【摘要】碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)目标下,中国绿氢产业迎来了前所未有的发展机遇。2019年以来全球主要经济体先后发布氢能战略或发展路线图,并对本国绿氢发展做出安排。本文对欧盟、德国、美国、韩国、日本等经济体的绿氢战略、支持政策进行了系统梳理,提出构建与我国“双碳”目标相一致的绿氢政策体系,通过强化财政金融支持、推动创新,持续完善氢金融政策体系,助推绿氢产业产融互通,为我国氢产业加速低碳、零碳转型提供产融结合的绿色创新方案。

【关键词】碳中和;氢能;财政金融;激励政策;绿氢

【作者】

张   真:中国电动汽车百人会氢能中心主任

刘   倩:中央财经大学城市与区域可持续发展研究中心主任

史英哲:中央财经大学证券期货研究所副所长

苗乃乾:中国电动汽车百人会氢能中心副主任

本文刊载于《环境保护》杂志2022年第14期

引言

伴随碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)目标的提出,氢能及其衍生产业也迎来了前所未有的发展机遇。氢能是未来碳中和能源体系的关键枢纽。现阶段制氢路径主要包括化石能源制氢、可再生能源电解水制氢(以下称为“绿氢”)、化工过程副产制氢三种,其中绿氢被认为是最具潜力的氢能供应方式。将化石能源制氢与碳捕集封存(Carbon Capture and Storage,CCS)技术结合(以下称为“蓝氢”)被视为另一种低碳制氢的方案。根据英国石油公司(BP)发布的《世界能源展望》(2020年版)预测,在净零排放情景下,2050年超过95%的氢将采用低碳排放的方式制取,其中一半为绿氢,另一半为蓝氢。绿氢有望成为钢铁、化工、航运、重载和航空等部分关键行业实现深度脱碳的最佳选择[1]

与疫情冲击下全球经济增速放缓的趋势相悖,绿氢呈现加速发展态势。到2021年年初,已有30多个经济体发布氢能路线图,欧盟、美国、日本、韩国、芬兰、法国、德国、意大利、波兰、西班牙、荷兰、英国、澳大利亚、新加坡等经济体均将绿氢作为其零碳战略的核心构成,推进产业全方位发展,部分经济体提出“绿氢进口规划”[2]。同时,具备大量未开发土地和丰富可再生能源的国家,也正在着手制定有关绿氢制取和出口的战略。氢能有望逐步成为与天然气同等地位的能源物质参与国际贸易。早在2019年,标准普尔全球普氏能源资讯发布了全球首个绿氢价格指数,多个智库预见世界各地将陆续形成绿氢进出口中心,更多具有可再生能源优势的国家将参与到未来全球低碳能源版图的竞合格局之中。

绿氢产业将在我国实现“双碳”目标的进程中发挥关键作用,但当前整体仍处于早期发展阶段。绿氢作为零排放的二次能源,其在能源、交通、建筑、工业领域的广泛应用有望助力上述行业实现深度脱碳。目前,我国电解水制取的绿氢仅占氢气总产能的4%[3],据国际能源机构(IEA)预测,到2030年,我国氢的投资需求将达到70亿美元(约合人民币460亿元)以上,2060年将达到700亿美元(约合人民币4950亿元)[4]。如果公共资金占比10%,则到2030年,氢能产业所需年度公共资金投入为46亿元,且仍需撬动市场资金414亿元。因此,加快完善绿氢财政金融激励措施尤为关键。

欧美日韩绿氢战略与财政金融激励政策

作为较早发布氢能战略的经济体,欧盟、德国、美国、日本、韩国在绿氢战略地位、发展目标、配套财政金融激励措施等方面形成了各具特色的发展模式。充分借鉴上述经济体的发展经验,对我国尽早健全绿氢产业政策体系具有重要意义。

