Hoa Kỳ có Vấn đề về Nhu cầu Hydro – Bất chấp các Ưu đãi Hào phóng
7 tháng 11 năm 2024
Khi Đạo luật Giảm lạm phát (IRA) được thông qua vào tháng 8 năm 2022, nó đã khơi dậy sự nhiệt tình chưa từng có trong số các nhà cung cấp hydro tiềm năng.[1] Hơn hai năm sau, tiến độ về các quyết định đầu tư cuối cùng (FID) cho các dự án hydro phát thải thấp đã chậm hơn dự kiến. Ngoài việc không có hướng dẫn cuối cùng liên quan đến tín dụng thuế sản xuất hydro (PTC) của IRA, một lý do chính cho tình trạng này là nhu cầu của Hoa Kỳ đối với hydro phát thải thấp vẫn còn khó nắm bắt. Không giống như Châu Âu, Hoa Kỳ dựa nhiều hơn vào cách tiếp cận dựa trên "cà rốt" trong khuôn khổ trung lập về công nghệ. Ý tưởng bắt buộc một tỷ lệ phần trăm hydro tái tạo, giống như Châu Âu đã làm,[2] khó có thể nhận được sự ủng hộ của lưỡng đảng.
Tuy nhiên, việc kích thích nhu cầu đối với hydro carbon thấp là điều cần thiết để cho phép Hoa Kỳ đạt được mục tiêu dài hạn là sản xuất và sử dụng hydro phát thải thấp trên quy mô lớn.[3] Bài đăng này giới thiệu các biện pháp được rút ra từ ngành hydro và hơn thế nữa ở các quốc gia khác có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề này, cho dù ở cấp liên bang hay cấp tiểu bang hay bởi khu vực tư nhân.
Vấn đề nhu cầu hydro của Hoa Kỳ
Thách thức chính đối với việc áp dụng rộng rãi hydro phát thải thấp ở Hoa Kỳ vẫn là thu hẹp khoảng cách chi phí giữa hydro đó và nhiên liệu hóa thạch tương đương mà không cần dùng đến các biện pháp nghiêm ngặt buộc người dùng cuối phải chuyển sang các giải pháp carbon thấp hơn.
Chính phủ Hoa Kỳ ban đầu đã hỗ trợ nguồn cung hydro chủ yếu thông qua các PTC hào phóng (lên đến 3 đô la/kg [kg]) được cấu trúc để khuyến khích hydro cường độ carbon thấp hơn. Ngoài ra, Bộ Năng lượng (DOE) đã khởi xướng một chương trình trung tâm trị giá 7 tỷ đô la (H2hub) nhằm mục đích khởi động thị trường hydro phát thải thấp của Hoa Kỳ bằng cách kết hợp nhu cầu, sản xuất và vận chuyển.[4] Tuy nhiên, mặc dù có một thị trường hydro dựa trên nhiên liệu hóa thạch đáng kể hiện có (~10 triệu tấn [Mt]), không có động lực nào để người mua mua loại hydro phát thải thấp thậm chí còn đắt hơn.[5] Nhu cầu đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các dự án quy mô lớn trị giá hàng tỷ đô la: nếu không có thỏa thuận hợp đồng mua bán đã ký, các nhà phát triển sẽ phải vật lộn để huy động nợ để tài trợ cho các dự án. Chỉ có 1,6 Mt dự án hydro phát thải thấp của Hoa Kỳ (chủ yếu là các-bon thấp) đạt được FID tính đến giữa năm 2024.[6] Do người mua Hoa Kỳ ít quan tâm, nhiều dự án hydro và amoniac của Hoa Kỳ đang cân nhắc xuất khẩu sang Châu Âu và Châu Á.[7] Do đó, vào tháng 7 năm 2023, DOE đã công bố rằng họ sẽ dành 1 tỷ đô la cho sáng kiến về phía cầu hỗ trợ H2Hubs.[8] Sau đó, họ đã chọn Sáng kiến nhu cầu hydro (H2DI) do EFI đứng đầu và giao cho sáng kiến này nhiệm vụ nghiên cứu và phát triển các cơ chế hỗ trợ về phía cầu để tăng cường tiềm năng thị trường của các trung tâm.[9]
Các giải pháp tiềm năng ở cấp liên bang
Hai phương pháp chính ở cấp liên bang nhằm thu hẹp khoảng cách chi phí đã trở nên phổ biến trên toàn cầu có thể được áp dụng có lợi nhuận tại Hoa Kỳ: đấu giá "trả theo giá thầu" và đấu giá hợp đồng chênh lệch (CfD).
