过去十年来，全球对钢铁、水泥、玻璃和铝等高耗能大宗商品行业的碳排放问题越来越关注。这些行业都是重要的碳排放源，人们采取了各种措施来减少这些排放。
这些行业在全球范围内分布广泛，通常位于电力成本较低的地区，这意味着电网通常有大量燃煤发电机组。由于这些行业的分布广泛，且有许多独立的生产商，因此需要通过广泛的合作来解决这些行业的碳排放问题，而这种合作通常由行业或由其他私营部门组织推动。
太阳能制造业也正迅速成为碳排放的主要来源，并开始作为一种能源密集型商品行业受到关注。越来越多的国家开始将碳定价作为减少温室气体排放的一种手段，并通过对进口商品征收碳税(有时被称为碳边境调节机制，或CBAM)来确保进口商品与国内生产的商品受到同等对待。
降低太阳能硬件碳足迹的政策可能带来更广泛的好处。图片来源：天合光能。
本文将首先简要介绍太阳能制造业相关的碳排放情况。然后评估商品进口的新兴碳定价机制，最后探讨这些机制对太阳能行业可能产生的影响。
太阳能制造和碳排放
用于太阳能电池的冶金级硅的生产涉及一系列高耗能的步骤。这些步骤包括将硅石精炼成超纯多晶硅、制造硅锭以及生产用于太阳能电池的基础硅片。
例如，西门子法(目前使用的主要技术)生产每公斤多晶硅的耗电量在70至140千瓦时之间。
行业分析师Johannes Bernreuter估计，到2023年，前六大生产商(其中五家是中国公司)的多晶硅年产能将达到47万吨。在整个行业中，Thunder Said Energy估计2020年多晶硅总产能约为70万吨，到2023年将增至160万吨(图1)。
这些生产估计表明，2023年多晶硅生产的年能源消耗量为1120-2240亿千瓦时(或令人震惊的112000-224000吉瓦时)，其中绝大多数在中国
，中国占全球产能的90%。尽管这可能有点高估，因为并非所有生产能力都会一直处于使用状态，但这表明了该行业能源使用的规模。
图1：全球各企业多晶硅产能（2004-2023年）资料来源：Thunder Said Energy （2024）
因为太阳能产业中这些高能耗环节在中国的集中度特别高，因此与之相关的碳排放量相当大。根据 Statista 的数据，2022 年中国发电的碳强度为 531.15 克二氧化碳/千瓦时 (gCO2/kWh)。因此，2023 年生产多晶硅估计消耗 112,000-224,000 吉瓦时的能源，这一年中供应链的这一部分估计会产生 6000万 - 1.2 亿吨的二氧化碳排放。
即使考虑到中国最近为降低电网碳强度所做的努力，这些与太阳能制造业相关的碳排放量也令人瞩目，尤其是考虑到它们只反映了多晶硅生产，而没有捕捉到太阳能供应链其他任何环节的碳排放量。
实际上，清洁能源买家协会估计，如果预计的太阳能制造业增长继续主要在中国发生，并且这些生产没有实现去碳化，
那么到2030年，太阳能制造业的排放量可能会与全球铝制造业的排放量相当，到2040年则会超过它。
在2020-2040年期间，整个太阳能供应链的额外排放量在140亿至180亿吨二氧化碳之间。
图2：各国多晶硅产量。资料来源：Thunder Said Energy （2024）
目前，完全由中国供应链生产的太阳能组件的生命周期碳排放量是美国或欧盟供应链的太阳能组件的两倍左右。由于中国以外的太阳能供应链某些环节（尤其是硅片）的产能相对有限，这一比较在某种程度上是理论性的。
然而，这种情况正在迅速改变，尽管从基数较低的起点开始，因为东南亚的硅片生产正在扩大，而且有多家生产商计划在美国以数十吉瓦的规模开始硅片生产。我们还看到土耳其的硅片生产也在扩大。
在欧盟仓库中积压的太阳能组件过剩库存，通过以跳楼价清仓的方式得以解决，这使得欧盟几乎所有的太阳能制造企业在一段时间内几乎无法盈利，并暂停了这些努力。
当库存过剩问题得到解决后，市场将会稳定下来，这些欧盟的硅片投资项目可能会继续进行。也有一些扩大多晶硅生产的举措，这些举措不局限于中国。
碳边境调节机制
