2021年环保行业碳中和深度报告：日本降碳之路，资源约束型国家的选择

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2021 年 5 月 12 日 行业研究 日本降碳之路：资源约束型国家的选择 ——碳中和深度报告（六） 日本降碳之路：碳减排与 GDP 的同步/脱钩与能源结构密切相关。根据日本 GDP 增长和碳排放量变化，可以将1990-2019年分为三个阶段：1）1990-1995： GDP与碳排放量相关度强，呈现同步、低速上行趋势；2）1996-2012年： 碳排放量与GDP水平震荡，经济危机、福岛核事故显著改变碳排放趋势；3） 2013-2019年：GDP与碳排放量“脱钩”，核电重启、可再生能源快速发展 显著改变能源结构。 根据因素分析的结果，2013-2019 年，碳排放量下降2.06亿吨，其中由 CO2 排放因子（电力）、能源消耗系数（电力）、能源消耗系数（其他燃料）贡献 的减排量分别为 8470、6820、8040万吨。CO2 排放因子的下降主要由于核 电重启和可再生能源使用比例扩大；能源消耗系数的下降主要由于日本震后 “全面大节电行动”和能源节约。 减排目标更新：2013 年碳达峰，2030 年较 2013 年减排 46%，2050 年实现碳 中和。2021 年 4 月 22 日举行的“领导人气候峰会”上，日本首相菅义伟宣布， 将 2030 年温室气体减排目标由 26%提升至 46%（较 2013 年）。 根据 2020 年 12 月发布的碳中和产业纲领——《2050 年碳中和绿色增长战略》， 到 2050 年，电力需求将比目前增加 30%-50%，其中约有 50%-60%的电量由可 再生能源提供。政府将基于预算、税制、金融、监管、国际合作 5 个政策工具， 为 14 个领域制定具体发展目标。 日本碳中和路线图：关注能源、制造/运输业、家庭与办公。 14 个重点发展领域的选择，主要是基于资源禀赋和发展核心竞争力。 能源：海上风电：2040 年规模达到 30-45GW；氢能：2050 年达到 2000 万吨； 核能：福岛事故后，日本核电政策经历了两次转变，最终确立了核电“长期基荷 电源”的地位。日本的能源规划中，1）扩大规模与降低成本相辅相成；2）发 展国内供应链是拉动经济的重要手段，3）面向国际市场，实现技术与设备输出。 制造业与运输业：1）石油危机后，产业转型与节能降耗推动日本制造业能耗与 GDP“脱钩”；2）2000 年前后，“下一代汽车”（尤其是混动汽车）占比提升， 推动日本运输业能耗与 GDP“脱钩”。根据规划，2030 年“新一代汽车”占国 内乘用车的 50%-70%；3）数字化绿色和绿色数字化是半导体产业的两个方向， 即通过数字化提高效率、减少能耗，同时加大数字化设备本身的节能。2030 年 数字化相关市场将达到 24 万亿日元，功率半导体市场 1.7 万亿日元。 家庭与办公：由于分布式光伏的主导地位（2019 年底 BAPV 占 59%，离网型占 31%），日本将光伏产业划分至家庭办公板块。根据规划，未来主要开发轻量级 模块，以开发承重受限的建筑物（墙壁/窗户）和屋顶、车顶等场景，实现新建 住宅/建筑零能耗。 投资建议：1、重视光伏、风电等新能源领域基本盘，同时布局 BAPV/BIPV、海 上风电、氢能等前沿领域：建议关注隆基股份、通威股份、中环股份、阳光电源、 日月股份、亿华通-U、森特股份等。2、工业转型与供给侧改革：发展创新密集 型产业及高端制造业，重视电力、水泥、钢铁、铝、玻璃供给侧改革与升级。3. 新能源车及储能产业链：建议关注宁德时代、亿纬锂能、派能科技、国轩高科、 孚能科技、恩捷股份、星源材质、亿华通-U、特锐德、盛弘股份、永福股份等。 4. 循环经济领域：发展循环经济涉及废钢、再生铝、电池回收、再生资源等， 建议关注格林美、中伟股份、星云股份、瀚蓝环境、盈峰环境、龙马环卫、宏盛 科技等。 风险提示：经济增速大幅下行、关键技术未能及时突破、投资吸引度不足。 