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2023回顾:全球氢能产业主要发展趋势(第一部分:制氢)

作者:

HydrogenInsight


 

对许多人来说,2023年本应是绿氢从想法变为现实的一年,因为全球各国政府的系列补贴计划即将生效,几乎可以保证可再生氢项目的盈利能力。


但世界上最重要的补贴计划—美国的清洁氢生产税收抵免、欧盟的绿氢项目竞标、德国主导的H2Global计划、英国的差价合同招标、印度的国家绿氢使命和澳大利亚的氢Headstart计划,都需要比预期用更长的时间才能取得成果,导致开发商推迟最终投资决策(fid),带来了投资人和电解器生产商的不良连锁反应。


尽管大规模清洁氢气生产还没有成为现实,但在生产绿氢的成本和应该得到补贴的行业方面,行业参与者和政府之间已经出现了新的现实主义。


美国到2031年实现绿氢1美元/公斤的价格,现在看起来更像一厢情愿,不是一个可实现的目标;蓝氢在很大程度上看起来是次优选择,只有那些化石燃料既得利益者才会大肆宣传;而地下开采的天然气出乎意料的从默默无闻变成了许多国家重要的政治议题。


各国政府补贴
 

对中国以外的绿氢开发商来说,尽管美国主要补贴计划意外推迟,但美国仍是全球氢能最具吸引力的市场。推迟的原因是所有氢气生产商(而不仅仅是那些在拍卖会上出价最低的生产商)都将有资格获得高达每公斤3美元的生产税收抵免。


2022年8月美国《通货膨胀削减法案》(Inflation Reduction Act)签署成为法律,但有关如何获得抵免资格的规定仍未最终确定,这使得许多项目开发商无法做出最终投资决策。 这些规则原本预计将于2023年8月公布,但直到2023年12月22日才以草案的形式公布。美国宣布的规则包括有争议的“三大支柱”,即额外性、小时匹配和地理相关性,目前正在接受公众咨询,时间截至2024年3月底,目前还不知道美国何时会进行最终确定,这进一步推迟了生产商的最终投资决策。


2023年10月,拜登政府宣布,据2021年《两党基础设施法案》(Bipartisan Infrastructure Law)规定的计划,美国有7个地区性氢能燃料中心将获得70亿美元的政府资助,这一消息全球成为头条新闻,但要获得这些奖励仍需谈判,可能需要一年或更长时间(美国政府)才能向开发商支付第一笔款项。
 

2023年6月,欧盟最终确定了绿氢及其衍生物(所谓的非生物来源的可再生燃料,简称RFNBOs)的定义,其中包括最初的三大支柱。这使得欧盟委员会(European Commission)得以在2023年11月启动8亿欧元的欧洲氢银行(European Hydrogen Bank)试点项目,每公斤可再生氢的固定付款最高为4.5欧元,每公斤价格最低的投标人将赢得资金。2023年12月20日左右,德国在招标项目中追加3.5亿欧元,作为“拍卖即服务”(auctions-as-a-service)模式的一部分,这笔资金将只提供给竞标者内部的生产商。可能会在2024年4月公布获胜的公司。第二轮22亿欧元的竞标项目将于2024年春季开始。


2022年7月,英国就进行了世界首次国家清洁氢补贴项目竞标,但直到2023年12月中旬才宣布获胜公司。英国向11个总计125MW的项目提供了超过20亿英镑(25.3亿美元)的补贴,为每公斤氢设定了高达9.49英镑(12美元)的有效执行价格。因此,尽管差价合约(CfD)方案中的补贴金额将根据天然气价格波动,但获胜的开发商将获得15年的收入保证。英国并不是第一个宣布绿氢生产补贴计划获奖者的国家。丹麦在2023年10月下旬公布了6个绿氢(及衍生品)的竞标项目项目,丹麦提供了12.5亿丹麦克朗(合1.77亿美元)的补贴。


其他国家的补贴计划2023年也有所进展,澳大利亚上周才公布了6个绿氢项目进入20亿澳元(合13.5亿美元) hydrogen Headstart Programme计划的最终入围名单;几天前,印度公布了首次超额认购的绿氢竞标的投标人名单。