欧盟:为氢能战略提供联合融资支持

氢能战略为绿氢产业指明发展路径。明确的发展战略是推动产融规模化融合的前提。2020年7月,《欧盟氢能战略》(EU Hydrogen Strategy)发布,提出到2050年氢能占欧盟能源消费的比重将由现阶段的不足2%提高到13%~14%,分3个阶段推进绿氢发展,逐步降低绿氢成本。第一阶段(2020—2024年),推进绿氢在化工、新型工业、重型运输等领域的应用,开发容量为6GW的电解槽,将绿氢产量提升至100万t;第二阶段(2025—2030年),氢能成为欧盟综合能源系统的关键组成部分,电解槽容量达到40GW,绿氢具备成本竞争力,产量突破1000万t,应用场景扩展到炼钢、清洁交通、储能等领域,并建设氢能供能、供热、供电一体化的“氢谷”;第三阶段(2031—2050年),绿氢制取技术成熟,可大规模应用,应用场景扩展至所有难以脱碳的领域。

产业联盟引领绿氢投融资发展。2020年12月,22个欧盟国家和挪威发起了欧洲价值链共同利益重点工程支持计划(Important Projects of Common European Interest,IPCEIs),用于支持绿氢全产业链的各类项目,形成跨国绿氢网络。2020年,来自11个国家的12家天然气输送系统运营商共同发布欧洲氢主干网络计划(European Hydrogen Backbone,EHB),拟到2040年建成长达3.97万km、连接21个欧洲国家的氢气运输网络,69%的氢气运输网络由天然气管网改造而成。EHB所需总投资预计为430亿~810亿欧元,建成后每1000km的氢气运输成本仅为0.09~0.17欧元/kg。同年,欧盟委员会通过了《跨欧洲能源网络条例》(Regulation on Trans-European Energy Networks,TEN-E)修订案,提出欧洲将不再支持天然气管道的发展,转而支持氢跨境运输网络。

完善的分类标准与溯源认证机制为绿氢产融结合提供便利。2019年发布的《欧盟可持续金融分类方案》是欧盟可持续金融市场最重要的分类标准,已将绿氢全产业链纳入标准之中,包括氢气生产和使用设备制造,低碳氢、液体无水氨生产,储氢,氢输配网络基础设施,乘用车、低碳公路运输、低碳水运等各类加氢基础设施,氢技术与产品研发创新等,明确了产氢活动全生命周期的碳排放限值以及CCS产氢的技术筛选标准。具体在溯源认证方面,绿氢、蓝氢的认证是决定清洁制氢绿色溢价的关键,也是绿氢、蓝氢参与全球贸易的前提。2020年12月,欧盟委员会提出推进氢气认证,多家机构联合开发可在整个欧洲部署的氢气溯源体系CertifHy,形成了包括制氢厂审核、绿氢或蓝氢生产批次认证、分销交易认证等在内的覆盖氢全生命周期的溯源机制。

德国:公共政策全面支持绿氢发展

国家战略提出绿氢发展目标。德国绿氢产量约占全球总产量的20%。2020年德国发布《国家氢能战略》,为绿氢的“制储输用”制定了协调一致的行动框架,将绿氢确定为低碳工业原料,要求完善绿氢制储输用的高质量基础设施,拓宽进口渠道。2021年,德国通过绿氢供给的电量达到55TWh。预计到2030年,绿氢供电量将再翻一番,达到90TWh~110TWh,工业制氢电解槽容量总和将达5GW[5]

联邦政府提出多项扶持性政策。在资金方面,德国政府提出氢能专项投资框架,计划到2026年向氢产业投入123.6亿欧元;此外,德国设立了国家氢能基金,计划为氢能提供90亿欧元资金支持。在财税政策方面,德国《可再生能源法(2021)》首次提出支持绿氢的生产和工业使用,减免用于绿氢制取的可再生能源附加费,减免幅度可达85%甚至100%。德国还将试点碳差价合约(Carbon Contract for Difference,CCfD),即由政府补足合约约定的碳价格与碳市场交易价格的差额,此举能够显著降低碳市场价格波动的风险,继而保障绿氢企业的投资回报[6]