环保： 买入（维持） 电力设备新能源： 买入（维持） 作者 分析师：殷中枢 执业证书编号：S0930518040004 010-58452063 yinzs@ebscn.com 分析师：黄帅斌 执业证书编号：S0930520080005 021-52523828 huangshuaibin@ebscn.com 分析师：马瑞山 执业证书编号：S0930518080001 021-52523850 mars@ebscn.com 分析师：郝骞 执业证书编号：S0930520050001 021-52523827 haoqian@ebscn.com 联系人：陈无忌 021-52523693 chenwuji@ebscn.com 股价相对走势 资料来源：Wind - 3 0 % 0% 30% 60% 90% 1 2 0 % 2 0 /0 3 2 0 /0 4 2 0 /0 5 20 /06 2 0 /0 7 2 0 /0 8 2 0 /0 9 2 0 /1 0 2 0 /1 1 2 0 /1 2 21 /01 2 1 /0 2 2 1 /0 3 300 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 投资聚焦 在全球范围内，日本是政策引导产业升级的典范，也是资源循环利用的践行者。 其背后是日本作为岛国的资源约束。碳中和对我国实现能源安全和经济转型具有 重要的推动作用，日本的经验具有借鉴意义。 我们创新之处 1）日本碳排放与 GDP“脱钩”的量化解析。 2013-2019 年，日本 GDP 增加 10%，碳排放量减少 14%，实现了所谓碳排放 与 GDP“脱钩”。因素分析表明，2013-2019 年，日本碳排放量下降 2.06 亿吨， 其中由 CO2 排放因子（电力）、能源消耗系数（电力）、能源消耗系数（其他 燃料）贡献的减排量分别为 8470、6820、8040 万吨。原因在于核电重启和可 再生能源发展，单位能源消耗产生的碳排放量下降，以及节能节电措施的普及， 单位 GDP消耗的电力和其他燃料下降。 2）产业升级与节能能耗相匹配。 日本善于利用政策引导、财政/金融倾斜等手段推动产业发展，在其发展过程中 先后经历数次产业升级。如 1973 年第一次石油危机之后，日本由“资本密集型” 产业（钢铁、石化、造船等）转向“知识密集型”导向，汽车、半导体产业兴起， 能源消耗呈现下降趋势。1973-1983 年日本实际 GDP 累计增加 42%，但能源消 耗累计下降22％。因素分析表明，石油危机之后，推动日本制造业在增加生产 的同时抑制能源消耗的主要因素是节能方面的进展（能源单位因素）和从材料工 业向加工及组装型工业的转移（构造因素）。 3）资源约束是产业发展与碳减排的“基因”。 回顾日本的产业转型、能源使用与碳减排，资源约束是深层次原因。由于化石能 源短缺，日本对核电“又爱又恨”，在经历了态度波折后，最终确立为“长期基 荷电源”，同时对氢/氨能/海上风能保持高度重视；由于锂资源约束，日本对混 动汽车和燃料电池汽车有所倾斜；由于地形限制，日本的光伏产业高度依赖建筑。 投资观点 投资方面建议关注： 1、重视光伏、风电等新能源领域基本盘，同时布局 BAPV/BIPV、海上风电、氢 能等前沿领域：建议关注隆基股份、通威股份、中环股份、阳光电源、日月股份、 亿华通-U、森特股份等。 2、工业转型与供给侧改革：我国处于产业转型阶段，发展创新密集型产业及高 端制造业，有助于降低碳排放；同时，重视电力、水泥、钢铁、铝、玻璃供给侧 改革与升级。 3. 新能源车及储能产业链：建议关注宁德时代、亿纬锂能、派能科技、国轩高 科、孚能科技、恩捷股份、星源材质、亿华通-U、特锐德、盛弘股份、永福股份 等。 4. 循环经济领域：发展循环经济涉及废钢、再生铝、电池回收、再生资源等， 建议关注格林美、中伟股份、星云股份、瀚蓝环境、盈峰环境、龙马环卫、宏盛 科技等。 8VpOoQpQnQpPoRtNmRqOtPsP7NcMbRnPrRnPqRlOqQnQlOpOoN8OqRpPxNtQnNvPtRnM 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 目录 1、 日本降碳：碳排放与GDP的同步与脱钩 . 7 1.1、 1990-2019：碳排放与GDP 增长的三个阶段 7 1.2、 第二阶段：经济危机与福岛核事故成重要因素 8 1.3、 第三阶段：能源结构改变与节能行动成重要因素 9 1.3.1、 CO2排放因子：与能源结构改变密切相关 10 1.3.2、 能源消耗系数：节能需要改变工业和生活方式 . 11 2、 2013年碳达峰，制定2050年的碳中和规划 14 2.1、 减排目标更新：2030年较2013年减排46% 14 2.2、 五个主要的政策工具 16 2.2.1、 预算：绿色创新基金推动能源革命和减碳措施 . 