优先考虑 H2Hub 的商业和市场准备至关重要

优先考虑H2Hub的商业和市场准备至关重要 罗宾•法莫替丁|2023年4月 面对严峻的挑战，有效管理能源部的氢能枢纽计划对于成功发展氢基经济生态系统至关重要。 关键的外卖 能源部（DOE）的80亿美元氢能中心（H2Hubs）计划必须优先考虑商业可行性，因为关键技术尚未经过大规模测试，目标市场也不存在。 美国能源部必须优先考虑H2Hubs的经济可持续性，不懈地将低碳氢的成本降低到与化石燃料生产的氢相当。除非达到此目标，否则将无法实现其他计划目标。 枢纽计划旨在为未来的生态系统铺平道路，因此美国能源部必须确保广泛共享有关成本、性能、产量和其他参数的关键数据。 正确实施H2Hubs计划对于更广泛地展示示范计划的影响非常重要。如果它有助于支持新技术或新应用的市场转型，那么其他行业也将有更多的示范。 美国能源部正在为H2Hubs使用合作协议法律框架，这使该机构对日常决策的影响力更大。但是，DOE应主要关注其监督作用，而不是干预日常计划管理。 虽然美国能源部已经就许多项目寻求专家建议，但这里的需求更深入、更广泛、更长期。 需要外部专家来了解拟议项目的市场可持续性，确保广泛的战略决策与DOE目标保持一致，并根据商定的里程碑审查项目。 itif.org 内容 执行概要2 有效管理h2hubs3的重要性主要挑战4 任务4 项目管理关注5监督与日常管理7外专业8 Post-Award谈判1011行/不行决定 额外资金作为加速或扩大范围的激励措施13 匹配基金13 问责和透明度14建议17 尾注19 执行概要 能源部（DOE）正在部署的80亿美元氢能中心计划（H2Hubs）是美国能源领域最广泛的示范计划。旨在支持创建 可持续的氢基区域生态系统，它面临着巨大的挑战，美国能源部将需要调整标准管理实践以应对这些挑战。 最重要的是，该计划针对尚不存在的重要市场，在许多情况下使用未经测试的技术，缺少能源运输基础设施的关键组成部分，并面临来自成熟和丰富的廉价氢气来源的竞争（排放大量温室气体（GHG））。H2Hubs可能会处于巨大的成本劣势，这就是为什么美国能源部将帮助资助建设制氢设施的成本（通过减少运营商的资本支出），并且一旦建成，也可能提供运营支持。《降低通货膨胀法》还为清洁氢提供了大量补贴，而45Q计划则为碳捕获项目提供了额外支持。 这些挑战是艰巨的，能源部需要更好地按时、按预算完成重大项目。因此，制定正确的管理目标、结构和资源至关重要。为了帮助克服这些挑战，我们向能源部提供了一些建议，以帮助成功实施H2Hubs。其中包括： ▪的使命。美国能源部必须优先考虑H2Hubs的经济可持续性。没有这一点，集线器将失败，任何其他目标都将失败。此外，必须根据其消除温室气体的能力来判断枢纽，这就是美国能源部为其提供资金的原因。 ▪监督与日常管理。美国能源部正在使用合作协议（CA）法律框架，该框架为能源部提供了对详细决策的更大影响力 。总的说来，指定经营实体应侧重于其监督作用，而不是干预其技术专长可能有限的事项，其活动可能会损害监督 。 ▪外专业知识。H2Hubs是美国能源部的一个延伸，需要包括市场在内的整个供应链的专业知识。DOE应以多种方式招聘、支付和使用专家，特别是以外部专家委员会的形式。 ▪Post-award谈判。美国能源部应该认识到，在选择后与枢纽进行谈判时，它拥有非常强硬的地位。希望建立枢纽的公司无处可去，以获得对其项目绝对至关重要的资金。 ▪透明度和问责制。这些中心旨在成为如何建立和运营氢生态系统的示范。因此，他们必须共享所有关键数据，以鼓励其他人关注并从中学习。除非美国能源部采取强有力的支持透明度的立场，坚持要求各中心充分共享其数据，并为专家提供详细数据，并为利益相关者提供年度报告，否则这种情况不会发生。 ▪行/不行的决定。资助机会公告非常重视每个阶段结束时的通过/不通过决策。