积极开展绿氢国际合作。德国预计到2050年进口绿氢将达到4500万t,因此推出了“绿色氢潜能地图”项目,对非洲地区30多个国家的绿氢生产和出口潜力进行评估,通过积极的对外投资,逐步开展与非洲国家的绿氢贸易。2021年6月,德国政府宣布了总预算为9亿欧元的氢全球计划(H2 Global),培育国际绿氢市场,在国外竞价收购绿氢,在国内市场竞价拍卖。该计划投入9亿欧元,拟撬动15亿欧元的私人投资[7]

美国:新激励政策有望为绿氢产业加速

氢能计划为产业发展注入新动能。美国氢能产业起步于20世纪末,2020年11月,美国能源部发布最新《氢能计划》(Hydrogen Program Plan),提出未来10年及更长时期氢能研究、开发和示范的总体战略框架及2030年美国氢能发展的技术和经济指标。同年,美国能源部启动了“为地球奋斗氢能计划”(Hydrogen Earth Shot),旨在10年内将绿氢的成本降低至1美元/kg,降幅达80%;将氢需求提升至目前水平的5倍[8]2021年,美国燃料电池和氢能协会发布《美国氢能经济路线图》,提出通过公共激励措施来解决市场推广初期面临的障碍。

多项公共支持政策推动部门协同。为推动绿氢市场发展,美国提出多项公共政策,包括鼓励各州重新评估并修改现有的能源立法,明确天然气网络输氢的标准,通过政府采购强化对氢能的支持,支持氢能基础设施建设,推动氢利用的跨部门耦合,实现规模经济等。2021年11月,美国总统拜登签署《基础设施投资和就业法案》(Infrastructure Investment & Jobs Act,IIJA),授权拨款95亿美元用于清洁氢的研发、示范项目建设等,其中80亿美元用于区域清洁氢枢纽建设,并将继续对清洁能源和储能项目提供投资税收抵免和生产税收抵免。2021年5月,美国财政部发布了“绿皮书”,提出为燃料电池厂提供投资成本30%的投资税收抵免;对天然气管道改造和储氢项目提供税收减免等。此外,美国财政部和国税局于2021年1月发布系统化的碳捕获与封存激励政策,即45Q条款最终法规1,将利好蓝氢生产,或将撬动数十亿美元私人资本投入蓝氢产能中[9]

需求侧激励协同促进燃料电池设备快速发展。美国政府还为住宅燃料电池、液氢燃料提供消费税抵免。在燃料电池汽车方面,消费者购买指定的轻型燃料电池汽车可获得高达8000美元的退税抵扣;中、重型燃料电池汽车也可享受一定的退税抵扣。美国加利福尼亚州清洁车辆补贴项目(The Clean Vehicle Rebate Project,CVRP)为购买或租赁燃料电池汽车提供补贴,最高可达4500美元,符合条件的低收入家庭还可以获得额外的2500美元的补贴。燃料电池车车主还可享有无条件使用拼车专用道、免过桥费、免费加氢(预充4000美元)、免费租车、零利率车贷等多项优惠扶持政策。

韩国:政府投资与各项补贴政策全面带动氢经济

氢经济路线图清晰刻画产业发展图景。2019年1月,韩国政府发布《氢经济发展路线图》(Hydrogen Economy Roadmap)。2021年11月,韩国贸易、工业和能源部再次发布国家氢能目标,提出到2050年氢进口代替原油进口、氢能覆盖大型工业用能的发展目标。根据路线图规划,到2040年,韩国氢需求量可达526万t/a,建立海外制氢基地,通过进口满足绿氢需求,国内制氢成本下降到3000韩元/kg(约合人民币16元/kg)以下。

多项激励措施推动氢经济发展。2020年年初,韩国贸易、工业和能源部发布《2020年新能源和可再生能源技术开发利用和行动计划》,提出投资187亿韩元用于加氢站建设、燃料电池等的研发。在燃料电池车方面,韩国中央和地方政府提供了购车补贴,对市场需求的扩展起到了关键作用,韩国燃料电池车保有量从2019年到2020年翻了一番。在加氢站方面,韩国政府自2019年起为新建加氢站提供30亿韩元的建设补贴,为存续加氢站提供上一年运营费用66%的运营补贴;减免50%的国有土地租赁费,还为民营加氢站提供长期低息贷款。韩国贸易、工业和能源部联合韩国天然气、韩国现代等共13家大型企业成立了一家名为HyNet的特别公司2推动加氢站建设。该公司计划到2022年投资1350亿韩元建造100座加氢站。