16 2.2.2、 税制：对碳中和投资税收减免或特别折旧 17 2.2.3、 金融：建立合适的金融体系支持碳中和投资. 17 2.2.4、 监管改革与规范化：强化环境监管、碳交易、碳税制度 18 2.2.5、 国际合作：碳外交争取更多边、多领域合作. 18 3、 能源与工业转型是核心：考虑资源约束与维护核心竞争力 18 3.1、 能源：可再生能源为主、核能为辅，重点扶持氢/氨 21 3.1.1、 海上风电：扩规模降本，发展国内供应链 23 3.1.2、 核能：后福岛时代的能源政策考验，中长期地位确立 27 3.1.3、 氢/氨：锂资源约束下的优先选择方向 31 3.2、 制造业与运输业：强化半导体与新能源车等领域技术、创新能力 . 38 3.2.1、 产业升级的典范 38 3.2.2、 新能源车战略选择 . 42 3.2.3、 如何维持汽车与半导体领域优势地位？ 43 3.3、 家庭与办公：建筑节能与循环经济是重点 . 51 3.3.1、 建筑节能：光伏的重要发展方向 . 53 3.3.2、 资源循环与垃圾分类 . 57 4、 投资建议 . 62 5、 风险分析 . 62 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 图目录 图1：日本GDP与碳排放量 . 7 图2：日本地价在1991年见顶 . 8 图3：日本股市在1990年见顶 . 8 图4：日本重要工业品产值 . 8 图5：日本人均GDP与人均能耗 8 图6：核电利用率显著影响碳排放强度 . 9 图7：CO2排放量的因子分解 . 9 图8：2013-2019年碳排放量变化中各因素贡献度 10 图9：核电重启带动CO2排放因子快速下降 11 图10：2019年核电重启率升至20.6%，发电量占比6.2% 11 图11：日本“全民大节电”行动海报 . 12 图12：日本“全民大节电”行动海报. 12 图13：2006-2019年碳排放量变化因素的分解 . 12 图14：2005-2019年、2013-2019年碳排放量变化因素的分解 . 13 图15：日本减排目标升级 . 14 图16：日本碳中和发展规划 . 15 图17：2019年按国家划分的公共能源RD＆D预算总额 16 图18：日本历年能源研发支出预算 16 图19：利用税制鼓励相关投资、重组、研发 17 图20：建立合适的金融体系支持碳中和投资 17 图21：制定环境监管法规与碳交易市场、碳税等制度 . 18 图22：14个重要领域 . 19 图23：分部门碳排放量 19 图24：能源起源CO2排放量的排放源分析（2016年度） . 20 图25：一次能源结构 21 图26：发电量结构 21 图27：2018年与 2050年各能源发电量 22 图28：2018年海上风电潜能覆盖电力需求倍数 . 23 图29：候选海上风电场 23 图30：日本海上风电装机规模 . 23 图31：日本海上风电装机LOCE成本 23 图32：海上风电行业增长战略时间表. 24 图33：日本政府主导的推送式项目方案介绍（日本版集中模式） . 25 图34：风电产业链全球生产份额 25 图35：2020年全球前15大风机整机商及装机容量市场份额 . 25 图36：加快建立海上风电国内供应链. 26 图37：海上风电市场国际合作 . 26 图38：核电关停后扩大了LNG与石油的使用 27 图39：2019年日本原油供应结构 . 27 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 图40：2019年日本LNG供应结构 . 27 图41：2019年煤炭供应结构 27 图42：日本发电量结构 28 图43：核电利用率下降后电力碳排放强度快速上升 . 28 图44：进口化石燃料增加导致贸易逆差 . 28 图45：核电关停造成电价提升 . 28 图46：2030年能源计划中核电占20-22% 29 图47：日本可操作的核电功率 . 30 图48：截止到2020年3月10日的日本核电站分布 . 30 图49：核能增长战略时间表 . 30 图50：模块化生产和组装 . 31 图51：SMR反应堆安全边际更高 31 图52：氨燃料行业增长战略时间表 32 图53：氨生产、运输、发电流程示意图 . 32 图54：氢能增长战略时间表 . 