農業碳經濟——農民增收的新路徑,重構農業生產模式

文章來源:35斗碳交易網2022-04-21 10:16

農業是人類歷史上最古老的產業形態。過去的8000年農業的價值在于為人類的生存和發展提供了最基本的物質保障,使得人類社會可以快速發展,并成為國家穩定的基石,這就是農業最基本的社會價值。春種秋收是農業的典型特征,幾千年來農業的產業模式幾乎沒有改變過,農民通過農產品種植及交易獲得收入,這也是人們最習以為常的農業經濟價值。 本文+內-容-來-自;中^國_碳+排.放_交^易=網 t a n pa ifa ng .c om

隨著工業社會的發展,第二產業以及第三產業蓬勃發展,然而傳統農業則越來越走向沒落。以農產品交易為特征的農業生產(尤其是農業種植)盈利難度越來越高,于是農業生產環節的從業者越來越少。這集中表現為一方面農業人口越來越少、越來越老;另一方面新技術和新產品向傳統農業滲透,使得農業生產成本持續提高,這直接導致農業生產利潤空間被壓縮。當前模式繼續下去,恐怕僅靠農業經濟價值將很難再支撐農業生產的持續發展。

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我們一直試圖尋找可能改變傳統農業的潛在機會。通過持續的觀察和探索,我們認為或許在不久的將來農業碳經濟將有可能完全顛覆現有農業經濟價值衡量標準,構建起一種全新的農業生產收益方式。在農業碳經濟的體系下,農業生產的價值將不僅僅體現在單純的農產品交易環節,農業(尤其是種植業)的生態價值也將成為重要的衡量指標,進而成為農業交易的新標的和新收益。

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這聽上去貌似很玄幻。農業碳經濟到底是怎么回事呢?

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一、農業碳經濟緣起:應對全球氣候變化 本文+內-容-來-自;中^國_碳+排.放_交^易=網 t a n pa ifa ng .c om

事實證明,全球氣候變化與極端天氣現象正在變得越來越嚴重。前不久的事件相信大家仍然記憶猶新:法國氣象局通過觀測,發現在2022年3月18日,南極的溫度為零下11.5攝氏度,而往年這一時期南極的氣溫應該是零下50攝氏度以下。這也就意味著今年南極氣溫比往年高出了40度以上。無獨有偶,北極的氣溫也出現了類似情況。根據美國氣象局的觀測,北極的氣溫也比往年同時期高出了30度以上。河南等省份出現了歷史沒有的大暴雨,沙漠出現了洪水,臺風冰雹等惡劣天氣出現的頻次越來越高,森林火災越來越頻繁,這樣的氣候變化應當引起我們足夠的重視。

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地球是我們目前唯一的家園,氣候變化與地球上的所有生物都息息相關,其重大意義已經遠遠超出了國家和地區的范疇。為應對全球氣候變化并制定統一行動路線,2015年12月12日《巴黎協定》在第21屆聯合國氣候變化大會獲得通過,并于2016年11月4日起正式實施,其長期目標是將全球平均氣溫較前工業化時期上升幅度控制在2攝氏度以內,并努力將溫度上升幅度限制在1.5攝氏度以內。

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然而,現實情況是我們距離1.5攝氏度的目標越來越近。根據哥白尼氣候變化服務組織(The Copernicus Climate Change Service,C3S)的最新預測,除非采取全球一致行動減少溫室氣體排放,否則在2030-2050年,全球平均氣溫上升可能會達到1.5℃的上限。2022年3月聯合國秘書長古特雷斯警告說,盡管氣候行動承諾越來越多,但全球排放量仍處于歷史最高水平,而且還在繼續上升。最新的科學研究表明,氣候破壞已經在每個地區造成了嚴重影響。

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科學數據證明,地球上的氣候變化與空氣中溫室氣體(CO2,CH4,N2O等)含量有著密不可分的直接聯系。下圖直觀展示了1950年前后大氣中CO2水平的顯著變化。應對全球氣候變化的唯一手段就是降低空氣中溫室氣體的含量。

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圖1 80萬年前至今地球大氣層中CO2水平變化曲線 圖片來源:NASA Global Climate Change

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二、種植業:經濟可負擔的負碳排手段之一 本+文+內/容/來/自:中-國-碳-排-放(交—易^網-tan pai fang . com