氢经济立法和行政管理设立全球典范。2020年2月,韩国颁布全世界首部《促进氢经济和氢安全管理法》,围绕氢定价机制、氢能基础设施以及氢全产业链的安全管理提出了系统的法律框架。根据该法律,政府可要求工业综合体、物流中心、高速公路休息站等21种设施的经营者建造加氢站,可要求12类基础设施安装燃料电池。此外,该法律为氢能设备的研发生产提供了安全保障,任何氢能设施均需通过设计验收、完工检查以及年检三道安全检查。

日本:绿色创新基金推动氢能产业长期发展

绿色增长战略全面指引氢能产业发展。日本政府将氢定义为零碳能源。2021年7月,日本经济产业省联合相关部门更新了“支持2050年实现碳中和目标的绿色增长战略”(以下简称“绿色增长战略”)。根据绿色增长战略安排,氢有望助力发电、运输和工业各领域实现脱碳。政府重点关注氢发电涡轮机、燃料电池汽车和氢还原冶金等日本公司拥有全球竞争力的技术领域,对燃料电池生产企业提供最高10%的税额抵扣或50%的特别折旧优惠。绿色增长战略将按照研发、验证、加大引进和削减成本、自主商用四个产业成长阶段,由政府基金率先支持氢能创新技术,逐步引入市场化资金,扩大需求的同时促进产业规模化,最终实现氢能产业市场化发展[10]

政府基金为行业发展提供有力支持。为实现2050年碳中和的目标,日本政府依托新能源产业技术综合开发机构(NEDO)成立了2万亿日元的“绿色创新基金”,“建设氢能社会”被列为重点支持领域。基金致力于建设大规模氢供应链,力争到2030年将制氢成本降低至30日元/m3甚至20日元/m3,在考虑环境价值的情况下,使氢发电成本与天然气发电成本持平。此外,日本计划在全球范围进口绿氢、蓝氢,并利用氢气液化技术实现远程海洋运输。2021年,环境省启动“国外氢能全供应链综合支持试点”项目,年度预算约为5亿日元,支持在风、光等可再生能源丰富的地区生产绿氢,供产能相对不足的伙伴国家运输和利用。

对我国的启示及建议

氢能,特别是绿氢,作为未来能源体系中不可或缺的关键一环,其全产业链将迎来前所未有的发展机遇,同时也面临政策、技术与需求的多重不确定性:一是我国绿氢的战略定位有待进一步明确;二是迫切需要培育互利互赢的产融合作生态体系,探索适宜行业发展的规模化、可复制的商业模式;三是绿氢多场景应用的市场基础设施与技术标准体系刚刚萌芽;四是绿色金融政策与产品的创新支持不足。为推动我国绿氢产业加快发展,本文提出以下建议。

明确绿氢在“双碳”战略中的角色定位

目前,欧盟、德国、日本、韩国等多个经济体均制定了氢能顶层发展战略,对于绿氢、蓝氢的发展目标及定位予以明确。建议以“双碳”目标为导向,进一步明确2030年各主要行业使用蓝氢和绿氢的比例,最大程度地降低对化石能源制氢的路径依赖;明确2060年能源体系中绿氢的重要角色定位,在此基础上逐步完善氢能产业的法律、法规,如制氢安全规范、燃料电池汽车技术法规等。

发挥公共部门在氢市场创设期的多重作用

一是充分发挥地方科技金融体系对氢产业相关技术研发的支持作用。建议鼓励地方通过设立政府投资基金、引导基金等方式支持氢领域关键技术、示范应用,鼓励建设产业联盟、研发中心等产业服务机构,为氢科技创新企业成长发展提供资金支持。探索设立政府性融资担保基金,搭建多元化科技融资体系,深入持续推进氢能全产业链的研发和示范。