德国H2Global氢气(及衍生品)进口计划的首次招标于2022年11月开始,但迄今尚未宣布中标公司。H2Global Foundation的发言人在2023年10月份时表示该基金会希望在2024年1月至6月期间公布前三次竞标的中标公司。


同时,德国和荷兰宣布,将于2024年启动一项价值6亿欧元的H2Global联合项目竞标,这可能是该计划在欧洲范围内推广的前奏。


在德国向欧洲投资银行(European Investment Bank)注资4.34亿欧元(合4.75亿美元)之后,欧盟的贷款机构欧洲投资银行(European Investment Bank)也将为发展中国家的可再生氢生产提供投资贷款。


韩国和日本2023年12月透露,他们也将在2024推出氢能相关的补贴。日本政府已拨款3万亿日元(合208.6亿美元)用于cfd式计划,而韩国总理韩德洙(Han Duck-soo)表示,韩国将扩大对清洁氢的税收支持,暗示将效仿美国推出的氢气生产税收抵免。

 

简而言之,世界各地正在为清洁氢提供数十亿美元的补贴,这将使得许多大型氢能项目获得融资。因此,最终的投资决定应该在2024年做出,届时数十亿美元的资金将流入公司的金库。

 

最终投资决策推迟


因没有大笔补贴,甚至无法明确自己能否获得补贴,几乎所有美国和欧洲开发商都推迟了项目的最终投资决策。


但也有例外。
 

2023年5月,沙特阿拉伯2.2GW的Neom绿氢和氨项目达成了最终投资决策,项目开发商美国空气产品公司,沙特国有Neom绿氢公司和沙特可再生能源开发商ACWA电力,与当地区域和国际银行签署了价值84亿美元的融资协议。


空气产品公司赢得了该项目67亿美元的工程、采购和施工(EPC)合同,项目将于2026年开始运营,空气产品公司还将购买30年内生产的所有氢气。


Neom 最终投资决策也是德国电解槽生产商商蒂森克虏伯新纪元的巨大胜利,蒂森克虏伯新纪元为该项目提供所有电解槽。

 

2023年11月底,澳大利亚铁矿石亿万富翁安德鲁·福雷斯特(Andrew Forrest)领导的澳大利亚Fortescue公司进行了首批两个绿氢项目的最终投资决策,:美国凤凰氢中心80MW的项目和澳大利亚昆士兰州50兆瓦的项目。


在过去的两个月里,荷兰鹿特丹港公布了两个蓝氢项目的最终投资决策 。


2023年11月初,空气产品公司(Air Products)表示,通过升级碳捕获技术,将鹿特丹港现有的300吨/天的灰氢气工厂转化为蓝氢,且已进行最终投资决策。空气产品公司法国竞争对手液化空气(Air Liquide)上周在鹿特丹港的一个类似项目也进行了最终投资决策,尽管蓝氢产量规模尚不清楚。

 

对电解槽生产商来说,2023算不上好日子


因补贴延迟转化为项目延迟,电解槽订单的预期增长并没实现,几乎所有公开上市的电解器生产商的收入都低于预期,伴随的是股价下跌。


法国电解槽生产商McPhy的股价今年下跌了73%还多,美国Plug Power公司的股价也下跌了60%以上。挪威的Nel(下跌约53%)、意大利的Enapter(下跌约48%)、ITM(下跌约40%)和Bloom Energy(下跌约20%)的股价也出现了下跌。


尽管受2.2GW Neom订单的推动,蒂森克虏伯新纪元在2023年7月份宣布将进行25亿欧元的IPO,但公司股价已从上市首日的23.52欧元跌至本文发布时的18.10欧元,跌幅略高于23%。


不过电解槽工厂扩张计划今年只增不养,电解槽已宣布的新增产能达数GW,尤其是在美国。


Nel已承诺在密歇根州建设4GW工厂,比利时的John Cockerill已开始在德克萨斯州建设1GW工厂,并着眼于2024年夏天投产。


中国电解槽生产商涌入全球市场,像幽灵一样一直困扰着西方政府和电解槽生产商。2023年据外媒获悉,欧盟委员会希望出台规定,阻止欧盟的绿氢补贴用于购买中国的电解槽,以保护欧盟的电解槽生产商。早在2023年1月就有21家欧洲氢能公司建议提出这一规定,但德国明显反对该规定的出台。


