释放工业集群的潜力：清洁能源的基础设施解决方案

释放工业集群的全面潜力：清洁能源基础设施解决方案 白皮书 2025年1月 安特卫普-布鲁日港，欧罗终端，2022；图片来源：安特卫普港。封面：Getty Images unless otherwise specified. Schwarzplan (SWZPLN). 图像：地图： 目录 3前言 执行摘要 4 需要大规模且快速地建设清洁能源基础设施。 2 阻碍清洁能源基础设施发展的挑战 8 3 工业集群内部及外部的战略解决方案 10 3.1在集群层面制定共同愿景123.2加快集群层面清洁能源项目的扩展223.3加强集群和地区之间的合作33 结论与行动号召 40 附录：术语表 41 免责声明 本文件由世界经济论坛发布，作为对项目、洞察领域或互动的贡献。其中表达的研究结果、解释和结论是世界经济论坛协助和认可的协作过程的产物，但并不意味着其结果代表世界经济论坛的观点，也不代表其全体成员、合作伙伴或其他利益相关者的整体观点。 2025世界经济论坛。版权所有版权所有。本出版物任何部分不得以任何形式或任何手段进行复制或传播，包括影印和录音，或通过任何信息存储和检索系统。 前言 内瓦·埃斯皮诺萨高级副总裁，能源供应与低碳资源，美国电力研究协会（EPRI） 博卡托伯特（Roberto Bocca）部门负责人，能源与材料研究中心；世界经济论坛执行委员会成员 Stephanie Jamison主席，全球资源行业实践；全球可持续服务领导，安盛咨询 工业集群对于扩大清洁能源基础设施至关重要。通过聚集需求、共享资源、知识和风险，它们解锁了部署清洁能源解决方案的机会。这一点至关重要，因为难以减排的工业部门几乎占全球范围1和2温室气体（GHG）排放的30%，如果包括难以减排的交通部门（航空、航运和卡车运输），这一比例将上升至近40%。1 来自全球各国，包括澳大利亚、巴西、哥伦比亚、印度、荷兰、沙特阿拉伯、瑞典、泰国和英国。 本白皮书探讨了清洁能源基础设施的当前状况，并确定了工业集群、交通运输和物流行业以及更广泛的清洁能源价值链可以探索的潜在解决方案，以加速其部署。为了成功部署清洁能源基础设施，需要在集群内部和跨集群之间加强合作。有多个领先的例子表明，利益相关者如何成功地利用集群来实现单打独斗难以实现的结果。这种协作方法必须由全球政府、专业机构、行业、学术机构和研发组织进行扩展，以实现《巴黎协定》的目标。 世界经济论坛与安永和EPRI合作，致力于改善共同选址公司和公共机构之间的合作和共同愿景，通过转型工业集群（TIC）倡议推动能源转型、经济增长和就业。该倡议是一个不断成长的33个签约集群社区，遍布五大洲的16个国家，代表着8.32亿吨二氧化碳当量减排的潜力，一个(CO)2e emissions金额与年度CO相当2此外，这些关于像沙特阿拉伯这样的国家。2集群对全球国内生产总值（GDP）的贡献达到4,920亿美元，并创造或保护了自上次世界经济以来的（此处内容缺失）。4,300,000个职位。32024年论坛年度会议，我们欢迎13个新的签约集群成员加入社区 通过突出领先案例，我们旨在激发公司和机构提高他们的协作努力，从而扩大能源转型所需的基础设施。我们感谢所有参与的社区成员、政策制定者和企业领导人，感谢他们为这份白皮书投入的时间和贡献。4 高管总结 为了加速能源转型，多个行业领袖与政策制定者共同有机会利用产业集群的力量，并在清洁能源价值链上简化协作。 工业集群对于成功部署清洁能源基础设施至关重要。 这些集群可以提供规模经济、分担风险、汇总和优化需求、确保融资并吸引资金用于清洁能源基础设施。集群还在推动清洁能源的生产、分销和消费，而港口（及港口锚定的集群）作为国际市场与区域产业之间的关键节点，促进了全球物流。 大规模清洁能源基础设施的快速部署对于实现《巴黎协定》目标、平衡能源安全和确保公平过渡至关重要。迈向这些目标将需要形成集成的多燃料、多模式生态系统。