Đấu giá trả theo giá thầu: Ngân hàng hydro châu Âu đang trao tặng khoản tài trợ dưới dạng phí cố định bằng €/kg cho các nhà sản xuất hydro tái tạo.[10] Cuộc đấu giá đầu tiên diễn ra vào năm 2023 và bảy dự án đã được trao 720 triệu euro vào tháng 4 năm 2024. Cuộc đấu giá đã làm dấy lên lo ngại về mức phí thấp đạt được (<€0,5/kg), điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng đạt được FID của các dự án (cho đến nay chưa có dự án nào đạt được điều này). Thật vậy, một dự án đã rút khỏi quy trình vào tháng 10 năm 2024.[11]
Đấu giá theo Hợp đồng chênh lệch: Hợp đồng chênh lệch có thể được cấu trúc như các thỏa thuận được chính phủ sử dụng để cung cấp trợ cấp cho các công nghệ mới, bao gồm cả hydro sạch. Chúng thường hỗ trợ các nhà sản xuất, với việc chính phủ đảm bảo chênh lệch giữa giá thị trường của hydro sạch và giá thực hiện được xác định trước. Nếu giá bán của sản phẩm thấp hơn giá thực hiện, chính phủ sẽ trả phần chênh lệch cho nhà sản xuất; nếu giá bán cao hơn giá thực hiện, nhà sản xuất sẽ trả lại phần chênh lệch cho chính phủ. Dựa trên các nguyên tắc chung này, các chính phủ có thể điều chỉnh cơ chế cho phù hợp với đặc thù của mình (chẳng hạn như Thỏa thuận hydro carbon thấp của Vương quốc Anh[12]). Ngoài ra, các cuộc đấu giá CfD có thể được cấu trúc để hỗ trợ người mua thay vì nhà sản xuất, ví dụ bằng cách hỗ trợ họ đại diện cho chênh lệch chi phí giữa tùy chọn gây ô nhiễm hiện tại và tùy chọn hydro sạch hơn.[13]Cơ chế H2Global[14] cũng sử dụng nguyên tắc thu hẹp khoảng cách giá: Hydrogen Intermediary Company GmbH (Hintco) ký kết các thỏa thuận mua hàng trong 10 năm với các nhà cung cấp và các thỏa thuận bán hàng trong một năm với người tiêu dùng, với khoảng cách được lấp đầy bằng nguồn tài trợ bên ngoài.
Các giải pháp tiềm năng ở cấp tiểu bang
Các giải pháp tiềm năng ở cấp tiểu bang bao gồm các ưu đãi CAPEX, hỗ trợ về phía cầu và các yêu cầu về cầu. Một số cơ chế này đã có tại Hoa Kỳ, chẳng hạn như:
Dự luật Hydro Colorado: Tiểu bang Colorado đã thông qua một dự luật của Hạ viện (HB23-1281[15]) vào năm 2023, cung cấp các khoản tín dụng thuế cho chúng tôi
của hydro sạch trong các lĩnh vực khó giảm thiểu (như xe hạng nặng, hàng không và các mục đích sử dụng cuối cùng khó khử cacbon khác). Khoản tín dụng thuế thu nhập lên tới 1 đô la/kg đối với hydro dưới 1,5 kgCO2 trên kgH2 và do đó phù hợp với các bậc cường độ carbon thấp nhất của IRA và với các hướng dẫn 45V hiện đang được đề xuất về tính bổ sung, khả năng phân phối và khớp lệnh theo giờ. Tuy nhiên, trợ cấp theo người dùng bị giới hạn. Mặc dù việc điều chỉnh dự luật của Colorado theo khuôn khổ liên bang hiện tại là đáng khen ngợi, nhưng các hướng dẫn cuối cùng của IRA vẫn chưa được công bố và có thể không phù hợp với dự luật của Hạ viện này. Các giới hạn về tổng nguồn tài trợ dành cho các tập đoàn cũng có thể đặt ra thách thức cho những bên mua lớn.