这是错误的：重要的决定需要在不同的点上做出（美国能源部承认这一点），但这些重大决定将是罕见的，总的来说，其重要性将低于美国能源部影响枢纽行动的持续能力。 ▪额外的资金/激励。美国能源部计划在最初的奖励之外拨出大量资金。它应该使用其中一些资金来创建一个资金池，以激励加速和范围扩大。在此过程中，这样做将为其与枢纽的关系增加重要的杠杆作用。 ▪里程碑和度量。清洁能源示范办公室（OCED）必须首先优先考虑商业可行性，然后是温室气体减排。但是，决不能放弃其他目标。上面建议的透明度应适用于所有指标，而不仅仅是那些最高优先级的指标。中心可以通过在OCED定期发布的标准记分卡中捕获所有目标来迫使他们履行其所有义务。 H2HUBS有效管理的重要性 建立OCED的两党基础设施法（BIL）为氢能中心提供了80亿美元，以刺激建立由氢驱动的可持续区域生态系统。 这些H2Hub可能会对温室气体排放产生重大影响，特别是在钢铁和重型运输等难以脱碳的行业。挑战是巨大的：技术不断发展，新市场令人兴奋但未经测试，构建整个生态系统存在实质性和多重挑战，包括与原料、生产和储存设施、运输基础设施和下游利用的上游联系。这意味着美国能源部将对尚未实现的技术进行大量投资。 经过大规模验证，期望它们将有助于催化以氢为中心的区域经济。 但H2Hubs之所以重要还有另一个原因。它们是一个示范计划，旨在通过大规模证明氢基生态系统已经成熟，可以进行商业采用。长期以来，创新文献一直强调，在商业前运营（原型设计、试点阶段等）和商业活动之间，技术必须跨越困难的边界，尤其是在规模非常大且项目资本密集度很高的情况下。 因此，H2Hubs也是更广泛地展示计划潜在影响的例子。它们能帮助重要技术实现商业可行性吗？ 因此，有效管理H2Hubs计划具有双重意义：成功的计划将直接加速脱碳;成功将进一步表明示范计划是可行的。其影响远远超出了H2Hubs，超出了美国能源部，甚至超出了联邦政府。如果可以在这些计划的帮助下跨越商业前/市场边界，我们可以期待在其他领域看到更多。 主要挑战 由H2Hubs资助的枢纽面临的核心挑战是展示可持续性和商业成功。否则，集线器将失败。H2Hubs的资金是可观 的，但不是无穷无尽的，选定的中心最终必须变得具有商业可行性。 现有的氢气来源已经在美国各地用于各种目的，来自煤炭和天然气。因此，最终每个中心都将根据在现有市场中达到性价比平价（P3）的目标进行衡量.1除非这些技术和商业模式达到P3，否则它们将需要持续的补贴或监管帮助，以有效地与现有的氢高温室气体生产技术竞争.2虽然这在短期内可能是必要的，以使清洁氢达到所需的规模 ，最终目标必须是P3。 美国能源部面临的以下每个挑战都有可能破坏H2Hubs计划。 任务 出于完全可以理解的原因，H2Hubs资助机会公告（FOA）充满了目标，所有这些都是值得的。它们包括发展经 济上成功的生态系统并在能源部的氢弹经济目标方面取得重大进展的经济必要性;发展清洁氢基础设施的气候目标;社会正义的当务之急，包括加强社区参与和承诺与历史上能源项目服务不佳的社区分享该计划的好处;环境目标，包括选址和有毒排放;以及高薪的好工作（最好有工会）.3在FOA中，这些指标的特点是40多个潜在的枢纽指标，其中一些（或许多）会在不同时间发生冲突.4 因此，确定优先级变得至关重要，如果不这样做，就有可能出现延误或停滞。 严酷的现实是，除非每个中心都具备商业可行性并因此具有可持续性，否则它将失败，因此，所有其他目标也将失败。因此，商业可持续性必须是每个枢纽的首要任务。我们认为，P3必须通过现有的氢源来实现（即，集线器必须与市场上可用的主要氢源的价格相匹配，具有相同的纯度水平和相同的输送能力）。 当然，枢纽可能无法立即应对这一挑战：这就是为什么H2Hubs计划提供初始资本投资以外的持续支持。这也是为什么《降低通货膨胀法》为有效减少温室气体排放的中心提供慷慨的税收抵免的原因。