摘要:
水泥行業脫碳轉型的關鍵
問題,不外乎技術與資金。改善之道還須雙管齊下,一方面推動水泥技術創新,一方面推動轉型金融工具。
水泥是重要的建筑材料,我國產量與消費量長期皆為全球第一,水泥也是碳密集行業,排放量約占我國排放總量的10%。然而水泥行業的脫碳技術有限,脫碳進程充滿挑戰。水泥行業有何轉型路徑?各路徑的
減排幅度、技術成熟度如何?轉型資金來源如何?目前的進程有什么問題?這些都是與水泥行業脫碳相關的重要問題。
目前常用的水泥以普通硅酸鹽水泥(Ordinary Portland Cement,OPC)為主,普通水泥的碳排放主要來自水泥熟料的生產過程,水泥制備以石灰石和粘土為主要原料,摻加校正原料或輔助原料,經破碎、配料、磨細制成生料,然后投入水泥窯中以1400攝氏度高溫煅燒形成熟料,再將熟料加入適量石膏、輔助原料后磨細成水泥。
這一過程產生的碳排放,有60%來自其工業過程,即生料中碳酸鹽(來自石灰石)分解產生的二氧化碳,其余40%的碳排放源于化石燃料的使用:水泥生產通過煤炭或瓦斯來燃燒供熱和供電時,其碳排放占比分別為35%和5%。
因此,水泥脫碳可針對工業過程部分,也可針對化石燃料部分。目前,國內外公認的水泥轉型路徑主要有五個方面:工藝優化、碳去除、能效提升、燃料替代、
電力替代。各路徑的減排幅度不同,技術成熟度不同,商業成熟度也不同。
表1 水泥行業的轉型路徑
可以看到,水泥行業轉型路徑的技術及商業成熟度愈高,其減排幅度往往愈低,配方優化、能效提升等路徑屬于此類。反之,轉型技術及商業成熟度愈低時,其減排幅度愈高,而全新的水泥工藝、碳捕集與封存技術等都屬此類。
事實上,從碳排放來源看,在水泥生產工藝中減少碳酸鹽(石灰石)的比例是實現減排的關鍵。替代碳酸鹽的方案有原料替代和熟料替代兩種,前者是通過電石渣、鋼渣等工業廢渣來替代石灰石生料,后者通過粒化高爐礦渣、粉煤灰與煅燒粘土等新型低碳凝膠材料來替代水泥熟料。但兩者都無法完全取代碳酸鹽,更具減碳潛力的是全新生產工藝,但至今案例數量有限,且均處于試點階段。
轉型資金需求待解
無論如何轉型,水泥企業的低碳轉型都涉及運營支出和資本支出。從短中期降碳路徑看,在運營支出方面,當水泥企業采購相對成熟的替代原料或替代熟料時,額外成本較少。反之,當水泥企業使用粉煤灰和煅燒粘土等新興熟料替代方案時,成本會高出不少。燃料替代的情況則較復雜,循環利用率、材料可得性等因素都會影響替代燃料的價格。至于電力替代,當水泥企業使用綠電時,須支付溢價。在資本支出方面,為了使用替代熟料與替代燃料,水泥企業須對設備部署投入高額資金。
從長期降碳路徑看,倘若水泥企業通過安裝碳捕封存(CCUS)設施或全新生產工藝來生產“凈零”水泥,資金投入較大。例如,美國的Sublime Systems公司開發了一種全新的水泥生產方法,過程中完全不用石灰石和化石燃料,而以電化學工藝來生產水泥,在環境溫度下經由電解流程來汲取反應的鈣和硅酸鹽,從而形成升華水泥(Sublime Cement)。該公司建造第一個示范工廠的啟動資金就高達2億美元。