33 图55：氢能使用潜力与资源潜力 34 图56：氢气供应量与成本预测（日本经济产业省） . 34 图57：福岛光伏制氢项目 . 35 图58：福岛光伏制氢项目 . 35 图59：澳大利亚“褐煤氢示范项目”. 36 图60：文莱“使用有机氢化物建立供应链” 36 图61：日本氢能利用现状及目标 36 图62：家用燃料电池推广情况 . 37 图63：松下“能源农场”（家用燃料电池） . 37 图64：三菱日立动力系统（MHPS）（工商业用途） 37 图65：燃料电池相关市场规模预测 38 图66：日本氢燃料电池技术前沿 38 图67：日本制造业转型 39 图68：制造业的能源消耗和经济活动. 40 图69：制造业能源消费结构 . 40 图70：制造业能源消耗的要因分解 40 图71：制造业单位能源消耗的推移 40 图72：2000年前后日本运输部门能耗见顶 42 图73：汽车各车型保有台数 . 42 图74：新车及存量车辆油耗水平 42 图75：日本新一代汽车的普及目标与现状 . 43 图76：下一代汽车保有台数 . 43 图77：汽车和蓄电池行业增长战略时间表 . 44 图78：半导体和通信行业增长战略时间表（1） 45 图79：半导体和通信行业增长战略时间表（2） 46 图80：船舶行业增长战略时间表 47 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 图81：交通物流和基建行业增长战略时间表 48 图82：食品农林和水产行业增长战略时间表 49 图83：2021年3月日本森林覆盖情况卫星图 . 49 图84：蓝碳示意图 49 图85：航空业增长战略时间表 . 50 图86：碳循环行业增长战略时间表 51 图87：日本地形 . 52 图88：日本光伏土地使用费 . 54 图89：土地租金是光伏安装成本的重要组成（2018年） 54 图90：太阳能发电（2000kW）各国价格 . 54 图91：风力发电（2000kW）各国价格 . 54 图92：全球光伏市场份额 . 55 图93：日本光伏在住宅领域市占率最高 . 55 图94：光伏仓库屋顶 56 图95：光伏汽车 . 56 图96：下一代住宅，商业建筑和太阳能行业增长战略时间表 57 图97：家庭部门的能源消耗和经济活动 . 58 图98：家庭部门的能源消耗因素分解. 58 图99：家电保有量 58 图100：主要家电产品的能源效率的变化 . 58 图101：人均垃圾产量和最终处置量下降 . 58 图102：循环利用率持续提升 . 58 图103：日本资源循环示意图 . 59 图104：资源循环行业增长战略时间表 . 60 图105：生活方式相关产业增长战略时间表 . 61 表目录 表1：能源相关产业发展战略 . 22 表2：技术参数目标值 35 表3：制造业和运输相关产业发展战略 . 41 表4：家庭、办公相关产业发展战略 52 表5：日本光伏安装结构（截止2019年底） 53 表6：日本生活垃圾四分类及具体要求（东京某区） . 59 敬请参阅最后一页特别声明 -7- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 1、 日本降碳：碳排放与 GDP 的同步与脱钩 1.1、 1990-2019：碳排放与GDP增长的三个阶段 整体来看，根据日本 GDP增长和碳排放量变化，可以将1990-2019年分为 三个阶段： 1）1990-1995：GDP 与碳排放量相关度强，呈现同步、低速上行趋势。 在这一时期，虽日本经历了房地产泡沫的破裂，但GDP与总碳排放量仍保 持同步、低速增长态势。 2）1996-2012 年：碳排放量与GDP 水平震荡，经济危机、福岛核事故显著 改变碳排放趋势。 GDP处于横盘阶段，先后经历了亚洲金融危机、互联网泡沫破裂、全球经济 危机。从1996 年到全球金融危机前的2007 年，GDP 增幅 0.69%，碳排放 量增幅0.32%，经济增长几乎停滞，导致总体碳排放量维持震荡水平。2011 年福岛核事故后，核电停运，化石燃料使用量增加，导致碳排量快速上行。 3）2013-2019年：GDP 与碳排放量“脱钩”，核电重启、可再生能源快速发 展显著改变能源结构。 面对严峻的能源环境，日本不得不重启核电，同时推出FiT（可再生能源收 购）制度，大力发展光伏、风电等可再生能源。节能节电行动在这一时期得 到大力推广。