重工业低碳转型融资

关于RMI RMI是一家独立的非营利组织，成立于1982年，名为落基山研究所，通过市场驱动的解决方案改造全球能源系统，以适应1.5 ° C的未来，并为所有人确保清洁，繁荣，零碳的未来。我们在世界上最关键的地区开展工作，并与企业、政策制定者、社区和非政府组织合作，确定和扩大能源系统干预措施，到2030年将温室气体排放量减少至少50%。RMI在科罗拉多州的玄武岩和博尔德设有办事处；纽约市；加利福尼亚州奥克兰；华盛顿特区C.；在中华人民共和国北京。 关于CBI 气候债券倡议是一个国际组织，致力于动员全球资本采取气候行动。它促进对快速过渡到低碳、适应气候变化和公平经济。任务重点是帮助降低大规模气候和基础设施项目的资本成本，并支持寻求增加资本市场投资以实现气候和温室气体（GHG）减排目标的政府。气候债券进行市场分析和政策研究；开展市场开发活动；为政府和监管机构提供建议；并管理全球绿色债券标准和认证计划。 作者和致谢 Authors RMI：李淑仪，李伟，舒彤（露西），王佩山，薛玉军，荣艳，张博亚CBI：谢文红，徐晓云 作者按字母顺序列出。 联系人 李淑仪,Shutong(Lucy)Lu, 版权和引文 李淑仪，李伟和舒彤（露西）卢先生，RMI,CBI,2024,https://rmi.org/insight/financing-the-low-carbon-transition-in-重工业/。为重工业的低碳转型融资， RMI重视协作，旨在通过分享知识和见解来加速能源转型。因此，我们允许感兴趣的各方通过CreativeCommons CC BY - SA 4.0许可证来参考、分享和引用我们的工作。https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/。 除非另有说明，否则所有使用的图像均来自iStock. com。 Acknowledgment 作者谨向以下专家的见解和评论表示诚挚的感谢： 陈金龙,中国联合赤道环境影响评价有限公司绿色财务部总经理助理Manshu Deng,气候债券倡议刘淑娟,中国建筑材料工业规划研究院结构工程与生态环境材料研究中心高级工程师、副主任Sibo Liu,中国联合赤道环境影响评价有限公司绿色财务部1名总经理助理、国际业务主管罗紫轩,绿色氢技术经济研究院、清华四川能源互联网研究院、研究员、高级工程师Matthew MacGeoch,气候债券倡议青妮,普华永道中国，气候与可持续发展领导者丹秦永秋,德龙钢铁集团绿色低碳研究院院长贾实,气候债券倡议王方,中国能源研究会能源效率与投资评价专业委员会副主任王海阳,北京建龙重工集团有限公司董事长秘书王继杰，中国科学院大连化学物理研究所研究员惠翁,中国石油和化学工业联合会高级工程师夏凌峰,产业智能技术中心、中村大数据科技、主任本报告内容不代表上述专家和机构的观点。 目录 导言5 中国重工业的低碳转型路径中国9 SteelIndustry9水泥Industry11石油化工和化学品Industry15 金融工具支持低碳转型Industry 19 重工业的资本需求过渡19重工业的资金需求特征过渡24现有的财务指导和仪表29转型金融债务工具及重工业融资案例综述公司32 后续步骤34 进一步释放绿色金融的潜力Market 34 附录38 尾注39 Introduction 重工业的低碳转型对于达到《巴黎协定》中设定的温度目标至关重要。实现将温度上升限制在工业化前水平以上1.5 ° C或2 ° C的目标需要净零CO2不会长期依赖土地使用的碳补偿。对于重工业来说，在未来十年采取碳减排举措将是至关重要的— —不仅减少自己的CO2排放和实现早期减排，但也为其他部门在本世纪中叶达到净零排放奠定了基础。 目前，钢铁、水泥、石化和化工行业排放了全球约18%的CO2每年排放和消耗约33亿吨标准煤当量(Mtce)i-几乎等于美国每年的国家一次能源需求总量。