据中国国内最近的项目招标结果显示,中国的电解槽成本低的令人瞠目,且中国的绿氢旗舰项目,新疆库车260MW的电解槽项目,中国生产的电解槽都没进行正常运行。这一点或是可能会阻止西方的开发商购买中国的电解槽,但一些美国、欧洲生产的电解槽也出现了技术问题。


2023年8月,美国康明斯公司(Cummins)曾下令关闭安装在欧洲各地的多台HyLyzer 500 PEM电解槽进行维修,原因是设备内部存在气体混合问题。


2023年3月至7月,ITM Power公司生产的15%-40%的电解槽没有通过发货前的测试。

 

项目开发商开始正视成本问题


2022年,政策制定者和分析师都看好将氢气生产成本降至每公斤2美元以下,美国Hydrogen Shot计划设定了到2031年每公斤氢1美元的目标。降本很大程度上来自氢气项目和电解槽工厂的规模经济,以及更高效的设备。


2023年,项目开发商已承认,到2031年,预期成本要高很多,且由于电解槽成本的通货膨胀,以及为项目供电的风力涡轮机和太阳能电池板的成本,绿氢的成本实际上正在上升,这些成本约占氢气水平成本的60%-75%。


据2023年9月份一项同行评议的科学研究,和更宽松的年度匹配相比,欧盟(很快也将是美国)对小时相关性的要求预计将使氢的生产成本增加27.5%。

 

把目标换成蓝氢?


蓝氢是利用天然气通过碳捕获和储存获得的,多年来一直存在较大争议,环保组织和研究人员认为,蓝氢会鼓励继续使用化石燃料,带来增加且破坏地球排放的风险。


2023年12月早些时候,美国能源部发布的一份报告显示,考虑到这些排放,蓝色氢生产商可能没有资格享受最低的生产税收抵免。


除了化石燃料行业,蓝氢似乎也没有什么潜在买家。化石燃料行业将氢气用于炼油。很简单,大多数潜在用户更喜欢绿氢。


2023年5月,全球最大的石油公司沙特阿美公司(Saudi Aramco)透露,该公司正努力为计划中的蓝氢产量寻找欧洲买家。
目前,欧盟对蓝氢的生产商或进口商没有补贴,2023年签署的四项指令:可再生能源指令、替代燃料基础设施法规、燃料联盟和燃料联盟航空都要求使用绿氢,而不是蓝氢,因此对可再生氢的需求巨大,而对蓝氢的需求则完全没有。
不过由于存在甲烷排放,美国蓝氢可能没有资格获得生产税收抵免,但美国的开发商确实可以选择申请碳捕获的45Q税收抵免。
加拿大正在向当地的蓝氢生产商提供大量纳税人资金,空气产品2023年11月月获得了4.75亿加元(合3.51亿美元)的联邦和省级资金,用于在阿尔伯塔省化石燃料生产区投资16亿美元的净零蓝氢工厂。
虽然空气产品公司和液化空气公司最近都在鹿特丹开展了蓝氢项目,但开发商今年也以经济效益不佳为由搁置了主要的蓝氢项目。

 

化肥巨头Nutrien在季度财报电话会议上表示,将把位于路易斯安那州盖斯马(Geismar)年产120万吨蓝氨工厂的最终投资决策推迟至少两年,而壳牌(Shell)则承认,公司位于英国的700MW卡文迪许项目(Cavendish)已经停产。


第一批天然氢勘探者发现了金矿


就在一年前,就很少有人听说过天然氢。天然氢又被称为“白氢”或“金氢”。但今年,人们对探索天然氢存在的兴趣激增,这种燃料可以提供极低的生产成本和生命周期排放。


2023年12月,法国总统马克龙承诺将大量资金用于探索天然氢的潜力,此前不久,法国就同意了天然氢的首个勘探许可证。


2023年4月,英西合资公司Helios Aragón表示,他们在比利牛斯山脉的山麓发现了一个巨大的地下氢气库,一个月后,在法国东北部先前钻探的一口井中发现了大量天然存在的氢气。


美国政府也发起了一项价值2000万美元的融资呼吁,旨在开发测量和提取天然氢的技术。


天然氢气领域最重要的进展发生在南澳大利亚。初创公司Gold hydrogen在其Ramsay 1和2探井的钻探过程中发现了显著浓度的氢气。

 

来源:HydrogenInsight

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