在整个社会的共同努力下，新能源快速发展，碳排放量开始下 行，实现了所谓的“经济增长与碳排放脱钩”。 图 1：日本 GDP与碳排放量 资料来源：日本环境省、光大证券研究所 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 1 , 2 0 0 1 , 2 5 0 1 , 3 0 0 1 , 3 5 0 1 , 4 0 0 1 , 4 5 0 总碳排放量（吨 C O 2 ）（左 轴） 日本 G D P （万亿日元） G D P 与碳排放量同步 失去的二十年 —— G D P 与 碳 排 放 量 水 平 波 动 重启核电、扩大可再生能 源， G D P 与谈碳排放脱钩 敬请参阅最后一页特别声明 -8- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 1.2、 第二阶段：经济危机与福岛核事故成重要因素 总体来看，在房地产泡沫破裂后，20 世纪90年代至21 世纪前十年，日本 经济处于平台期。在所谓的“失去的二十年”中，钢铁、化工产品产量基本 保持稳定，人均GDP 处于高位，这构成了碳排放量基本稳定的基础。 图 2：日本地价在 1991 年见顶 图 3：日本股市在 1990 年见顶 料来源：Wind、光大证券研究所；截止 2018 年 资料来源：Wind、光大证券研究所；截止 2021.4.26 图 4：日本重要工业品产值 图 5：日本人均 GDP与人均能耗 资料来源：Wind、光大证券研究所；截止 2017 年 资料来源：Wind、光大证券研究所；截止 2017 年 在这一时期，GDP整体保持稳定，受到亚洲金融危机、全球金融危机等影响， 有过数次下行。单位GDP所产生的碳排放水平同样保持基本稳定，造成波 动的最大因素来自于核电。 例如2002 年、2007年、2011-2012 年，由于受到外部事件冲击，核电部分 停运或利用率下降，造成碳排放强度提升。特别是2011-2012 年福岛核事故 后，由于核电利用率快速下降，碳排放强度显著提升。 0 100 200 300 400 500 600 700 800 1955 1958 1961 1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018 商业土地价格指数 住宅土地价格指数 工业土地价格指数 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 1984 -01 -06 1986 -01 -06 1988 -01 -06 1990 -01 -06 1992 -01 -06 1994 -01 -06 1996 -01 -06 1998 -01 -06 2000 -01 -06 2002 -01 -06 2004 -01 -06 2006 -01 -06 2008 -01 -06 2010 -01 -06 2012 -01 -06 2014 -01 -06 2016 -01 -06 2018 -01 -06 2020 -01 -06 日经 225 指数 0 20 40 60 80 100 0 50 100 150 1940 1944 1948 1952 1956 1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 2012 2016 粗钢产量（百万吨，左） 汽车产量（十万辆，左） 半导体销售额（十亿美元 ， 右） 乙烯产量（十万吨，右） 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 1960 1963 1966 1969 1972 1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008 2011 2014 2017 人均 G D P (美元，左 ) 人均能耗量 (千 克 油 当 量 ， 右 ) 敬请参阅最后一页特别声明 -9- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 图 6：核电利用率显著影响碳排放强度 资料来源：日本环境省、光大证券研究所 1.3、 第三阶段：能源结构改变与节能行动成重要因素 通过因素分析，可以将CO2排放量分解为CO2排放因子（包括电力与其他燃料）、 能源消耗系数（包括电力与其他燃料）、人均 GDP、人口的乘积。 