2024年金融驱动重工业行业低碳转型研究报告

关于 RMI RMI 是一家独立的非营利组织，成立于1982年，原名为Rocky Mountain Institute，通过市场驱动的解决方案推动全球能源系统的转型，以符合1.5°C的未来目标，并确保所有人都能拥有一个清洁、繁荣且无碳的未来。我们在世界上最关键的地理区域开展工作，并与企业、政策制定者、社区和NGO合作，识别并规模化能源系统干预措施，以至少减少50%的温室气体排放量至2030年。RMI 在美国科罗拉多州的巴斯特尔和博尔德设有办事处，在纽约市、加利福尼亚州奥克兰以及中国北京均设有办事处。 关于 CBI 气候债券倡议是一家国际组织，致力于动员全球资本用于气候行动。该组织推动对所需快速向低碳、气候适应能力和公平经济过渡的项目和资产进行投资。其使命重点在于帮助降低大规模气候和基础设施项目的融资成本，并支持政府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。气候债券开展市场分析和政策研究；承担市场开发活动；为政府和监管机构提供建议；并管理一项全球绿色债券标准和认证方案。 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 ， 舒通(露西) 卢 ，sli @ rmi. org llu @ rmi. org 版权和引文 李淑仪 ， 李伟和舒彤(露西) 卢先生 ，为重工业的低碳转型融资 ，RMI, CBI, 2024,https: / / rmi. org / insight / fi nancing - the - low - carbon - transition - in - 重工业 / 。RMI重视合作，并通过分享知识和见解来加速能源转型。因此，我们允许有兴趣的各方通过Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0国际许可协议引用、共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Sibo Liu,中国联合等温环境影响评估有限公司，绿色金融部 1 号 GM 助理，国际业务负责人刘淑娟,中国建筑材料科学研究规划研究院结构工程与生态环保材料研究中心，高级工程师兼副主任 罗紫轩,绿色氢能源技术与经济研究所、四川清华能源互联网研究院、研究员及高级工程师 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,中国能源能源效率与投资评估专业委员会研究学会副主任王海阳,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,中村大数据科技产业智能技术中心主任 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 9钢铁行业 9 水泥行业 11 石化和化工行业 15 支持重工业低碳转型的金融工具 19 资本需求推动重工业转型19 重工业转型的资本需求特征24 现有金融指导和工具29 转型融资概览：重工业公司的债务工具与融资案例32 后续步骤 34 进一步释放绿色金融市场潜力34 抓住转型金融市场的机遇35 附录 38 Introduction 低碳转型对于实现巴黎协定中设定的温度目标至关重要。要将温度升幅限制在工业化前水平以上1.5°C或2°C以内，需要实现净零二氧化碳排放。2依赖于长期的土地使用碳抵消。在未来十年，重工业将必须采取减碳举措——不仅减少自身二氧化碳排放并尽早实现减排目标，还应2为其他部门在本世纪中叶达到净零排放奠定基础。 目前，钢铁、水泥和石油化工及化学工业每年排放约占全球二氧化碳排放量18%的温室气体，并消耗约3,300百万吨标准煤（Mtce）。i2 几乎等于美国全年度全国原一次能源需求总量。三大行业的能源消耗包括2700万吨油当量的化石燃料，约占全球总量的82%。显然，重工业净零转型的成功取决于1从化石燃料的过渡。 更长的资产寿命增加了资产因快速转型而搁浅的风险。工业资产通常使用寿命为30-40年。在要求快速转型的情况下，现有产能的早期退役将导致显著的经济成本。因此，除非有进一步的重大投资进行改造，新的工业产能会导致锁定效应。 推动重工业实现更深层次的减排将需要在创新的减碳技术上进行重大投资。与建筑、交通和一般工业不同，重工业通过电气化和清洁能源减少排放的空间有限，因此需要更具颠覆性的技术来实现更深的减排。然而，这些颠覆性的碳减排技术由于尚处于开发早期且经济模式尚未得到验证，对投资者缺乏吸引力： 显著投资于新能源技术是推动重工业能源使用革命的基础。许多过程需要高温——最高可达1500°C——并且主要依赖燃烧化石燃料，因为当前技术大规模实施大规模高温电气化成本较高。此外，生物质燃料的可用性限制了其在重工业中的应用，而其他新兴能源来源，如绿色氢气，仍在进一步发展中。 消除生产过程排放具有挑战性，需要在碳捕获技术（如碳捕捉）以及新型工业过程中进行投资。 products. Some industries produce CO2化学反应排放。例如，水泥熟料的煅烧会产生大量CO，并占比较大比例。2行业直接排放量的三分之二。这一问题可以通过制造新的产品或应用尚未证明其可行性和可扩展性的新工艺来解决。如果某些行业的当前生产路径难以改变，仍然需要投资碳捕获技术。 生产低碳工业产品所支付的绿色溢价在中短期仍保持高位。与传统路径相比，当前生产零碳工业产品的成本溢价为20%至100%（见图1），而大多数工业产品面临激烈的竞争和较低的利润率。下游行业难以承受高昂的溢价。鉴于中国碳市场体系尚未涵盖主要重工业领域，生产商面临着在不提高价格的情况下转向低碳但更昂贵生产的挑战。