依据我国规划,氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,氢能产业更是战略性新兴产业和未来产业重要发展方向。同时,国家发展改革委也指出,各方应当探索以低碳氢替代高碳氢的可行性,特别是因地制宜项目。
在此背景下,氢能一体化项目应运而生,其中将制氢、储运、加注乃至特定终端应用等环节有机整合、统一规划、协同运营,形成一个高度契合的闭环系统。相关案例有“制氢加氢一体站”和“风光氢氨醇一体化项目”,前者结合生产与加注环节,后者整合可再生能源发电、电解水制绿氢、绿氢合成绿氨、绿甲醇以及化工应用。
新发展需要政府资金支持,需要社会资本参与,也需要配套保障来缓释风险,以吸引更多资金和组织的涉入。那么,一体化项目的资金支持如何?面临哪些挑战?通过哪些模式来克服问题?国际有哪些前沿实践?能带给国内哪些启示?本文就此展开解析。
为何需要氢能一体化项目?
氢能产业链条长,涵盖上游制氢、中游储运加注、下游应用等环节。在产业发展初期,各环节的投资建设易流于分散化、孤立化,问题丛生,“弃风弃光”为一例。
反观氢能一体化项目,企图整合氢能的制、储、运、用等环节,形成闭环系统,主要优势有二。
首先,一体化项目可优化资源利用,降低综合成本。在风光资源富集区,一体化模式可就地消纳绿电,直接利用绿电制氢,有效解决“弃风弃光”问题,降低制氢的直接成本。同时,一体化模式可在制氢基地附近布局加氢站等下游应用,以降低氢气的储运成本。
其次,一体化项目可提高规划统筹与协同效率。这类项目可打破环节壁垒,实现从源头到终端的全链条统一规划和资源配置,提高产业链建设的整体性和协同性,避免重复投资和资源浪费。尤其,一体化项目可解决绿氢消纳难题,通过绑定下游应用方,为绿氢提供稳定的消纳出口,降低市场风险,以推动绿氢产业的初期发展。
总之,一体化项目可通过全链条优化降低成本、保障供应、锁定需求,最终提升绿氢对比传统化石能源的经济性和竞争力。
氢能一体化项目的投资挑战
相较于单一环节项目,一体化项目虽有优势,但仍处于“理论”阶段,有待推动落实。事实上,至今全球已启动的一体化项目有限,其风险与回报特质更形成瓶颈,抑制了投资意愿。
首先,一体化项目串联多个环节,总投资远大于单一环节项目。以一个年产氢气4万吨的项目为例,配置500兆瓦风光综合发电单元需25亿元,电解水制氢环节需数十亿元,项目总投资约50亿元,还不包括后期氨醇制备相关的化工设备投资。高昂的初始投资导致一体化项目募资困难,如何利用多样化工具将多方来源资金汇整形成有效组合,特别值得关注。
其次,一体化项目相关的基础设施薄弱,规范标准未立,社会认知不足,以致市场风险高、投资回收期长,民间参与意愿有限。因此,如何形成一套可行的风险分担机制和一个合理的资金撬动模式,以降低市场风险、催化私营资本,是值得关注的问题。
第三,一体化项目的设计产能远大于当前绿氢的实际应用规模,存在“建了卖给谁”的疑虑,也阻碍了潜在项目方的投资意愿。因此,一体化项目的市场盈利模式有待发掘,如何在销售、运输、出口等方面形成更多保障,以稳定收益来源,是必须思考的问题。
国际前沿项目的金融支持及配套保障
近年,国际上出现一批前沿的一体化项目,对上述挑战有所突破。国际项目中参考价值较高的,有澳大利亚的Yuri可再生氢能项目、智利的Haru Oni电制燃料生产项目、沙特的NEOM绿氢项目、乌兹别克斯坦的ACWA制氢项目,以及埃及的Scatec绿氢项目。本文对其资金来源、融资工具、风险缓释、配套保障、规划统筹等方面做了梳理,解析如下。
在资金来源方面,国际项目并不凭靠单一来源,而是糅合多方来源资金,形成“公私合营+产业联盟”模式。公共资本主要来自政府和开发金融机构,私营资本主要来自商业银行、能源巨头(如ENGIE),或是上下游企业(如保时捷)的产业资本。在此,公共资本通过赠款或优惠贷款形成催化资金,吸收市场风险,从而撬动私营资本参与。其中,产业资本具有多方功能,同时扮演资金提供者、能源技术提供者、产品承购方、下游市场开拓者等角色。
在融资工具方面,国际项目不仅使用多元工具,且将其搭配形成创新融资机制。公共资本工具有政府的赠款、优惠贷款、出口信贷担保、专项债券等,以及开发金融机构的高级贷款、过桥贷款等。当工具灵活搭配时,可降低投资的场域风险,撬动私营资本参与。私营资本工具以产业资本、股权资本为主,可与商业银行的绿色贷款等债务融资工具形成组合应用。
表1 国际氢能一体化项目的金融支持及配套保障
项目名称 | 开发方/运营方 | 公共资本 | 私营资本 | 配套保障与支持 | |||
澳大利亚:Yuri项目 | ENGIE、Yara国际、三井集团 | 西澳大利亚政府基金等 | 赠款 | ENGIE、三井 | 股权投资 | 绿氨承购协议、运输支持、技术支持 | |
智利:Haru Oni项目 | HIF国际、埃克森美孚、中石化等 | 德国政府 | 赠款 | 保时捷、EIG、商船三井等 | 股权投资 | 产业资本支持、运输支持、技术支持 | |