CO2 排放因子：指单位能源消耗所产生的 CO2 排放量，分为电力和其他燃料。 能源消耗系数：指单位 GDP所消耗的能量，分为电力和其他燃料。 图 7：CO2 排放量的因子分解 资料来源：日本环境省、光大证券研究所 根据因素分析的结果，2013-2019 年，日本碳排放量下降2.06亿吨，其中 由 CO2 排放因子（电力）、能源消耗系数（电力）、能源消耗系数（其他燃料） 贡献的减排量分别为 8470、6820、8040 万吨。 原因在于 2013-2019 年，由于核电重启和可再生能源发展，单位能源消耗产生 的碳排放量下降；由于节能节电措施的普及，单位 GDP消耗的电力和其他燃料 下降。 1 . 0 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 . 0 2 . 2 2 . 4 2 . 6 2 . 8 3 . 0 400 450 500 550 600 650 700 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 日本 G D P （万亿日元） 吨 C O 2 ／ 万 亿 日 元 （ 右 轴 ） [ 1 9 9 4 - 1 9 9 6 ] 从 泡 沫 经 济崩溃中恢复 [ 1 9 9 7 - 1 9 9 8 ] 亚 洲 金 融 危 机 [ 2 0 0 2 ] 隐 瞒 核 电 站 腐 败 问 题 导致核电站设备利用率下 降 [ 2 0 0 0 - 2 0 0 1 ] I T 泡沫 破裂 [ 2 0 0 7 ] 中 越 冲 地 震 导致 柏崎刈羽核电站停运 [ 2 0 0 3 - 2 0 0 7 ] 战 后 第 二 次 经济扩张期 ( 景气 ) [ 2 0 0 8 - 2 0 0 9 ] 全 球 经 济 危 机 [ 2 0 1 1 - 2 0 1 2 ] 地 震 后 核 电 站 停 止 ， 火力发电量增加 CO 2 排放量 CO 2 排放量 能源消耗 量 能源消耗 量 GDP G DP 人口 人口× × ×＝ CO 2 排放因 子 ( 电力 ) CO 2 排放因 子 ( 其他燃料 ) 能源消耗系 数 ( 电力 ) 能源消耗系 数 ( 其他燃料 ) 人均 GDP 人口因素 敬请参阅最后一页特别声明 -10- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 图 8：2013-2019 年碳排放量变化中各因素贡献度 资料来源：日本环境省、光大证券研究所；单位：万吨 CO2 1.3.1、CO2 排放因子：与能源结构改变密切相关 2013-2019年，CO2 排放因子（电力）对碳排放量下降的贡献度达到 8470 万 吨，在所有因素中贡献最大，CO2 排放因子（其他燃料）对碳排放量下降的贡 献度达到 1700 万吨。单位能耗碳排放量的下降主要是由于核电重启和发展可再 生能源两方面因素引起。 首先，核电在运行过程中不产生 CO2，且在日本总用电量中占据重要位置（2010 年发电量占比 25.1%）。因此，福岛事故后，当核电开工率从 2010 年的 67.3% 下降至 2014 年的 0%，日本的总碳排放强度由 2010 年的 0.41kgCO2/kWh 上 升至 2014 年的 0.57kgCO2/kWh，增幅 38%。 其次，福岛事故后，日本推出 FiT（可再生能源收购）制度，大力发展光伏、 风电等可再生能源。可再生能源（包括水电）占比从 2010年的 9.5%提升至 2019 年的 18%。 因此，2013-2019 年，随着核电重启，可再生能源占比扩大，日本的 CO2 排放 因子快速下降，2019 年末已回到与 2008 年相同水平。 - 30000 - 25000 - 20000 - 15000 - 10000 - 5000 0 5000 10000 人口因素 能源消耗系数 ( 其他燃料 ) 能源消耗系数 ( 电力 ) C O 2 排放因子 ( 其他燃 料 ) C O 2 排放因子 ( 电力 ) 人均 G D P 敬请参阅最后一页特别声明 -11- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 图 9：核电重启带动 CO2 排放因子快速下降 图 10：2019 年核电重启率升至 20.6%，发电量占比 6.2% 资料来源：日本经济产业省、光大证券研究所 资料来源：日本经济产业省、光大证券研究所；图例为各能源发电量占比 1.3.2、能源消耗系数：节能需要改变工业和生活方式 震后大节电：全民行动 2011 年 3 月，东日本大地震后，福岛第一、 第二核电站及女川核电站严重受损， 其他核电站陆续进入停机检修状态，同时部分火电厂也受到影响而停机。