世界的前面。

今年3月份,欧洲议会投票通过“碳边界调整机制”(CBAM)议案,这使得欧盟距离2023年到2026年正式施行碳关税政策又近了一步。

CBAM主要是通过开征碳边境税,来调整企业为规避欧盟排放标准,而将不符合标准的制程转移到欧盟外,或者欧盟产品被碳密集型进口产品给取代,这种现象被欧盟称为“碳泄漏”。

全球一盘棋,不能有“开天窗”的地方。

CBAM再一次说明了环境保护从来就不仅仅是个科学问题。运用得当的话,既能够有助于树立一个光辉、正面的形象,同时还能作为一个商业竞争中的有力工具。

这个机制目前主要涵盖欧洲碳市场中的电力、钢铁、水泥、铝和化肥五个领域。这五个领域的碳排放大户如果不尽快整改,很快赚的钱还不够交“碳税”。而碳排放小的那些企业通过出售指标进行“碳交易”,也能赚得盆满钵满。特斯拉10年“卖碳”赚了40亿美元,马斯克也获得了“新时代的卖碳翁”称号。

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马斯克,图片来源网络

从中欧贸易强度上看,欧盟的碳边界调整机制,会对中国产品出口产生影响的首当其冲是钢铁和铝业两个行业。2019年的数据显示,这两个行业,中国出口欧盟的产品贸易总额大致60亿欧元出头,而2019年中国对欧盟出口总额约3600亿欧元。剩余大部分其它产品(如汽车、太阳能光伏板、电子品、机械零件、家具、玩具、服装等终端复合产品)当下暂不会受其影响。

不过,现在没事儿不代表将来也没事儿。中国相关出口企业未雨绸缪,预先做些准备也是必要的。

在这些可做的准备当中,很重要的一条就是,尽快设立完善的企业能源消费和碳排放数据检测和核查体系,和国际标准接轨,争取与欧盟碳主管机构谈判中更有优势。这对于环境相关仪器和检测企业来说,也是未来商机所在。

3

环境监测怎么赚“双碳”的钱?

毫无疑问,当下环境监测领域最热门的话题是“双碳”。“碳中和”有可能将会是一个万亿级的市场,但是与温室气体监测业务相关的企业能从中分得几杯羮,还要取决于相关仪器和检测企业能够在“双碳攻坚战”中发挥什么作用。说得更具体些,就是能够在MRV体系中发挥什么作用。

所谓MRV就是可监测(Monitoring)、可报告(Reporting)、可核查(Verfication)的简称。

如果说实现“碳达峰”与“碳中和”所有工作的基础是“碳核算”的话,那么“碳核算”的核心就是怎么保障碳排放数据的准确、可靠。只有这个问题解决了,才能有后面“碳交易”的顺利进行。否则,你说3,他说5,双方互不买账,这还咋个交易?而要保障形成准确、可靠的碳排放数据,就要仰仗这个温室气体排放的MRV制度。

MRV这个东东从诞生开始,剧情就比较“狗血”。这也成为了2009年12月哥本哈根大会上发达国家和发展中国家最主要的分歧之一。

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哥本哈根联合国气候变化大会,图片来源于网络

发达国家承认“共同但有区别的责任”,但前提是他们要亲自主导发展中国家温室气体减排的MRV。说白了就是,我可以承担多数的责任啊,但是你们的排放数据我要亲自看一看,算一算,查一查。

对这种有损主权的事情,中国当然不会干。你美国陆军那个德特里克堡生物实验室能否让中国MRV一下试试?

于是,经过艰苦的谈判,哥本哈根协议最终达成共识:发展中国家采取的自主减排措施需要在国内测量、报告和审核。在确保国家主权得到尊重的、明确界定的方针基础上,每两年通过国家间沟通,报告其国内自主减排的MRV结果,以促进交流各国减排措施实施的相关信息。

至于这个MRV机制是如何运行的,很复杂,牵扯到政府、排放企业、监测机构、审核机构、咨询机构等各类参与者,涉及到很多的制度文本,但其真正的底层就是监测数据(也是为最终计算服务的)和排放算法。剩下的所有工作内容,其核心目标只有一个,证明最终那个计算出来的数,就是真正的温室气体排放量。

目前,碳排放量的核算方法主要有两类:

第一类是基于计算的碳核算法

包括基于具体设施和工艺流程的碳质量平衡法计算、排放因子法计算。这是在中国最易于推广的,也是欧盟多数企业采用的一类方法。

第二类是基于现场监测数据的碳核算法

通过连续监测浓度和流速(CEMS)直接测量温室气体排放量。这类方法可以提供实时动态的数据。

该方法目前在SO2、NOx等污染物监测中已广泛使用,而针对CO2,常用的红外法虽然可实现良好的浓度响应,但在无组织排放的场景中容易造成误差,且成本较高。

所以,有人认为,碳监测也不是万能的。

因此对于环境监测仪器厂家而言,不能只搞仪器,而是应积极和相关机构合作,对碳核算的整个业务链条进行多方位渗透。

4

环境监测领域市场如何依势前行?