这三个行业的能源消耗包括2, 700 Mtce的化石燃料，约占全球总量的82％。1显然，重工业净零转型的成功取决于从化石燃料的转型。 更长的资产寿命增加了快速转型导致资产搁浅的风险。工业资产的寿命一般为30 - 40年。在快速转型的要求下，现有产能的提前退休将造成巨大的经济成本。因此，除非对改造设施进行进一步的大量投资，否则较新的工业产能会导致锁定效应。在重工业中实现更深入的减排将需要对创新的碳减排技术进行大量投资。与建筑、交通和一般工业不同，重工业通过电气化和清洁电力减少排放的潜力有限，需要更具颠覆性的技术来实现更深层次的减排。然而，这些破坏性的碳减排技术对投资没有吸引力，因为它们处于未经证实的经济发展的早期阶段。 对新能源技术的重大投资是重工业能源使用革命性的基础。许多过程需要高温-高达1, 500 ° C -并且在很大程度上依赖于燃烧化石燃料，因为大规模高温电气化在目前的技术下实施成本很高。此外，生物质燃料的可用性限制了它们在重工业中的应用，而其他新兴能源，如绿色氢气，仍在进一步开发中。消除过程排放具有挑战性，需要投资于碳封存技术，如碳捕集，以及新的工业过程和 products.SomeindustriesproduceCO2化学反应的排放。例如，水泥熟料的煅烧会产生大量的CO2并且约占该行业直接排放量的三分之二。这个问题可以通过制造新产品或应用新工艺来解决，这些新产品的适用性和可扩展性尚未得到证明。如果很难改变某些行业当前的生产路径，则仍需要对碳捕集技术进行投资。 生产低碳工业产品的绿色溢价在中短期内仍然很高。与传统路径相比，目前生产零碳工业产品的成本溢价为20％- 100％（参见图表1），而大多数工业产品面临激烈的竞争，利润率较低。下游行业承受高溢价的能力有限。由于中国的碳市场体系尚未纳入主要重工业，生产商面临着在不提高价格的情况下转向低碳但更昂贵的生产的挑战。较小的利润率也降低了重工业企业和金融机构引领低碳投资的意愿。 中国的工业部门约占全国能源消费总量的66%。ii该部门占全国总CO的近40%2如果仅占直接排放，则占64％，如果包括相关的电力排放。2四大重工业（钢铁、水泥、石化和铝）的碳排放量占全国总量的52%，凸显了重工业低碳转型对实现中国双碳目标的重要性。 自“十四五”（2021 - 25年）计划启动以来，中国国家部委发布了多个文件，建立了“ 1 + N ”的碳峰值和碳政策体系 中，指出工业是促进碳峰值和碳中和的关键领域。政府随后发布了《能源密集型产业重点领域节能减碳改造升级实施指南（2022年版）》和《工业部门碳峰值行动计划》，对工业部门的低碳发展提供了进一步的指导。3与此同时，中国重工业的脱碳面临着几个主要挑战： 生产能力大：中国生产和消费了世界上50%的钢铁、水泥和铝，是主要化工产品的最大生产国和消费国，这些行业的生产能力很大，资产重、能耗高，转型任务十分艰巨。高碳原料和燃料结构：我国重工业生产的主要原料高度依赖化石原料，以煤炭为代表。此外，重工业在生产中大多采用高温、高压工艺，4化石燃料，主要是煤炭，是主要的能源。燃料的脱碳面临着巨大的技术、经济和地理障碍。例如，中国国内90%以上的钢铁生产是基于高炉-碱性氧气炉(BF - BOF)工艺，使用焦炭作为还原剂。煤炭在水泥生产中提供了95%以上的热量，而在化工生产中，煤炭占合成氨和甲醇的原料的近80%。年轻资产：中国重工业的大部分产能是在过去30年中建立的，大多数资产仍处于早期到中期。4在双碳要求下，工业资产面临加速退役和资产搁浅的风险，给公司财务和金融机构的回报带来压力。 重工业的低碳转型迫切需要大规模的资金支持。重工业公司应该通过现在开始使用成熟的过渡技术来升级设备来实现这一目标。然而，在重工业中，大型设备和基础设施的升级需要大量的资本投资。它也远远超出了仅仅依靠现有的成熟技术。技术创新和部署需要大量资源和资金，无论是短期突破还是长期可持续发展目标。如果要用清洁能源替代化石能源，重工业的新技术途径与现有技术有很大不同，其特点是研发成本高、前期投入要求大、技术不确定性高、投资回收期长。