致力于降低碳强度的国家和公司可能会发现自己正在与那些没有同样投资于脱碳的国家和生产商的低成本产品竞争。因此，从排放较低的国家向排放较高的国家(这些国家拥有更低的生产成本)转移碳排放和工业竞争力是许多制定国家或跨国碳减排政策的选举官员和政策制定者所面临的重大担忧。
针对这些担忧，提出了各种政策应对措施。
基于进口产品与国内同类产品碳强度差异的多种形式的进口关税应运而生，旨在通过对碳含量进行定价来减少低碳化带来的竞争劣势，以及由此导致的制造业向高碳生产商转移。这种政策响应是最受欢迎的应对措施。
欧盟的CBAM就是这样一个项目。它刚刚开始初期的过渡期或试点阶段，将于2026年全面实施。该计划最初适用于水泥、钢铁、铝、化肥、电力和氢气，
计划于2030年开始扩大到其他能源密集型商品，这可能包括太阳能光伏。
简而言之，进口商将为进口这些材料所包含的碳支付费用，碳价由欧盟排放交易体系(ETS)内的价格决定，这基本上是欧盟生产商为生产过程中产生的碳排放支付的价格；随着免费分配ETS配额的逐步取消，CBAM正逐步实施。简而言之，CBAM旨在为国内生产和进口产品中的隐含碳设定统一成本。
类似的方法在美国已经得到了广泛的讨论，并且通常是大型行业的首选，因为它们最大限度地减少了国内碳定价计划的竞争，并允许制造商将政府行动作为价格上涨的基础。尽管美国在气候和碳排放限制方面存在一些令人担忧的政治问题，但围绕CBAM政策的几项立法正在讨论中。美国参议院和众议院都提出了一项名为PROVE IT 的两党法案，该法案通过要求美国能源部计算国内生产的制成品与进口品之间的隐含碳含量差异，从而避免了碳控制的政治争议。
受保护的产品包括铝及其制品、水泥及其制品、钢铁及其制品、塑料及其制品、生物燃料、原油和精炼石油产品、化肥、玻璃、氢气、锂离子电池、天然气、石化产品、纸浆和纸张、精炼战略性和关键性矿产，包括铜、钴、石墨、锂、锰和镍、太阳能电池、组件和风力涡轮机。
PROVE IT法案正在通过立法程序。最近，它在参议院环境与公共工程委员会的投票中以两党投票通过，并得到了商业界的广泛支持。美国商业界越来越意识到他们在制造业中的碳优势；让美国政府为制成品的碳优势出具文件被认为是一项有用的工具，可以促进市场对低碳足迹产品的偏好。
例如，这就是为什么一些美国主要的太阳能买家对EPEAT ESG/低碳环保标签感兴趣，并将其作为采购标准，美国政府也是如此。
美国参议员卡西迪(R-LA)制定了外国污染费法案，该法案目前在美国参议院还有两名共和党共同提案人。该法案的覆盖范围与PROVE IT法案相同，对进口产品的污染强度征收费用。由于该法案将污染定义为温室气体排放，因此本质上是一种碳边境调节机制(CBAM)。该法案并未对国内制造商征收相应的碳价。该立法尚未在国会举行听证会。
民主党参议员Sheldon Whitehouse与多位民主党共同提案人一起，在美国参议院重新提交了他的
《清洁竞争法案》，众议院也提出了相应的法案。
该法案规定，从2025年开始，对包括化石燃料、精炼石油产品、石化产品、化肥、氢气、己二酸、水泥、钢铁、铝、玻璃、纸浆和造纸以及乙醇在内的多个行业的超额碳排放征收费用。2027年，将扩大覆盖范围，包括进口的更多成品，这可能包括太阳能光伏产品。
该费用将基于美国各工业部门的平均碳强度。它将适用于来自生产国的行业平均碳强度高于美国水平的进口产品，以及美国生产商的排放量超过美国行业平均水平的情况。所征收费用的四分之三将作为补贴基金，支持覆盖行业进行新技术投资，以减少其碳足迹；四分之一的费用将用于资助发展中国家的脱碳努力。通过对碳排放征收费用，然后将所得收入用于帮助减少碳排放，该法案旨在在全球范围内减少排放，同时缓解与碳强度相关的竞争劣势。
这些政策措施的进展情况尚不明确，但它们在各国的普及表明，在不久的将来，
主要发达经济体将推出某种形式的碳边境调整机制。