一是监测仪器市场

就碳监测技术而言,目前的主要难点应当是在于对环境空气中温室气体的监测,也就是所谓本底值的监测。

一方面,生态环境部在温室气体监测体系建设方面,已经有了明确的指导意见。除了排放源监测试点外,重点城市监测试点和区域监测试点也同步推进。这是现实的需要。

另一方面,环境空气中温室气体监测对于相关监测技术及产品的要求确实比较高。以CO2为例,目前全球大气环境中CO2浓度大约为410ppm,而每年的变化大约在2ppm,也就是说要在高本底下测量微小的浓度变化,这对仪器的灵敏度提出了极高的要求。

从中国环境监测总站发布的信息推测,未来相关国标中的环境空气温室气体及其示踪物自动监测仪器很可能出自基于以下五种方法的仪器,即光腔衰荡光谱法、离轴积分腔输出光谱法、气相色谱法、非分散红外法、和傅里叶红外法。

而这五种技术方法中,部分技术还需要进口,也就是所谓被“卡着脖子”。

譬如,光腔衰荡光谱技术(CRDS),该技术最大的特点就是高灵敏度。其商品化的大气环境监测仪器目前主要出自两家美国公司,PicarroLGR。但其实CRDS这种技术与华人还颇有渊源。世界上第一台商品化的CRDS产品诞生于美国Tiger Optics公司,并获得2002年美国R&D100奖。而当时研发团队的负责人,后来担任该公司副总裁的正是来自中国的阎文斌博士。

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高精度碳同位素分析仪,图片来源网络

不过,已经有国内环境监测仪器厂家看到了这点,正在进行重点攻关,相信很快市场上就会见到同类的国产产品。

二是碳核查市场

除了监测仪器市场外,另一个大有可为的市场可能就是碳核查了。

前面说过,我国目前最易于推广的是基于计算的碳核算法,这就不可避免地需要引入第三方机构进行碳核查,就是由第三方来核查确定企业上报的排放数据是否真实有效。这个市场保守的估计也在150亿元/年(以全国规模以上工业企业数量为37.8万家计)。

而这个市场中,除了环境监测仪器企业外,另一重要“玩家”就是第三方检测机构。诸如国检集团、谱尼测试、华测检测等,在碳核查领域均已提前布局,拿下了相关资质,业绩有望受益于碳核查带来的巨大增量市场。

番外

最后想说几句的是,全球气候变暖这个话题其实是存在争论的。主流看法,全球气候变暖当然是因为人类自己zuo的,而且地球温度如果再上升两度,人类就完蛋了。

但也有另一派观点认为,地球的温度自古以来就是这样变来变去,一段时期高,一段时期低,周而复始。中国现代气象科学的奠基人竺可桢先生在1972年83岁高龄的时候,于《考古学报》上发表论文“中国近五千年气候变迁的初步研究“,吸引了当时整个史学界的目光。这篇论文系统地总结了中国气候变迁的基本规律,表现在五千年来温度变化上,可以明显地总结出四个温暖期和四个寒冷期,而且是交替出现。

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中国近代气象学家 竺可桢,图片来源网络

特朗普和普京甚至认为全球变暖是彻头彻尾编造出来的概念。

从咱们凡人的视角看,气温升高除了各种坏处之外,能带来的最大好处就是使像中国北方这样干旱少雨的地区降水增多,植被恢复加速,植被恢复又意味着碳汇能力的增强。

碳汇(carbon sink),是指通过植树造林、植被恢复等措施,吸收大气中的二氧化碳,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。

陕西、河南是中华文明的发源地,历史上曾经气候湿润,森林遍布,后来逐渐变得干旱少雨,黄土遍地,大部分地区成为典型的北方景象。但近年来却情况有变,陕西西安及附近地区给人感觉越来越湿润宜人,而河南在今年更是迎来了百年一遇,甚至千年一遇的大暴雨...

总之,气候话题就是把双刃剑,就看你怎么用,什么时候用。

未来这几十年,中国应该是会一直高擎着环保大旗,既占据道德高地,同时又实现跨越式发展。