為應對全球氣候變化,世界各主要經濟體紛紛制定碳減排目標。中國也不例外,明確制定30/60雙碳目標。因此,尋找可持續、可負擔的碳中和新路徑成為必然趨勢,這也將在很大程度上影響未來中國各個行業的發展趨勢。

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中國2020年碳排放年近100億噸,排放量居世界第一,碳減排壓力巨大。根據測算,在2030年碳達峰目標的約束下,我國預計未來十年只能增加4.4億噸的能源相關碳排,碳達峰需要將能源相關碳排控制在104.7億噸,考慮到工業過程碳排和森林碳匯,實際達峰碳排量預計在104~110億噸之間。在2060碳中和目標的約束下,我國在2030~2050年間需要將能源相關碳排從104.7億噸迅速降至16.7億噸,疊加工業過程碳排,此時實際碳排量預計在20億噸左右。與已經實現碳中和的國家的實現時間相比較,往往碳中和需要70多年時間,而解決的碳中和的額度只有40億噸左右。不難看出中國提出的碳中和目標時間更短,任務更重,難度更大。

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即使到2050年以后工業生產過程實現了深度脫碳,只要有人類的活動就無法達到絕對的零碳排放。負碳排技術(農林碳匯、碳封存技術)使得碳中和成為可能。隨著技術水平的提升,負碳技術開始發力,將幫助我國實現12.1億噸的負碳排。其中農林碳匯將為我國碳中和貢獻7.0億噸的減排量。對比多種技術路線,農林碳匯是目前最經濟有效的負碳排手段。

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圖2 碳中和路線:技術進步成為碳中和核心驅動力 圖片來源:國泰君安《中國實現碳中和的五大減排路徑》 內.容.來.自:中`國`碳#排*放*交*易^網 t a np ai f an g.com

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除了農林碳匯之外,也有研究者提出了CCUS等負碳排技術,即碳捕獲、利用和封存。然而這些負碳技術面臨的最大挑戰是成本問題。包括經濟成本,也包括“碳成本”。首先,在現有的技術條件下,每處理一噸二氧化碳,工廠要額外增加140~600元人民幣的運行成本,每千瓦時的發電成本從0.26元提高到了0.5元,這已經高于當前光伏發電、風能發電的平均價格。此外,目前的碳捕捉技術在底層邏輯上存在矛盾,就是這項工作本身需要專業的設備和裝置,而制造、運轉這些設備和裝置,又需要額外耗能。根據典型案例的實際運行情況來看,要完全捕捉二氧化碳,工廠每小時需要增加30%~50%的耗電量。如果不發展新能源,這些多消耗的電還是要靠燒化石能源。

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氣候變化與傳統農業的關系以及對傳統農業的影響,35斗已經在其行業研究報告《農業食品大航海時代》中做了較為系統的闡述。一方面,除了燃煤火力發電以及化工(46%,國際統計,下同)、物流運輸(18%)等是最大的碳排放產業,而傳統農業生產方式尤其是養殖業(6.5%)也是溫室氣體的主要來源之一,因此農業碳減排是實現雙碳目標不可缺少的環節。另一方面,在現有技術手段下,綜合對比多種技術,農業(尤其是林業和種植業)最有可能成為經濟可負擔的負碳排手段。

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農林碳匯的原理是植物(比如森林、綠藻、農作物)通過光合作用,將太陽光能轉化為生物能,這個過程中植物將水和空氣中的CO2轉化成植物體本身的有機物質并釋放O2。自然條件下這個過程就可以正常發揮作用。這一基本原理,也正是農業碳經濟最基礎的理論支撐。 禸嫆@唻洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

當下空氣中的二氧化碳濃度在300-400ppm之間,而很多農作物可以在更高的二氧化碳中生存,獲得更高的產量的同時提升農產品的口感。比如西紅柿的碳飽和值就可以達到1200ppm,因此可以通過封閉空間內增加二氧化碳濃度,可實現農作物更強的固碳能力。相應的溫室結構的蔬菜種植工廠便大量的出現,比如英國的LOW CARBON FARM,澳大利亞的SUNDROP FARM ,瑞士的climateworks,美國的appharvest等都在推動這種模式的建設。 本*文@內-容-來-自;中_國_碳^排-放*交-易^網 t an pa i fa ng . c om