此外，这些讨论正值人们对中国众多供应链(包括清洁能源材料和产品)过度集中所带来的战略风险日益担忧之际，美国和欧盟正推动“回流”和“友好投资”的工业生产。
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CBAM对太阳能意味着什么？
如果这些CBAM类型的政策生效并涵盖光伏产品，它们可能会对光伏供应链产生重大影响。
至少，
这些政策将有助于使碳足迹较低的太阳能产品在实施这些政策的国家更具竞争力，反映相关的碳价格及其碳强度优势。这也将向以出口为导向的中国光伏行业发出一个强有力的信号，即为了在美国和欧盟市场保持竞争力，他们需要降低生产的碳强度。
它还将为快速发展的印度光伏制造业中那些希望为西方市场提供服务的成员提供动力，以找到降低碳强度的方法。 尽管印度大力部署可再生能源，但其电网的碳排放强度仍高于中国电网，后者在过去十年中通过大规模部署可再生能源降低了碳排放强度。在与几位印度制造商的私下交流中，很明显他们意识到了碳足迹方面的敏感性；令人感兴趣的是，印度太阳能制造业的脱碳化将如何发展。
CBAM政策的具体细节，例如在比较行业部门平均水平时是否考虑国家电网层面的碳强度，以及是否考虑特定设施的因素，可能会影响应对措施，
是更快速的国家脱碳还是仅在光伏行业内努力脱碳，例如在水电资源丰富的地区增加容量，以及增加光伏生产工厂的可再生能源自发电量。
与传统的贸易政策不同，后者往往是生硬的工具，会产生意想不到的结果，并主要激励人们采取规避关税的措施。而碳强度指标则更加透明客观，更难被“操纵”。例如，面对美国的关税，中国光伏行业的部分企业从中国转移到东南亚。东南亚的生产商则正努力使用适量的非中国成分，以避免美国对东南亚部分进口商品征收的反倾销税和反补贴税的限制。基于国家电网碳强度因子等公共数据的碳强度指标相对容易实施，并能激励企业采取更有益的减碳行为。
CBAM政策对太阳能制造业的两个潜在影响值得特别关注。其中一个是在电力电网碳排放强度较低的地区(如水电资源丰富的巴西或加拿大)，太阳能供应链中最耗能的环节(多晶硅、硅锭和硅片)得到了扩张。
由于这些供应链组件在中国的集中度最高，因此这种转变将对供应链多元化和弹性产生积极影响。如果CBAM政策能够激励太阳能制造业在更多地点实现多元化，那么整体效果将是减少因物流复杂性引发的中断，例如在COVID期间和当前，船只为避免红海冲突而寻求其他航线时所遭遇的中断。
这还可能导致太阳能制造业原本预期的碳排放大幅减少，使太阳能成为全球减排更为重要的组成部分。
第二点是，通
过透明和客观的标准，碳边境调节机制(CBAM)政策可以减少光伏产品生产地区的成本优势(这些地区拥有低成本但碳密集型的电力)，从而帮助平衡光伏产品的竞争环境。
通过减少对传统贸易政策干预(如反倾销关税)的需求，CBAM政策可以减少市场扭曲效应，这些贸易措施通常是由感到自己受到不公平竞争的制造商向政府提出贸易政策干预请求。如果这种竞争失衡通过CBAM费用得到缓解，寻求传统贸易政策救济的动机就会下降。
CBAM政策及其所推动的制造业转移可能会导致光伏供应链某些环节的制造成本略有上升。
然而，技术进步仍在不断推动光伏制造成本的降低和组件效率的提高。太阳能与其他能源形式的成本竞争力已经足够强，因此，与光伏生产相关的某些制造成本的名义增加不太可能对全球太阳能能源的价格竞争力和部署率产生重大影响。
我们注意到，CBAM措施还可能提高碳密集型能源形式(如燃料)的成本，只要这些能源形式是进口的，这将进一步增强光伏的成本优势。CBAM措施还可能加剧美国、欧盟与中国之间的关系，但如果在其他贸易行动得到放松的情况下，CBAM使太阳能市场更加公平，那么贸易相关紧张关系的净差异很可能微不足道。
总结
太阳能制造业，特别是在中国，大多数太阳能制造业都在这里进行，是碳密集型的，人们对与太阳能制造相关的碳排放的认识和关注度越来越高。
欧盟即将实施碳边境调整机制，美国国会两党都在努力制定类似措施。美国努力明确将太阳能制造业列为涵盖的行业。