國際上已出現多種轉型金融工具,包括股權類、債權類、保險及擔保類、混合融資類等。股權類工具包括企業增資股,以及PE、VC(私募基金和風險投資)等風險包容性高的股權工具。債權類工具包括傳統的貸款和債券,以及新興的績效掛鉤貸款和債券,其中有可持續發展掛鉤貸款(SLL)和可持續發展掛鉤債券(SLB)等。保險和擔保類工具有降低風險、增強信用的功能,可單獨使用,也可與債權類工具復合使用。混合融資是近年崛起的新結構,主要應用于風險高、回報周期長、民間資本進入意愿低的新興領域。混合融資利用由慈善資本、公共資本及開發資本形成的催化資本來降低風險,從而撬動社會資本,擴大整體資金規模。
一般而言,當轉型項目使用的是減排幅度大但技術風險高的新興技術時,則PE、VC等股權工具會比較合適。若使用減排幅度小的成熟技術時,則債權類工具會比較合適。
表2 國內水泥企業轉型融資的代表性案例
從國內代表性案例可以發現,國內水泥企業轉型融資有以下六點值得關注。
一是在轉型融資中,國內水泥企業主要使用簡單的債務工具,包括
政策支持的優惠貸款、綠色貸款、綠色債券等。這些工具一般支持的是商業成熟度高、減排幅度有限的項目。
二是國內政策支持的優惠貸款以“
碳減排支持工具”和“支持煤炭清潔高效利用專項再貸款”為主,通過優惠的公共資本來撬動社會資本的參與。
三是在轉型融資中,國內水泥企業顯然不擅長使用復合型的債務工具,通過復合使用質押貸款和保險工具來為貸款增信的,僅駿馬水泥案例。另外,國內水泥企業以發行SLB的方式將企業轉型與可持續發展目標掛鉤的雖有紅獅水泥、華潤
建材、華新水泥等幾個案例,但其中僅華新水泥的SLB被納入氣候債券倡議組織的數據庫。
四是國內水泥企業似未使用冠以“轉型”兩字的債務工具。有關于此,轉型貸款案例會因銀行信息保護而難以查知,但國內竟連轉型債券案例都從缺。特別是,中行、建行等銀行推出的轉型金融目錄都已明確水泥或建筑行業的轉型標準,湖州、重慶等地方發布的轉型金融目錄亦然,但何以水泥企業未能依托相應框架發行轉型債券,背后原因值得關注。
五是國內水泥企業通過PE、VC獲得轉型資金支持的,迄今只有上海百奧恒案例。其在2023年獲得中美綠色基金的股權融資,開發全新的水泥工藝,以聚合物膠凝材料來取代普通水泥的熟料。
六是將多種融資工具合并使用的復合型融資案例,國內水泥企業鮮見。反觀國際,目前已有成功案例,如2022年加納CBI水泥公司的煅燒粘土替代熟料開發案,其混合融資結構揉合了貸款、股權、信用擔保、技術支持等元素,參與方包括開發金融機構、銀行、保險公司、技術轉移者等。
水泥行業脫碳還需“雙管齊下”
總之,水泥行業脫碳轉型的關鍵問題,不外乎技術與資金。改善之道還須雙管齊下,一方面推動水泥技術創新,一方面推動轉型金融工具。
目前,我國水泥行業的轉型融資方式過于單一,亟需納入更多金融工具來形成多層次支持體系。特別是中長期里,水泥行業還須通過多元化的工具來幫助擴大融資規模,但金融工具應與技術轉型路徑適配,新興的、復合型的轉型金融工具適用于減排幅度大的創新技術,而我國水泥行業在新技術的開發上比較薄弱。政府可通過專項資金和稅收優惠等政策,鼓勵水泥企業加速低碳技術的研發,吸引社會資本的流入。
同時,我國水泥行業的低碳轉型缺乏風險分擔與風險補償等配套措施的支持,這些措施對水泥業低碳轉型尤為重要。政府要通過政策性擔保、風險分擔機制等手段來降低投資風險,提高社會資本的參與意愿。