这导致 电力供应大幅下滑，据崔成（驻日使馆经参处）《日本震后大节电的效果与影响》 估计，2011 年 3 月电力缺口在 1000 万 kW 以上。 日本政府采取了供需两侧紧急措施。在供给侧，紧急修复受损火电机组，启用了 老旧机组；在需求侧，开展了“全民大节电”措施。 1、针对大企业：对关东和东北地区用电量超过 500kW 以上的大企业实施同比 下降 15%的节电令，违者处以最高 100 万日元的罚款。企业纷纷采取各种措施 进行节电并尽量错峰。日本汽车企业普遍采用周六、周日工作，周四、周五休息。 日产还在每天午后 2～5 时停止工作，以避开用电高峰。 2、针对小企业：日本政府没有规定中小企业采取严格的限电措施，只是参照对 大企业的要求，提出了 15%的节电请求。但是，日本的中小企业却普遍采取各 种措施主动节电，除包括大企业普遍采用的周六、周日工作，周四、周五休息的 措施外，还主动增加自发电设施，并将部分耗电设备改为燃油设备。 3、政府及公共部门：政府在节电方面的带头及示范作用对民间节电意识的提高 及自觉节电有着潜移默化的影响，在推广全民节能、节电方面作用明显。公共交 通服务方面，东京山手线将运力降为平时的 70～95%，东京私铁也将运力降为 平时的 80%，并提高空调温度。 4、居民部门：日本核电事故后，民意展现出强烈的意愿节电节能、转变生活方 式。在受影响最大的关东和东北地区，实施节电的家庭占 88.9%，其它地区占 到 70.6%。在相关的家庭节电行为中，79.8%的家庭关闭了坐便器的加温功能， LED 照明灯具的更换也成为重要选项。 0 . 3 0 0 . 3 5 0 . 4 0 0 . 4 5 0 . 5 0 0 . 5 5 0 . 6 0 0% 20% 40% 60% 80% 100% 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 核电开工率 C O 2 排放强度 (k g C O 2 / k W h )（右 轴） 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 核电 煤炭 天然气 石油 可再生能源 敬请参阅最后一页特别声明 -12- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 图 11：日本“全民大节电”行动海报 图 12：日本“全民大节电”行动海报 资料来源：日本经济产业省、光大证券研究所 资料来源：日本经济产业省、光大证券研究所 “全民大节电”使东京电力夏季日最大负荷由 2010 年的5887 万 kW，下降到 2011 年的 4922 万 kW，同比降幅达 16.3%。 随着供给侧逐季恢复，日本度过了电力缺口，但全民节电的行动深入人心，节电 行动长期化，许多节电措施和产品延续下来。 从石油危机到福岛事故：从节能走向节电 由于资源匮乏，日本对节约能源的概念推行已久。石油危机后，日本于 1979 年 制定《能源节约法》，对包括工厂/商业机构和运输领域在内的能源用户实行直 接监管，对居民用户实行间接监管。 根据日本环境省对 2006-2019 年碳排放量变化因素的分解，在 2011 年以前，节 能（即能源消耗系数-其他燃料）措施贡献了较多减排量，但节电措施并不明显 （在 2007 和 2010 年甚至增加了碳排放量）。 2011 年后，通过“全民大节电”，能源消耗系数（其他燃料）和能源消耗系数 （电力）同时贡献较多的减排量，说明节能和节电在同时发挥作用。 