農作物的碳足跡是指的從種子到餐桌的全流程計算,節約用水以及節約用肥、少使用農藥、使用更加環保的可循環的包裝物而非塑料膜,更短距離的銷售,減少損耗和次品率等都是減少碳排放的有效手段,通過構建合理的碳衡量指標體系,將種植、倉儲、包裝、加工、運輸、銷售等全程的碳排放進行計量,準確標記每一件農產品從種到銷的全程碳足跡,為每一件農產品打上數字化碳標簽,這就賦予了農產品進行碳交易的信用基礎。更進一步講,具備數字碳標簽的農產品將不僅具備了社會價值和經濟價值,它的生態價值也由此得到清晰地體現,真正體現了總書記所提出的青山綠水就是金山銀山的經濟邏輯,從而具備交易、抵押、貸款的經濟屬性。這部分工作浙江省湖州德清已經在推進。 本`文@內-容-來-自;中^國_碳0排0放^交-易=網 ta n pa i fa ng . co m

眾所周知,農業碳標簽的計量方法學是將農產品納入碳交易體系最核心的障礙。傳統農業模式下,農業生產過程天然的非標準屬性導致農業碳標記復雜度高、成本高,比較難以實現。然而,現在這已不僅僅停留在理論層面。過去幾年,水木九天的蔬菜工廠不斷投入和嘗試農業碳經濟的全新模式,已經摸索出一套標準化的番茄碳足跡計量流程和相應的方法學,針對節水節肥等減碳和番茄作物固碳做了數據量化,并將過程進行數字化,從而使得水木番茄作為一個獨特的負碳番茄出現在市場上。

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三、水木九天的蔬菜工廠是“碳幣”生產車間

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據水木九天董事長王曉慶介紹,水木九天正在開發一套標準的水木番茄數字化碳足跡管控系統,將其蔬菜工廠中番茄生產的全過程進行拆分,對應到每一個環節的具體操作都折算成可計量的碳指標。比如,生產過程中能源的消耗量、投入品的消耗量、加工環節中使用的包材、銷售環節中物流運輸距離等都有明確的碳折算標準和相應的計算公式。

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通過對每個環節的碳積分的累加和扣減得到每一顆番茄生產到消費全過程的獨一無二的數字化碳標簽。水木九天的番茄定價也是和碳排放密切相關的,比如運輸距離越遠,其碳排放越高,即農產品的生態成本越高,因此其銷售價格越高。不難理解,為保證蔬菜工廠中農產品的負碳效應,水木九天采用“工廠化生產+本地化銷售”的低碳工廠化富碳模式,通過本地化農業結合農業碳交易形成全新模式的產業閉環。

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至此,我們可以理解水木九天的模式已經完全不同于傳統農業生產方式。他們將農產品的生態價值納入交易,從而構建全新的碳經濟體系下的農業生產方式。預計未來碳指標的價格將會不斷上漲,預計在2030年可能會達到300元,此時碳交易的收益將基本覆蓋農產品的生產成本,并有盈余。類似特斯拉依靠碳信用模式獲得巨大利潤。 本`文@內-容-來-自;中^國_碳0排0放^交-易=網 ta n pa i fa ng . co m

我們知道目前我國碳排放權交易市場首先面向電力行業,結合國內碳交易現狀,水木九天在河南輝縣市孟莊鎮的實驗性項目,更是直接將水木番茄蔬菜工廠搬進了當地的電廠中。通過燃煤熱力電廠所產生的余熱和二氧化碳與蔬菜工廠結合,使得蔬菜工廠的能耗成本趨于零,而二氧化碳的介入使得產量得到60%的提升,品質進一步升高,這種合作也為我國工業反哺農業以及工業農業融合發展尋找了一條新的路徑,也是我國鄉村振興發展中避免農業單打獨斗的局面創造了一種全新的模式。 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com

圖3 水木孟電碳中和示范項目示意圖 圖片來源:水木九天

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圖4 水木孟電富碳工廠實景圖 圖片來源:水木九天

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據王曉慶介紹,水木九天目前正在試驗的蔬菜工廠模式是典型的農業工業融合發展模式的嘗試,該項目也是亞洲第一個建立在發電廠里的農業工廠,農業碳經濟模式更可以被看作是典型的工業反哺農業的嘗試。通過這些新的嘗試,水木九天試圖將農產品的生態價值作為交易標的,重新構建農業生產新方式。

