资本项目对绿色未来至关重要

资本项目对绿色未来至关重要 ©AndriyOnufriyenko/盖蒂图片社 构建新的脱碳资产可以帮助实现零净目标，但这样做需要从根本上重新思考项目成本以加速发展。 ZakCutler 多伦多麦肯锡公司高级合伙人 SamLinder 休斯顿麦肯锡公司合伙人 资本至关重要来应对气候变化。根据麦肯锡的分析，从现在到2050年，实现净零目标将需要每年在实物资产上花费9.2万亿美元，从 到那时，能源组合还将包括新兴的能源技术，如清洁氢气、电池存储和碳捕获、利用和存储(CCUS)。 Capitalprojects,includingthosecriticaltotheenergytransition,typicallytakemanyyearsandmanyhandstodesign,build,andlaunch.Thenumberandscaleofprojectsinthecurrentpipelinewillnotsuffice.Laborcostsareincreasingasas 原材料和零部件的需求仍然很高，全球供应链一直在紧跟步伐，这使得向具有不同成本结构的新技术的过渡更具挑战性。而且，根据定义，新生技术没有经验教训的记录 ，无法为提高成本生产率以加速扩展提供信息。 也就是说，对能源转型的投资正在加速。例如，当2022年签署《降低通胀法案》时，美国联邦政府释放了3700亿美元的资金，为清洁能源项目提供税收抵免。考虑到这一点 ，未来的挑战将是确保合适的人员、资源和物理空间，同时克服供应链限制和为未建立的参与者融资。 现在是时候让行业参与者从根本上重新考虑他们如何处理项目，以便比以往更快、更便宜、更有效地交付项目。 千载难逢的资本投资呼吁 麦肯锡的分析表明，全球年产能需要大幅增加 四个领域-可再生能源，氢气，电池存储和二氧化碳捕获-在未来30年（图表1）。这些脱碳技术中的每一个都将对应对气候变化至关重要。 在某些领域，如太阳能和风能，全球工业已经在扩大可再生能源装机容量方面取得了重大进展。但其他领域，如碳捕集技术，仍处于早期阶段。 Batteriesareprojectedtoseeametroicincreasingindemandiftheindustrycancomeongovechallengesinsecuringtherawmaterials,suchaslibely,copper,andnice,neededtoproductionatscale.Onthispoint,recentMcKinseyestimentsshowthatmeetglobald 到2030年，资本支出将达到2500亿美元至3500亿美元 ，以增加新产能和替换耗尽的现有产能。 氢的途径也许最好地说明了扩大新能源技术的挑战。麦肯锡估计，到2050年，两种主要燃料——电力和氢——将占全球能源结构的大约50%。这种增长将在不同形式的氢中看到，包括通过电解水产生的可再生“绿色”氢。 最近宣布的项目将增加约2200万吨的产能，但他们的融资仍不清楚-总的来说，他们将只占估计的2035年需求的15％至20％。关于成本平价， 在氢的水平化成本方面，有可能进行改进，但这将需要行业迅速改善电解器系统，增加氢工厂的资本支出，并降低电力成本（图表2）。 1“净零转型：它将付出什么代价，可能带来什么”，麦肯锡全球研究所，2022年1月。 2“以下是《降低通胀法案》对绿色就业创造的影响，”世界经济论坛，2023年3月14日。 3“扩大CCUS行业以实现净零排放”，麦肯锡，2022年10月28日。 4“原材料挑战：金属和采矿业将如何成为实现能源转型的核心”，麦肯锡，2022年1月10日。 5《2022年全球能源展望》，麦肯锡，2022年4月26日。 6Ibid. 7氢的均衡成本是指用于计算生产氢的资本和运营成本的方法，允许比较不同的生产路线。 附件1 绿色资本支出的机会是巨大的；到2050年，投资需要增加三倍才能实现脱碳目标。 全球脱碳所需的年产能 可再生能源部署,千兆瓦 4× 250 科伊被捕获， 百万吨(公吨) 1,000 190× 40 2020 7,600 每年9.2万亿美元 2050 从现在到2050年，实现脱碳目标所需的全球资本投资 制氢, 2020 2050 电池需求， 百万吨(公吨) 530 太瓦小时 14 6× 90 70× 0.2 20202050 20202050 来源：国际能源署；“净零转型：它将付出什么代价，可能带来什么”，麦肯锡全球研究所，2022年1月 在加速的情况下，到2050年，清洁氢气可能占总供应量的95%左右，有助于满足公路运输、海运和航空业预计的需求增长五倍。因此，需要大幅扩大可再生能源生产，电解槽和CCUS，以使氢气，可再生燃料和其他清洁技术在成本上与传统能源生产竞争，特别是在运输方面。 预计到2050年将占需求增长的50%以上。 