沙特:NEOM项目 | NEOM绿氢公司 | 沙特国家基础设施基金等 | 贷款 | ACWA能源、NEOM等 | 股权融资、股东贷款 | 绿氨购销协议、出口信用担保 | |
商业银行 | 绿色贷款 | ||||||
乌兹别克斯坦:ACWA乌国项目 | ACWA能源公司 | 欧洲复兴开发银行 | 高级贷款、过桥贷款 | ACWA能源、乌国化学公司 | 股权投资 | 绿氢购买协议、运输支持、出口支持 | |
气候行动基金 | 优惠贷款 | ||||||
埃及:Scatec项目 | 挪威Scatec公司、埃及主权基金等 | 欧洲投资银行等 | 赠款 | 公开市场 | 拍卖 | 绿氨采购协议、优惠税率支持 | |
欧洲复兴开发银行 | 股权投资 |
在风险缓释方面,当公共资本为一体化项目提供赠款或优惠贷款支持时,虽可为项目方降低场域风险,但并不能为其稳定收益来源,而产品的长期承购协议会是更好的保障。因此,一体化项目常会签订定价明确的长期承购协议,由此锁定产品买家,以强化项目盈利性。如表1最后一列所示,协议的承购方有Yara、保时捷、金风科技等,它们或为信誉良好的产业巨头,或为产业链中的核心企业,从而强化了项目投资的信用保障。
在规划统筹方面,国际案例的技术与资源已趋向整合。一体化项目之所以引起多方共同参与,“集成整合”是主要原因,例如,在风光资源充沛地区将能源巨头引进作为战略参与方,以充分利用自然资源并整合先进能源技术。此外,项目的技术集成度更可通过电解槽技术、产品运输、出口等多维度支持来强化,可见于澳大利亚、乌兹别克斯坦、智利等案例。
在政府角色方面,政府角色逐渐多元,不再只是政策制定者与监督者,更是催化资金提供者、风险缓释者。项目的具体开发和运营虽仍凭靠企业,但政府的多元角色无疑为“公私合营+产业联盟”模式增添更多可能性。换言之,政府为项目提供基础保障,将更多空间释放于产业和企业。
国内借鉴与未来展望
自从政府鼓励探索氢能一体化项目的可行性后,国内相关报道时有所闻,但进一步查核后发现,多数项目仍处于招标或待投产阶段,对外披露有限。信息相对完整的,有松原氢能产业园绿色氢氨醇一体化项目、吕梁经开区绿电离网制氢加氢一体化项目等几个。松原项目由中能建氢能源公司开发,获得财政部超长期特别国债和吉林省政府补贴的资金支持。吕梁项目由吕梁经开区开发,获得山西省财政厅专项债的资金支持。同时,松原项目与金风科技等签订绿色甲醇供应协议,吕梁项目与本地焦化企业签订绿氢购买协议,从而稳定未来收益来源。
不过,进一步解析后,会发现国内项目在多元化、开放性、配套保障等方面仍有较大优化空间。首先,国内项目的资金来源比较单一,主要获得大型国企央企和地方政府的公共资本支持,私营资本几未参与,这点显然并不理想。其次,国内项目的融资工具相对简单,主要凭靠政府专项债,缺乏多元工具组合,这点显然也可改善。第三,国内项目的风险缓释机制与技术资源整合力度比较不足。长期承购协议虽被采用,但承购方多为项目相关方或本地企业,其他保障措施从缺,而原因应与项目参与主体单一有关,造成其他保障来源不足。第四,国内项目出现政府深度介入规划甚至作为开发主体的现象,地方政府在协调本地资源方面固有优势,但也可能带来市场化运作不足问题。
事实上,氢能一体化项目是破解氢能产业发展初期瓶颈、加速绿氢大规模商业化应用的创新模式。纵使一体化项目不易建设,面临投资金额大、融资工具有限、市场风险高、协调不易等挑战,但国际前沿实践表明成功项目的关键有三,一是推出多元化的融资模式,二是签订有约束力的长期承购协议,三是构建有力的“产业+金融+政府”联盟。其中,第一点有助于撬动私营资本,第二点有助于缓释风险,第三点有助于技术整合与资源汇聚。
在国际前沿实践的基础上,未来国内推动氢能一体化项目的健康发展至少可从五处着手。
首先,政府部门应当强化顶层设计与跨部门协调机制,建立国家级、省级的氢能一体化项目推进协调机构,解决审批和监管壁垒,助力一体化项目各环节的协同共进。
其次,金融监管机构应当创新融资支持机制,在现有的政策性金融工具基础上,进一步发展氢能专项债券、氢能项目REITs等针对性金融工具,同时提供政府担保基金等风险分担机制,以吸引海内外多方资本参与。
第三,政府相关部门应当致力于下游市场的孵化,通过绿色溢价补贴等方式,鼓励大型工业用户及能源公司签订长期承购协议,同时加速加氢站、输氢输醇等基础设施建设,以扩大有效需求。
第四,相关部门应当促进产业资本深度合作,鼓励能源企业、化工企业、设备制造商、交通物流企业等组成产业联盟,共同投资开发一体化项目,形成紧密的利益共同体和技术协同体。
第五,国内企业应当积极参与国际投资与合作,一方面融合国际前沿项目的开发、融资与风险管理经验,另一方面拓展中国技术、装备和项目的出海机会,以扩大中国企业对全球氢能建设与贸易的参与。
总之,氢能一体化项目的成熟化与普及化是氢能经济从蓝图走向现实的关键。克服当前挑战,需要政府、产业和金融的通力合作并持续创新。只有构建起可持续的商业模式和融资模式,才能真正释放氢能一体化项目的潜力,为全球能源转型和零碳目标的实现提供坚实支撑。