较低的利润率也减少了重工业企业和金融机构在低碳投资方面领先的动力。（见图1） 中国的工业部门约占全国能源消费总量的 66% 。ii部门占全国共 emiss 总数的近 40%2如果仅考虑直接排放，占比为64%若包括相关电力排放，则占比为64%。碳排放来自四大主要领域：2重工业（钢铁、水泥、石油化工和化学制品、铝业）占全国总量的52%，突显了重工业低碳转型对中国实现双碳目标的重要性。 自“十四五”规划（2021-25）启动以来，中国政府部委发布了多项文件，构建了“1+N”政策体系以推动碳达峰和碳中和目标的实现。 中性立场，指出工业领域是推动碳达峰和碳中和的关键领域。政府随后发布了《重点高耗能行业节能减碳改造升级实施指南（2022年版）》和《工业领域碳达峰行动方案》，为工业领域的低碳发展提供了进一步的指导。3 ime ， 中国的脱碳重工业面临几个主要挑战: 大规模生产能力：中国生产并消费了全球总钢材、水泥和铝产品的一半，并且是主要化工产品最大的生产和消费国。这些行业具有显著的生产能力，特点是重资产和高能耗，使得转型任务艰巨。 高碳原料和燃料结构：中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，重工业在生产过程中主要采用高温、高压工艺。4在能源领域，化石燃料（主要是煤炭）仍然是主要的能源来源。燃料的去碳化面临显著的技术、经济和地理障碍。例如，中国超过90%的国内钢铁生产依赖于使用焦炭作为还原剂的高炉-转炉（BF-BOF）工艺。煤炭在水泥生产中提供了超过95%的热量，在化学生产中，它几乎占到了合成氨和甲醇原材料的近80%。 年轻资产：中国大部分重工业产能在过去30年内建成，大多数资产仍处于早期到中期阶段。工业资产面临加速老化的风险。4双碳要求下的退役资产和资产搁浅对企业和金融机构财务造成了压力。 大规模的财政支持对于重工业的低碳转型至关重要。重工业公司应通过立即采用经过验证的过渡技术来升级其设备以实现这一目标。然而，在重工业领域，大型设备和基础设施的升级需要巨额资本投资，并远远超出仅仅依赖现有成熟技术的范围。短期内的技术创新和部署以及长期可持续发展目标都需要大量的资源和资金。如果化石能源被清洁能源所替代，重工业的新技术路径与现有路径有着根本的不同，这些新路径特征是高昂的研发成本、巨大的前期投资需求、高度的技术不确定性以及较长的投资回报期。在从旧技术路径向新技术路径过渡的过程中，搁浅资产的风险尤为值得关注；为了减轻和分担这种风险，需要大量的资源和金融工具。 在能源危机和全球经济衰退的背景下，重工业公司普遍面临严重的财务压力。由于其营运资金受到挤压，自有资金难以满足低碳转型的需求，迫切需要外部金融支持。以钢铁行业为例，根据中国钢铁行业协会的数据，2022年，标杆钢企焦煤采购成本同比增长24.9%，喷吹煤采购成本同比增长24.3%。标杆钢企的营业收入和利润分别下降了6.4%和72.3%。5 在近年来，中国绿色金融发展迅速，增强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，使其成为世界上最大的绿色贷款市场，并且是低碳转型的重要外部融资来源。然而，绿色金融投资主要集中在“纯”6具有高技术成熟度的“绿色”项目，如清洁能源、绿色交通和绿色建筑。对于高碳排放的行业，如重工业，或技术开发尚处于早期阶段的项目，金融支持仍然不足，难以满足这些行业的转型需求。设计融资机制以引导更多资金流向重工业的低碳转型，特别是针对创新技术研发和推广的资金支持，将是实现净零未来的关键机遇与挑战。 中国重工业的低碳转型路径 钢铁行业 中国是全球最大的钢铁生产和消费国。2020年，中国生产了10.65亿吨粗钢，占全球总量的56.4%。7 Consumption占用了995万吨钢铁，占56.2%。同年，中国的钢铁行业排放了该国总碳排放量的大约15%，以及全球钢铁总碳排放量的超过60%。目前，国内8中国的钢铁生产仍主要依赖长流程工艺——其碳强度是短流程工艺的三倍。中国的钢铁行业将转向低碳冶金技术，通过提高能效、基于废钢的短流程工艺、氢基冶金以及碳捕获等方式减少碳排放（详见图表2和图表3）。 能源效率提升主要涉及余热和压力利用以及分布式能源耦合。在过去十年中，中国的钢铁行业在能源效率提升方面取得了快速进展，将关键钢铁公司的单位能耗强度从2010年的600千克标准煤降低至2020年的545千克。然而，在冶金工艺的碳排放和能源消耗方面，中国与发达国家仍存在差距。中国在能源效率提升方面具有明显的潜力。 低碳钢转型的主要趋势之一是使用基于废料的短流程工艺，该工艺通过电炉从废料原料中生产粗钢。在中国，由于国内废料供应不足和电炉产能有限，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，回收系统也将变得更加高效。短流程将成为中国减少钢铁生产碳强度和减少对进口铁矿石依赖的关键组成部分。 氢基冶金主要由氢气注入高炉和氢基直接还原铁（DRI）组成。其中，前者有效利用了现有的高炉设备，避免了大量搁浅年轻资产。氢气注入技术通过用氢气替代部分粉煤和焦炭来减少碳排放。DRI 具有较大的碳减排潜力，因为氢气可以直接将球团矿还原为固体海绵铁。使用绿色氢气时，减排潜力可达到95%。短期内，向高炉中注入氢气将是行业的重点。DRI 目前处于试点/示范阶段，预计在未来中长期进入大规模生产。 钢铁行业碳捕获的主要用例是捕获 BF - BOF 中产生的 CO2过程。一般来说，钢铁行业存在多种排放源和较低的低碳浓度，因此碳捕获相对较为困难且成本较高。高炉中的CO含量2天然气的价格高于其他过程，如基本氧气炉。因此，高炉可以优先考虑捕获，但冶金行业的碳