Việc mở rộng Tiêu chuẩn nhiên liệu carbon thấp (LCFS) cho nhiên liệu có nguồn gốc từ hydro: LCFS là thị trường tín dụng được thiết kế để thúc đẩy việc sử dụng nhiên liệu carbon thấp hơn bằng cách đặt ra giới hạn cường độ carbon giảm dần hàng năm cho nhiên liệu vận tải. Các chương trình này đã hoạt động hoặc đang được xem xét tại một số tiểu bang của Hoa Kỳ,[16] với California tiên phong trong các tiêu chuẩn. LCFS hoặc các mô hình tương tự có thể được mở rộng để bao gồm hydro và các sản phẩm phái sinh trong các lĩnh vực vận tải khó khử cacbon,[17] chẳng hạn như xe tải hạng nặng, vận tải biển và hàng không, hoặc các lĩnh vực sản xuất và công nghiệp.
Các sáng kiến của khu vực tư nhân
Việc chuyển đổi sang hydro phát thải thấp có thể phụ thuộc vào việc hiểu cách các lĩnh vực khác nhau có thể thích ứng với các đầu vào có chi phí cao hơn.
Các lĩnh vực có thể chuyển chi phí xuống: Một số lĩnh vực, chẳng hạn như những lĩnh vực đã sử dụng hydro hoặc ngành thép, nằm trong số những người sử dụng hydro rõ ràng nhất.[18] Nhưng người ta cần xem xét tác động của việc tiếp nhận hydro đắt hơn đối với sản phẩm cuối cùng thay vì đối với các lĩnh vực trung gian và liệu người dùng cuối cùng có sẵn sàng trả thêm tiền hay không. Ngành ô tô là một ví dụ điển hình, vì thép carbon thấp có thể được bán cho các nhà sản xuất ô tô, những người sau đó có thể bán một chiếc ô tô xanh hơn với giá cao hơn. Phí bảo hiểm tiêu dùng cuối cùng có thể chỉ là một phần nhỏ trong tổng chi phí của chiếc xe.[19] Có những ví dụ tương tự đối với chuỗi giá trị amoniac/thực phẩm hoặc nhiên liệu hàng không bền vững (SAF),[20] mặc dù việc chuyển chi phí bổ sung phải được thực hiện một cách cẩn thận để không ảnh hưởng đến các bên trung gian (ví dụ: nông dân trong chuỗi giá trị thực phẩm) một cách không cân xứng.
Hơn nữa, các liên minh về phía cầu có thể hỗ trợ tổng hợp nhu cầu, kết nối người mua và nhà sản xuất và tạo ra quy mô kinh tế trong khi báo hiệu sự quan tâm của thị trường:
Thép xanh cho ô tô: Một liên minh các tổ chức phi lợi nhuận đã tạo ra Cuộc đua đến với Thép xanh để khuyến khích các nhà sản xuất ô tô sử dụng thép xanh trong ô tô của họ. Một số công ty ô tô đã thể hiện mong muốn mua thép xanh: Ví dụ, Mercedes đã ký một thỏa thuận ràng buộc với H2 Green Steel cho các hoạt động tại Châu Âu và đang xem xét điều tương tự cho Bắc Mỹ.[21]
Câu lạc bộ người mua SAF: đã có những nỗ lực tổ chức các nhóm tương tự cho SAF. Ví dụ, Liên minh Người mua Hàng không Bền vững (SABA) được thành lập để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang nhiên liệu hàng không phát thải ròng bằng cách thiết lập một thị trường đáng tin cậy cho các chứng chỉ SAF (SAFc) đồng thời khuyến khích nhu cầu và sản xuất hàng loạt sản phẩm.[22] Vào tháng 4 năm 2024, SABA đã công bố một loạt thỏa thuận mang tính bước ngoặt để mua khoảng 50 triệu gallon SAF có tính toàn vẹn cao với giá gần 200 triệu đô la.[23] Mô hình SABA có liên quan đến hydro vì nó cung cấp một khuôn khổ để khắc phục mức phí bảo hiểm của một sản phẩm vẫn đắt hơn từ ba đến năm lần so với sản phẩm thay thế.