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四、 國外經驗:碳交易成為農民新的增收來源 本`文@內-容-來-自;中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om

將農業生產納入碳交易市場離我們并不遠。事實上,歐美等國過去多年累積的經驗已經可以為我們提供借鑒和參考。 內.容.來.自:中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com

美國:2021年6月24日,美國參議院通過了《2021年發展中的氣候解決方案法案》。該法案旨在降低農場主、牧場主和私人森林土地所有者自愿進入環境信貸市場的門檻。

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歐盟:2021年4月27日,歐盟委員會發布了一份關于如何在歐盟建立和實施碳農業的技術手冊,旨在幫助私人主體和政府機構啟動碳農業舉措。 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com

歐盟:2021年12月15日,歐盟委員會通過了《可持續碳循環》條約(Sustainable Carbon Cycles),條約中強調了當前面臨的關鍵“挑戰”,并提出了應對這些挑戰的短期到中期行動方案。其中一項重要內容就是碳農業。

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農業領域的額創新和投資界開始關注到越來越多跨國公司和農業創新公司開始進入到農業碳交易領域。35斗之前曾經報道和匯總了不少農業碳交易的典型案例。

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表1 值得關注農業碳資源管理創新公司 數據來源:Cruchbase、烯牛數據、35斗整理

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五、農業碳經濟:未來可期‍

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2021年7月16日,全國碳排放權交易市場開市,據上海環境能源交易所數據,截至10月22日,累計成交金額8.63億元。在“雙碳”目標下,我國未來在碳交易方面將有更大的發展空間和機遇。

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根據殼牌的分析,為確保中國于2060 年前實現凈零排放,在2030 年之前的十年內,碳價格將緩慢上漲至300元人民幣,在隨后的幾十年,其將加速上漲,最終于2060年達到每噸1300元人民幣。 本`文@內-容-來-自;中^國_碳0排0放^交-易=網 ta n pa i fa ng . co m

圖5 我國未來碳價預測 圖片來源:水木九天

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傳統農業既是對氣候變化反應最為敏感和脆弱的領域,又是全球溫室氣體重要的排放源之一。農業生產的綠色低碳轉型,將助力中國實現“碳達峰、碳中和”目標。另一方面,將農業生產納入到碳交易體系中,是對農業生產生態價值的認可,將幫助鄉村實現可持續發展,幫助農民增產增收,是實施鄉村振興戰略的必然路徑。

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事實上“綠水青山就是金山銀山”正在從概念走向現實。如何量化“金山銀山”的生態價值呢?我們注意到經濟衡量的“指揮棒”已經悄然從GDP向GEP轉變。2021年,由中國科學院生態環境研究中心提供科技支撐的我國第一個GEP核算制度體系《深圳市GEP核算“1+3”制度體系》,由當地生態環境局、發改委、統計局聯合發布。2021年,GEP概念正式被聯合國統計署采納為生態系統核算指標之一和SDG2050(全球可持續發展目標2050)的指標之一。關于這個話題,后續我們將單獨成文,詳細拆解這一轉變將對農業生產方式產生哪些深刻影響。

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我們有理由相信未來農業生產和農產品的價值衡量體系將有可能被重塑?;貧w到幾千年來農業生產的本質,長久以來被忽視的農業生態價值將煥發新生。未來或許農產品將進入零元時代,因為有碳指標的連接,農業生產方式得以重構,未來就在眼前,未來就在當下!

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特別鳴謝,水木九天董事長王曉慶對本文的選題及撰文幫助。

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參考資料: 夲呅內傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm

1.NASA Global Climate Change (https://climate.nasa.gov/evidence/) 內-容-來-自;中_國_碳_0排放¥交-易=網 t an pa i fa ng . c om

2. 林伯強,《2060年中國“碳中和”目標的路徑、機遇與挑戰》 本+文`內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com

3. 國泰君安,《中國實現碳中和的五大減排路徑》 本/文-內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網-tan pai fang . com

4. 易碳家,《碳中和產業報告》實現路徑:“減少碳排放”和“增加碳吸收”誰是主力? 本+文+內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com

5. 35斗,《農業食品大航海時代》 本*文@內-容-來-自;中_國_碳^排-放*交-易^網 t an pa i fa ng . c om

省區市分站:(各省/自治區/直轄市各省會城市碳交易所,碳市場,碳平臺)

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