在从旧技术途径向新技术途径过渡期间，搁浅资产的风险应特别关注；要减轻和分担这一风险，需要大量资源和金融工具。 在能源危机和全球经济低迷的背景下，重工业企业普遍面临着巨大的财务压力。在营运资金承压的情况下,自有资金难以满足低碳转型的需求,迫切需要外部资金支持。以钢铁行业为例，根据中国钢铁工业协会数据，2022年，基准钢企焦煤采购成本同比增长24.9%，喷煤采购成本增长24.3%。基准钢企营业收入和利润分别下降6.4%和72.3%。5 近年来，中国绿色金融发展迅速，提振了整个市场转型的信心。截至2023年6月底，21家主要银行的绿色贷款余额达到25万亿元人民币，是全球规模最大的，也是低碳转型的重要外部融资来源。6然而，绿色金融投资大多集中在技术成熟度较高的“纯绿色”项目，如清洁能源、绿色交通、绿色建筑等。对于碳排放较高的行业，如重工业，或处于技术发展相对早期阶段的项目，资金支持仍然不足，难以满足这些部门的转型需求。设计融资机制，将更多资金用于重工业的低碳转型，特别是创新技术的研究、开发和推广，将是实现净零未来的关键机遇和挑战。 中国重工业的低碳转型路径 钢铁行业 中国是世界上最大的钢铁生产国和消费国。2020年，中国生产粗钢10.65亿吨，占世界总量的56.4%，7并消耗了9.95亿吨钢，占56.2%。同年，中国钢铁工业的碳排放约占全国碳排放总量的15%，占全球钢铁碳排放总量的60%以上。8目前，中国国内钢铁生产仍以长期过程为主-碳强度是短期过程的三倍。中国钢铁工业将转向低碳冶金，通过提高能效，基于废料的短期过程，基于氢的冶金和碳捕获来减少碳排放（参见图表2和图表3）。 钢铁生产中的能效提高主要涉及余热和压力利用以及分布式能源耦合。在过去的十年中，中国钢铁工业在提高能源效率方面取得了快速进展，主要钢铁企业的能源消耗强度从2010年的600公斤标准煤下降到2020年的545公斤。然而，在冶金过程的碳排放和能源消耗方面，中国与发达国家仍有差距。中国有明显的提高能源效率的潜力。 向低碳钢过渡的主要趋势之一是使用基于废料的短工艺，其中用电炉从废料原料生产粗钢。在中国，由于国内废钢和电炉产能供应不足，短流程炼钢约占全国粗钢总量的10%。社会废料和进口废料资源将逐渐增加，回收系统将变得更加高效。短流程将是中国努力降低钢铁生产碳强度及其对进口铁矿石依赖的关键组成部分。 基于氢的冶金主要包括将氢注入高炉和基于氢的直接还原铁（DRI）。这些过程中的第一个有效地利用了现有的高炉设备，避免了年轻资产的大规模搁浅。氢注入技术通过用氢代替部分粉煤和焦炭来减少碳排放。DRI具有很高的碳还原潜力，因为氢直接将粒状矿石还原为固体海绵铁。使用绿色氢气时，减排潜力可达到95%。从短期来看，向高炉注入氢气将是行业关注的焦点。DRI正在试点/示范中，预计将在中长期投入更大规模的生产。 钢铁行业碳捕集的主要用例是捕集CO2在BF-BOF过程中产生。从广义上讲，钢铁工业具有各种排放源和低碳浓度，因此碳捕获相对困难且昂贵。CO2高炉煤气的含量高于其他工艺，如碱性氧气炉。高炉可以优先进行捕集，但冶金行业的碳捕集仍然是一项相对昂贵的技术。 此外，如果这些技术成熟并可以在大规模试点中成功实施，则诸如铁矿石电解之类的新兴技术可能在钢铁行业中发挥重要作用。铁矿石电解通过直接使用电力在高温或低温下将铁矿石还原为铁，但迄今为止，中国尚未启动试点项目。 鉴于每条低碳生产路线的技术成熟度、成本效益等因素，中国钢铁行业的短期、中期和长期路径总结如下： 近期（2020 - 30）：钢铁行业将主要依靠提高能源效率和发展基于废料的短流程来减少碳排放。国家和行业层面对超低排放转型、能源消耗强度和短流程发展的政策要求，将进一步加快低碳技术的部署。2022年1月，中国工业和信息化部发布《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见