但最终（例如，在工厂运营12年后，45Q的碳捕获税收抵免用完后），每个中心必须达到P3，否则它将失败。 除了P3之外，H2Hubs计划的存在是为了应对气候变化。联邦政府之所以进行投资，只是因为氢有望成为减少温室气体排放的工具，尤其是在一些难以电气化的行业。因此，除了经济可行性之外，下一个任务目标是证明这些中心既在减少温室气体排放，又在支持实现氢射目标中特定排放组成部分的途径.5再一次，所有其他目标都是附属的，因为如果中心没有达到温室气体目标，联邦政府就没有理由继续资助它们。 确定优先级并不意味着其他目标不重要或可以忽略。优先考虑不会忽视社会正义、环境或劳动力目标。鉴于能源部门在这些方面往往历史不佳，必须强调这些额外的目标。它们应包含在管理每个中心运营的协议中，充分反映在项目的商定指标和里程碑中，并充分报告（请参阅问责制和透明度部分）。但从逻辑上讲，这些都是次要目标 ：枢纽可以在商业上取得成功并大幅减少排放，而无需满足任何社会正义、环境或劳工目标。然而，反之则不然 ：不符合商业目标的枢纽将失败，而错过排放目标的枢纽很可能会发现能源部将拔掉插头。 因此，美国能源部必须集中精力。对于所有这些中心来说，通往商业可行性将是一条艰难的道路，那些基于碳捕获技术的中心可能也需要帮助来实现排放目标。美国能源部需要面对这些事实并相应地确定优先级。 项目管理问题 从1999年开始，美国国家科学院发布了一系列关于DOE项目管理的高度批评性报告。它指出，大型能源部项目 在系统上的表现比私营部门和其他联邦机构的类似项目差，并列出了能源部“远远达不到最佳做法”的16个领域 ： 文件显示，美国能源部的建设和环境修复项目比其他联邦机构或私营部门的同类项目花费的时间更长，成本高出约50%。此外，DOE项目通常超出其预算和时间表，导致削减压力，导致设施无法按预期运作，项目在完成之前就被放弃，或设施被长期拖延以致在完工后不再有任何用途。 这些问题在过去尤其困扰着示范项目。例如，2007年12月在伊利诺伊州马通的FutureGen碳封存项目在2007年2月失败，在2010年进行重大重组后再次失败，支出约为 2亿美元。最近，克林奇河增殖反应堆项目的失败表明，忽视市场考虑因素以及过于乐观的建设和成本预测是愚蠢的7。 目前的证据表明，这些担忧仍然突出：在其2022年10月22日的最新项目管理仪表板中，列出的前3个项目 （按规模）和前10个项目中的6个违反了基线成本、进度和范围（见图1）.8这并不令人鼓舞，并表明有效的监督（和强大的技术支持）对H2Hub来说意义重大，鉴于拟议的中心比列出的三个项目以外的所有项目都要大 。 项目名称 原来的预算(百万) 项目预算(百万) 每月整体评估 废物处理和固定植物(WTP) $5,781 $16,813 红色的 表1：2022年10月活动项目的DOE仪表板（按预算排名前10位）9 UPF抢救和问责制建设子项目 $1,180 $1,180 红色 趟车主要过程建设子项目4732美元4732美元的红色 ECSE实验室和支持基础设施560美元560美元的绿色 洛斯阿拉莫斯钚坑生产项目（LAP4） $529 $529 绿色 Saltstone处置单位#10,11日12496美元496美元的绿色 SPR-LE2-Big山457美元457美元的红色 现场废物处理设施-基础设施建设373美元373美元的绿色 SPR-LE2-Bayou乔克托语的355美元355美元的红色 SPR-LES-Bryan丘315美元315美元的红色 H2Hubs程序要复杂得多，每个中心（除了少数例外）将比仪表板中列出的项目大得多。因此，管理挑战更加强大和复杂。 本文的其余部分提供了OCED可以管理H2Hubs计划的选定方法，以减轻其面临的多种风险并建立我们都需要的成功计划。 监督与日常管理 美国能源部计划采用CA框架与枢纽合作。CA类似于更广为人知的合作研究与开发协议（CRADAs），主要用于促 进联邦实验室与外部实体之间