与所需的基础设施部署前所未有的速度相结合，这一多利益相关者生态系统复杂程度很高。 这份白皮书针对清洁能源基础设施挑战提出了潜在解决方案，并强调涉及公共、私营和研发部门的多元化利益相关方方法的重要性。它展示了工业集群和更广泛的清洁能源价值链内的三个解决方案领域： 工业集群的形成是成功部署基础设施的有效策略。 加速集群级清洁能源项目的规模扩大 在集群层面制定共同愿景 加强集群和区域间的合作 在集群内部建立一个强大的基础以释放其全部潜力。这包括实现有效的治理以推动决策制定，扩大集群与公共部门的协作，并在集群层面上建立数字核心，以实现数据协作并解锁共同利益和系统价值。5 加强清洁能源价值链上从重工业、交通和物流到各参与方的协作，以管理绿色溢价并促进稳定和增长的需求信号。 构建全球网络和行业、政府及其他组织之间的伙伴关系倡议，以促进在日益多极化的世界中，在出口和进口地点之间清洁能源的运输。 行动号召 成功转型工业集群需要四个核心要素：1) 平衡关注经济、社会和环境的价值；2) 考虑和应用支持温室气体排放减少的技术和流程；3) 行业、政府、金融家、劳工和社区之间的跨部门合作；4) 在合作伙伴、政策、融资和技术部署方面的协调灵敏策略。这些要素共同构成了 可持续且可扩展的能源转型基础，针对难以减排的产业。 为了实现这一目标，论坛欢迎来自政府、专业、行业、学术和研发机构领导者的行动，这些行动得到论坛倡议的支持，例如TIC和第一行动者联盟（FMC），以建立一个全球社区，专注于清洁能源基础设施的成功部署，重点在于以下三个领域： 将集群连接成一个全球网络 动员同地公司 支持集群网络的扩展，以建立一个全球清洁能源基础设施模型，并促进一个更加互联的世界。 清洁能源基础设施需要大规模和快速建设。 实现能源转型需要多方合作，致力于全球范围内清洁能源基础设施的建设。 他们还需要清洁燃料和碳捕获、利用与储存（CCUS）技术来处理无法通过其他方式消除的温室气体（GHG）排放。 能源转型不仅涉及替换化石燃料；它要求对能源价值链进行全面改革，以及清洁能源的协调发展。 全球范围内的电力和清洁燃料基础设施与巴黎协定的目标相一致，意味着以快速的方式迈向多燃料、多模式的未来。 中低温工业热泵技术正在迅速成熟，并越来越成为难以减排行业的可行选项。生物燃料，如加氢植物油（HVO）和生物气，也能发挥一定作用，前提是在相关司法管辖区满足可持续性标准。其他清洁燃料，如清洁氢、清洁氨和可持续电子燃料，必须在工业、交通和物流领域实现规模扩张，以满足能源转型目标。 工业脱碳需要超越现场运营，关注清洁能源和清洁燃料的价值链，包括运输和物流。这些脱碳努力将依赖众多技术，主要包含能源效率、电气化和可再生能源。 斯滕纳德国公司，由甲醇驱动，运营着基尔和哥德堡之间的航线 图像归斯滕纳航运公司所有 尽管全球政策正在成熟，但仍然存在挑战，例如将政策转化为国家和区域立法的方法。 清洁能源基础设施涵盖广泛的应用，包括清洁气体天然气网络的开发、能源效率基础设施的建立以及工业流程和化学品加工设施电气化以生产清洁燃料。此外，交通基础设施必须得到加强，以支持区域和国际贸易。这将涉及在港口设施、充电站、储存设施、加油站、管道和互联器等新基础设施的建设，以连接清洁能源生产和出口区域与进口区域。 – 在欧盟（EU），符合55%排放降低标准的政策9一揽子建议旨在提供一个连贯和平衡的框架，以实现欧盟的气候目标，同时确保一个公平且社会公正的过渡。通过一系列措施，如碳边界调整机制（CBAM）。10并且欧盟的排放交易系统（EU ETS），11它提供了一个框架来推动和支持重工业的能源转型。 – 在美国，2022年通货膨胀减少法案（IRA）和2021年两党基础设施法案12在清洁能源基础设施投资方面采取强有力的措施，以支持清洁电力、清洁燃料和工业集群。 当前基础设施，然而，存在不足。远低于所需的规模和增长速度。