二是充分发挥财政资金对社会资本投入的杠杆效应。依托示范城市群或示范区,明确示范项目的公共资金支持机制。对于制氢、储运、燃料电池、加氢站等关键细分产业,可通过补贴、奖励、税费优惠、人才引进等多种方式,给予定向支持。地方政府可探索建立氢产业发展促进中心,引入国际赠款、优惠贷款等优惠资金。选择条件合适的示范区探索采用碳差价合约。

三是加强需求侧公共政策协同支持。在产业需求方面,公共部门既可以直接产生需求,也可以间接刺激市场需求。建议通过政府采购对氢能产业提供直接支持,例如推动公共服务用车向氢燃料电池车升级。在市场需求激励方面,可考虑为购置氢燃料电池车的企业和消费者提供补贴、消费券、消费税减免等激励以及路权、停车费减免、过路费减免等消费便利性政策。

强化绿色金融对氢能全产业链的创新支持

一是建议将绿氢全产业链纳入各项绿色金融标准。建议我国在《绿色产业指导目录(2019年版)》以及《绿色债券支持项目目录(2021年版)》的基础上,尽快建立适用于氢能产业的分类标准,引入绿氢全产业链项目。

二是加强绿色信贷对氢能基础设施的支持。绿色信贷是规模最大的绿色金融产品。建议结合氢能产业特点,鼓励银行支持加氢站、输氢管道等氢能基础设施建设。建议运用碳减排支持工具,推动信贷资产积极向氢能产业配置。鼓励面向氢能产业链核心企业构建绿色信贷专项通道,创新知识产权质押贷款,建立氢能专项投贷联动机制。积极探索政策性绿色融资担保业务服务氢产业链。鼓励金融机构开发低息氢燃料电池汽车消费贷款、绿氢产品消费贷款等信贷产品。

三是鼓励氢能产业通过多种渠道融资。支持符合条件的氢能企业在境内外上市融资,鼓励上市公司再融资。鼓励发行绿色债券支持氢产业项目,部分现金流稳定、营收情况较好的项目可探索发行绿色资产支持证券或不动产投资信托基金(REITs)。鼓励创设氢能证券指数和相关证券投资基金。

四是做强做优氢能产业发展基金。鼓励国家绿色发展基金、政府绿色产业引导基金以及PE/VC等各类绿色基金加大对氢能重点领域的投资力度,通过资本支持推动氢能关键核心技术攻关、快速市场化应用以及产业链资源的优化整合。

五是推动碳市场对氢能发展的精准助力。充分发挥碳市场等碳价格调节机制对氢能发展的支持作用。推进氢能产业碳减排核算方法学开发,推动绿氢产生的减排量纳入国家核证自愿减排量(CCER)交易。

完善氢金融基础设施建设

一是尽快完善氢产业标准和认证机制。结合国情,对标国际,尽快完善氢产业的相关产品标准和安全标准,以及在制取、储运和营运方面的管理制度。制定氢能产业的分类及认证标准,如制氢企业标准、运氢企业标准、储氢企业标准、用氢企业标准、氢能配套企业标准等。

二是推动氢特别是绿氢的现货交易,研究创设氢期货产品。探索、建立绿氢的认证机制,促进绿氢商品交易,培育市场化、透明的绿氢价格机制。

三是建立和完善氢产业统计制度和碳减排方法学系统。开发自愿减排标准,编制氢核算方法指南、碳减排算法等绿色量化方案,建立氢能产业关键材料、工艺的碳排放数据库,制定氢能排放统计制度,发展覆盖氢能全产业链的碳排放测算、统计、报送体系。

四是鼓励氢金融新兴业态发展。鼓励氢标准化机构、认证机构,绿色产品溯源与认证机构,绿色减排量盘查、核证机构,氢金融产品资产管理与咨询机构的发展,培育氢金融服务市场。

强化氢能数字化发展与共享机制建设

一是加强氢能产业信息平台建设。建立氢产业链发展信息共享平台。组织遴选符合“双碳”目标要求的绿氢及蓝氢产品、工艺技术装备、解决方案、企业、项目、园区等,建立氢产业绿色发展指导目录和项目库。探索建立氢能企业温室气体排放信息平台,推动建立跨部门、多维度、高价值的绿色数据对接机制,整合企业排放信息等“非财务”数据,探索构建系统直连、算法自建、模型优选、智能对接、资金直达的平台生态,推动金融资源精准对接企业融资需求,提高平台服务质效。