前进的道路：重新思考资本项目成本 考虑到氢，电池和CCUS等技术的起点， Theirrespectivegrowthpotentialsarehigh.Effectivehyperscaling—thatis,large-scaleandrepeatablenew-assetdevelopment—wouldrequireprojectownertoincreasetheirmetabolationwhilerethinkingthecostofproject.The“plantasaproduct 8全球能源视角，2022年4月26日。 附件2 2022年，绿色氢的均衡成本增加了约25%。 2022碱性水电解厂约LCOH（1GW），每公斤氢气$近似变化与先前估计， % +25 4–5 估 年 5–6.5 +40 –17 额外的融资成本制氢厂运营支出² 电费 +11 制氢厂资本支出 实际 2022 先前 计 +40 电解槽系统 注：美国1吉瓦碱性水电解厂2022年氢的平准化成本估算。 1氢的均衡成本。 2包括操作和维护，烟囱翻新和水消耗。资料来源：氢能委员会；麦肯锡分析 帮助公司快速扩大绿色资本支出，使建筑项目具有可重复性，可以帮助业主和建筑商更有效，更便宜地交付这些项目。 目前正在进行的几个项目可以以每公斤6至8美元的成本生产氢气。但是，要使氢气经济，它将需要 对于大多数应用，每公斤的产量约为3美元。这意味着行业领导者需要从根本上重新考虑未来项目的资本成本。一些必要的效率将来自经验，降低成本-特别是对于功率密度和效率的电解器系统改进-一些将随着更多项目的建设和其他规模的扩大而到来。然而，如果行业参与者不以不同的方式处理事情，成本竞争力就不会在必要的时间框架内发生。 考虑到这一点，在整个项目生命周期中，以下决策可以帮助促进绿色项目所需的时间表、成本和效率水平。 重新思考项目设计方法 展望未来，参与者-特别是习惯于具有大规模规格和规模的大型资本项目的现任者-可以通过重新思考如何使这些项目经济 Theyaredesignedfortheminimumtechnicalsolution.Thiscanbedoneinpartbytakingaradiousapproachtodesignandstandardization.Forexample,Teslaclaimsthatithasbeenabletoreducethecapitalexpendituresofitsgigaw-hourofits 标准化材料和用品的连锁效益。10此外，通过建立生态系统促进了这种方法 9氢的均衡成本是指用于计算生产氢的资本和运营成本的方法，允许比较不同的生产路线。 10全球能源视角，2022年4月26日。 在与速度、大规模和低成本相关的愿望上保持一致的合作伙伴和供应商。 参与合作订约 玩家可以在整个价值链中与行业新手供应商建立战略合作模式。公司还可以考虑投入时间和精力与承包商建立更多的合作伙伴关系，而不是依赖交易性的买卖关系。一种选择是开发承包商生态系统，为此共享 激励和伙伴关系可以随着每个后续的构建而改进，而不是每一轮改变合同。我们的分析表明，并行进行多个项目并使用相同的承包商可以将绩效提高15％至20％。 构建下一代功能 简而言之，该行业需要更多具有清洁能源专业知识的人。尽管培训可以 帮助当前员工并确保他们是 应用数字工具 项目所有者可以在整个价值链和生命周期中构建智能的，数据驱动的设置。高级分析和数字孪生现在是表格中的赌注；从一开始就包括它们将有助于优化整个系统。 特别是数字孪生不仅需要用于运营，还需要用于优化或调整项目设计，并提供制造所需的最低生命周期成本 项目经济。高级分析或支持AI的数字孪生可以比所谓的基本技术经济模型节省5％至15％。这是通过子组件粒度，化学或物理性质“内部”的外观以及越来越精确的动态优化来实现的。此外，如果数字孪生在设计阶段正确设置，它可以作为各种基础。 整个工厂生命周期的用例，从运营和维护到战略投资。 准备好在地面上应对气候变化， 需要更多的技术工人。在这一点上，玩家可以与工会、贸易学校和职业学校合作，建立他们的人才库。例如，2018年，QataServices收购了专注于电力行业的西北巡线学院 。这使Qata能够为高需求的认证生产线技术人员创建管道。另一个例子是，安大略省的快速入境技术贸易流取消了对具有技术贸易经验的外国国民的国内经验要求。现在 ，那些有正确工作经验的人可以通过考试来转移他们的荣誉。 如果没有大量的项目实例可以学习，许多项目所有者可能会觉得他们从头开始，并且他们可能会试图缓慢而稳定地进行。但是以目前的速度，世界永远不会达到2050年的目标。资本项目领导者有一定的范围 的选择，以重新考虑他们如何处理项目成本，从项目设计到未来验证的伙伴关系和能力，将为超扩展提供基础。 ZakCutler是麦肯锡多伦多办事处的高级合伙人SamLinder是休斯顿办公室的合伙人. 版权所有©2023麦肯锡公司。保留所有权利。