在电力领域，根 据安永建模分析，在存在不利的天气条件下，到2030年，其供应可能比欧洲预测需求低14%，存在供应不足的风险。6在清洁氢能生产领域，大多数已宣布的项目仍处于规划或早期阶段。国际能源署（IEA）估计，要使完整的清洁氢能生产项目管道实现，该行业必须从2024年到2030年实现超过90%的复合年增长率（CAGR）。假设所有已宣布的项目都能实现，预计到2030年，出口导向型项目将占清洁氢能生产的约三分之一，但进展微乎其微。7 – 中国的“十四五”规划（2021-2025）13该计划旨在支持到2060年实现碳中和的目标。该计划涵盖了整个清洁能源价值链的各个方面，包括发电、分配和使用清洁能源。例如，该计划包括绿色、综合和优化的多模式交通系统的进步，以及加强与邻国的互联互通。14 聚焦于清洁燃料，已定义和更新的国家战略和方案数量正在增长，包括印度的国家绿色氢能使命。15智利国家绿色氢能战略，16摩洛哥绿色氢能提案17德国的适应性国家氢能战略，18 日本的绿色增长战略19英国的生物质战略20并且美国可持续航空燃料挑战路线图。21 有效的政策可以支持长期稳定，促进市场活力的需求条件，并推动变革。在 去年，清洁能源基础设施变革，清洁能源政策格局持续演变。例如，全球范围内宣布、实施或分配的清洁氢项目公共资金约为1000亿美元。然而，值得注意的是，其中三分之二的资金仍处于宣布阶段。8 在全球政策逐渐成熟的同时，挑战依然存在，例如将政策转化为国家及地区立法的方法、确保地区间的互操作性、以适当的速度应对新政策以及平衡价值链中的推动和拉动机制。例如，在欧盟，卡车制造商被要求生产低排放卡车以符合重型车辆的减排目标。CO 然而，没有要求公司必须购买它们或投资于必要的基础设施（例如充电基础设施），这在可持续交通解决方案的供需之间造成了一道鸿沟。 在全国和地区层面，对清洁能源基础设施的支持正在融入重要的清洁能源和工业转型政策和立法中。例如： 挑战阻碍清洁能源基础设施发展 部署清洁能源基础设施需要解决各种相互关联的挑战，包括解决绿色溢价和促进强劲的需求信号。 清洁能源基础设施的规模化是能源转型的重要举措，但需要强有力的商业案例来吸引投资。尽管全球兴趣日益增长，但清洁燃料基础设施的发展进展仍然有限，正如“可能使命”伙伴关系（MPP）的全球项目跟踪器所强调的那样。22以及国际能源署2024年全球氢能审查。23 这可能会影响商业案例，对预期回报施加压力，并挑战投资的可行性。 未来近期能源供应有限，限制了清洁燃料供应的增长。 额外挑战是清洁能源的获取。这是因为许多清洁燃料路径依赖于大量可再生能源。根据国际可再生能源机构（IRENA）的1.5°C情景，到2030年，全球可再生能源发电总能力需要增加三倍，同时能源效率的提高需要翻一番。31这个挑战涉及到清洁能源的可用性和输送（电网基础设施）。32 绿色溢价为扩大投资规模创造了具有挑战性的障碍。 在考虑必要的基础设施投资之后，清洁燃料的售价通常高于其化石燃料替代品。清洁燃料的绿色溢价受多个因素影响，包括燃料本身、生产工艺、储存和运输方式，以及与常规替代品的对比。国际能源署（IEA）估计，目前生产绿色氢气的成本是未经控制的温室气体排放的化石燃料制氢成本的1.5到6倍。24绿氨生产成本在2023年几乎是化石燃料生产平均成本的3倍。根据IEA（国际能源署）的“2050年实现净零排放”情景，这些生产成本预计到2030年将仅下降30-50%。25 此外，目前电力和天然气清洁能源基础设施资本项目的交付速度。33例如，进度过于缓慢，无法满足工业能源转型和全球气候目标所需的时间表。例如，基础设施规划与许可的提前期相对于这些项目的总开发时间来说过长。34 清洁燃料的标准、认证和政策碎片化问题持续存在。 缺乏强劲的需求信号抑制了清洁能源基础设施的部署。 国际清洁燃料贸易的兴起及其大规模应用也取决于全球标准和认证的建立。不同地区正在发展各自的标准和认证方案，这使得统一