二是搭建绿氢产业链及数字化平台。形成从基础研究、应用研究到示范演示的一体化数字体系,逐步建立完善绿氢产业链数据系统。构建覆盖绿氢产业链全生命周期的智能化运营管理机制及制度体系,推动氢能产业与新一代信息技术和数字经济的互融互通,实现氢安全及氢能制备、储运、加注、应用全链条的数字化协同管理。搭建能源互联网交易平台,服务绿色氢能产业发展。

三是开发基于区块链技术的绿氢溯源平台。鼓励充分利用“互联网+”、大数据、云计算、区块链等新兴技术,通过建设区块链平台,创建真实的追踪链条,显示氢“从哪里来”“到哪里去”和“在哪里用”,进而实现对氢的监管、运营,满足氢市场需求,既可增加氢产业透明度,又可削减运营开支。

加强国际合作

一是加强氢能产业的绿色金融国际合作。加强与欧盟、日本等氢能技术领先经济体的双边技术和标准合作,加强与发展中国家的能源项目合作和市场开发。

二是加强各国氢产业标准对接。鼓励相关行业协会制定、发布与国际标准接轨的氢安全、碳排放相关的标准、规范及指南,推动实践中的标准对接和融合,形成无空白、无交叉、无冲突的绿色氢标准规范体系。合作完善氢产业项目全生命周期碳排放核算方法,推动绿氢产业碳排放相关标准多边互信互认。

参考文献

[1]Hydrogen for Net-Zero. A critical cost-competitive energy vector[R]. Hydrogen Council, McKinsey & Company, 2021.[2]IEA. The Future of Hydrogen: Seizing today's opportunities report prepared by the IEA For the G20, Japan [R]. Paris: IEA, 2019.[3]中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟. 中国氢能源及燃料电池产业白皮书[M]. 北京: 人民日报出版社, 2020.[4]TIMUR GÜL. An Energy Sector Roadmap to Carbon Neutrality in China[R].Paris: IEA, 2021.[5]MICHAEL FUHRMANN. Germany's National Hydrogen Strategy[R]. Japan: Mitsui & Co. Global Strategic Studies Institute, 2020.[6]F. MAXIMILIAN BOEMKE. The German Hydrogen Strategy[EB/OL]. [2021-03-25]. https://www.wfw.com/articles/the-german-hydrogen-strategy.[7]范珊珊. 氢能商业化的德国模式[J]. 能源, 2019(6): 42-43.[8]王彦雨, 高璐, 刘益东. 美国国家氢能计划及其启示[J]. 未来与发展, 2015, 39(12): 22-29.[9]Taxing for Takeoff: The Hydrogen Economy in the United States[EB/OL]. [2022-07-29]. https://pemedianetwork.com/hydrogen-economist/articles/sponsored-content/2021/taxing-for-takeoff-the-hydrogen-economy-in-the-us.[10]丁曼. 日本氢能战略的特征、动因与国际协调[J]. 现代日本经济, 2021(4): 28-41. 

脚注:
1 美国税法第45Q条为碳捕集与封存项目提供税收抵免,符合条件的项目需要将捕获的二氧化碳安全地储存在地质构造中,如油田和盐碱地;或将捕获的二氧化碳或一氧化碳(CO)作为原料,用于生产燃料、化学品和产品,以达到联邦政府要求的减排效果。2 除韩国天然气、韩国现代外,还包括韩国液化空气集团、伍德赛德、Eco Bio控股、科隆工业、晓星重工业、Nel韩国、Bumhan工业、JNK加热器公司、SPG化学、德阳和Valmax Technology 11家企业。

*基金项目:教育部人文社科规划基金“全球气候融资格局的演化与中国应对”(19YJAZH058);中国电动汽车百人会“中国氢能产业碳激励政策研究”;山东氢谷新能源技术研究院“山东省氢能产业金融财政支持体系与政策创新研究”


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