Kết luận
Với bối cảnh chính sách của Hoa Kỳ, các cuộc đấu giá CfD có thể là một trong những công cụ hiệu quả nhất để kích thích nhu cầu hydro sạch của Hoa Kỳ ở cấp liên bang trong ngắn hạn, nếu chúng có thể được mở rộng quy mô; các quỹ hiện tại do DOE dành riêng để hỗ trợ các biện pháp như vậy có thể không đủ so với nhu cầu thực sự để khởi động ngành công nghiệp hydro sạch tại Hoa Kỳ.
Các sáng kiến của khu vực tư nhân cũng đã giúp thúc đẩy sự thay đổi thị trường thành công tại Hoa Kỳ trước đây và không gian hydro sạch có thể được hưởng lợi từ sự lãnh đạo như vậy. Các sáng kiến này có thể được triển khai nhanh hơn các chương trình của chính phủ, giúp tổng hợp nhu cầu và kích thích đầu tư vào các dự án hydro trong khi bổ sung cho các nỗ lực của khu vực công.
Cuối cùng, một cách tiếp cận phối hợp các nỗ lực của liên bang, tiểu bang và khu vực tư nhân, và do đó liên kết các động cơ, thúc đẩy quan hệ đối tác công-tư và cấu trúc cẩn thận các cơ chế tài chính như CfD, có thể là cách tối ưu để Hoa Kỳ vượt qua các rào cản về phía cầu hiện đang cản trở thị trường hydro của mình và đẩy nhanh quá trình phát triển nền kinh tế hydro sạch mạnh mẽ.
[1] https://home.treasury.gov/policy-issues/inflation-reduction-act
[2] https://observatory.clean-hydrogen.europa.eu/eu-policy/renewable-energy-directive
[3] https://www.hydrogen.energy.gov/library/roadmaps-vision/clean-hydrogen-strategy-roadmap
[4] https://www.energy.gov/oced/khu vực-clean-hydrogen-hubs-0
[5] https://www.hydrogen.energy.gov/docs/hydrogenprograml
ibraries/pdfs/24005-clean-hydrogen-production-cost-pem-electrolyzer.pdf?sfvrsn=8cb10889_1
[6] https://hydrogencouncil.com/en/hydrogen-insights-2024/
[7] https://www.spglobal.com/commodityinsights/en/market-insights/latest-news/energy-transition/043024-north-american-clean-ammonia-producers-eyeing-exports-to-europe
[8] https://www.energy.gov/articles/biden-harris-administration-jumpstart-clean-hydrogen-economy-new-initiative-provide-market?utm_medium=email&utm_source=govdelivery
[9] https://h2di.o rg/
[10] https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_24_2333
[11] https://climate.ec.europa.eu/news-your-voice/news/winners-first-eu-wide-renewable-hydrogen-auction-sign-grant-agreements-paving-way-new-european-2024-10-07_en
[12] https://www.nortonrosefulbright.com/en/knowledge/publications/8f7105a1/low-carbon-hydrogen-agreement
[13] https://www.hydrogeninsight.com/policy/exclusive-european-commission-is-considering-contracts-for-difference-for-green-hydrogen-offtakers/2-1-1561729.
[14] https://www.h2-global.org/the-h2global-instrument [15] https://leg.colorado.gov/bills/hb23-1281 [16] https://theincubex.com/states-and-provinces-with-lcfs-markets-2/ [17] https://rmi.org/how-states-can-use-low-carbon-fuel-standards-to-incentivize- nhiên liệu sạch có nguồn gốc từ hydro/ [18] https://www.liebreich.com/the-clean-hydrogen-ladder-now-updated-to-v4-1/ [19] https://www.transportenvironment.org/uploads/files/Green-steel-in-cars-briefing _Tháng 7 năm 2024.docx.pdf
[20] https://www.iea.org/reports/global-hydrogen-review-2024
[21] https://stegra.com/news-and-stories/mercedes-benz-and-h2-green-steel-announce-agreements-in-both-europe-and-north-america
[22] https://flysaba.org/how-we-work/
[23] https://flysaba.org/2024/04/17/sustainable-aviation-buyers-alliance-announces-historic-agreements-to-purchase-sustainable-aviation-fuel-certificates-to-grow-investment-in-clean-fuel-technologies/