图 13：2006-2019 年碳排放量变化因素的分解 资料来源：日本环境省、光大证券研究所 CO 2 排放因子 (电力 ) CO 2 排放因子 ( 其他燃料 ) 能源消耗系数 (电力 ) 能源消耗系数 (其他燃料 ) 人均 G D P 人口因素 敬请参阅最后一页特别声明 -13- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 图 14：2005-2019 年、2013-2019 年碳排放量变化因素的分解 资料来源：日本环境省、光大证券研究所；单位：万吨 CO2 人口因素 +190 - 1 1 4 0 人均 G D P +8110 +5510 CO 2 排放因子 ( 电力 ) +5750 - 8 4 7 0 CO 2 排放因子 ( 其他燃料 ) - 9 1 0 - 1 7 0 0 能源消耗系数 ( 电力 ) - 9 4 2 0 - 6 8 2 0 能源消耗系数 ( 其他燃料 ) - 2 0 9 0 0 - 8 0 4 0 能源消耗系数 - 3 0 3 2 0 - 1 4 8 7 0 经济活动因素 +8300 +4370 CO 2 排放因子 +4840 - 1 0 1 7 0 CO 2 排放量变化 - 1 7 1 7 0 - 2 0 6 6 0 敬请参阅最后一页特别声明 -14- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 2、 2013 年碳达峰，制定 2050 年的碳中和 规划 2.1、 减排目标更新：2030年较2013年减排46% 从总量来看，日本温室气体总排放量自 2014 年以来已连续第六年减少，2019 年达到 12.1 亿吨二氧化碳，较 1990 年减少 4.9%。根据日本此前设定的减排目 标，2020 年较 2005 年减排 3.8%，2030 年较 2013 年减排 26%。目前，2020 年减排目标已完成。 2021 年 4 月，日本共同社报道，日本政府准备宣布强化 2030 年减排目标，将 2030 年的减排目标提升至 40%-45%（较 2013 年）。但以美国和英国为代表的 国际社会促使日本将减排目标提升至 50%（较 2013 年）。 最终，在 2021 年 4 月 22 日举行的“领导人气候峰会”上，日本首相菅义伟宣 布，将 2030 财年温室气体排放量从 2013 财年的水平上减少 46%。 图 15：日本减排目标升级 资料来源：日本经济产业省、光大证券研究所；单位：百万吨 CO2，截止 2050 年 2020 年 12 月 25 日，日本政府发布了《2050 年碳中和绿色增长战略》（以下 简称《战略》），成为日本实现碳中和的纲领性产业指导。 《战略》由日本经济产业省颁布，提出 2050 年实现碳中和。政府将从能源、运 输制造和家庭办公等方面入手，为 14 个领域制定具体发展目标。同时，《战略》 将碳中和视作重要的经济发展方式，期待以优惠政策吸引民间资本加入。 “经济与环境良性循环”的产业政策即为绿色增长战略。这样的观念意味着，节 能减排将会是新的增长机会而非过去所认为的制约经济增长的阻力。《战略》认 为，预计到 2050 年绿色增长理念每年将为日本创造 2 万亿美元的经济增长。为 了迎接产业结构和社会经济的变革，政府将会： ①全力支持私营企业投资绿色产业，创新绿色技术； ②提出具体的蓝图，提出高目标，为民间企业创造激发挑战的环境； 0 200 400 600 800 1 , 000 1 , 200 1 , 400 1 , 6 0 0 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040 2042 2044 2046 2048 2050 新目标 原目标 国际要求 较 2013 年减排 2 6 % 较 2013 年减排 4 6 % 较 2013 年减排 50 % 敬请参阅最后一页特别声明 -15- 证券研究报告 环保、电力设备新能源 ③从产业政策的角度设立 14个有望增长的领域与产业。 图 16：日本碳中和发展规划 资料来源：日本《2050 年碳中和绿色增长战略》、光大证券研究所；注：2030 年目标已更新 电力行业脱碳化是大前提。可再生能源、火力发电和核能均需做出相应的改变。 对于可再生能源，降低成本，改善系统，与周边环境协调显得较为重要；对于火 力发电，应当最大限度地追求回收 CO2 为目标；对于核能行业，安全则是第一 位，在此前提下有必要开发更具备安全性的新一代反应堆。 在供给侧：到 2050 年，电力需求将比目前增加 30%-50%，其中约有 50%-60% 的电量由可再生能源提供，剩下的能源需要由其它能源负担。目前火力发电+碳 捕获技术和氢能发电尚未商业化大规模应用，这意味着其仍需进一步的发展。 在需求侧：与大力发展可再生能源相对应，能源需求侧需要进行深度电气化。在 电力无法满足的领域，氢能、合成燃料、生物燃料则有一席