乘风破浪到净零 - 科尔尼
图片来源：MichelleKolkevich Kearney,芝加哥 压缩沼气：乘风破浪，净零 压缩生物气在印度实现净零目标中扮演着重要角色；在未来十年，该领域将成长为一个重要的商业机会 。 转向压缩生物气（CBG）是印度实现净零排放过程中不可避免的一步，尤其对于能源和过程导向型行业而言。该国在这个领域拥有巨大的未开发潜力，但多种挑战限制了其增长。然而，我们预测在未来十年内，CBG行业将成长为一个重要的商业机遇。在本文中，我们将探讨企业今天可以采取的核心策略，以充分利用CBG的全部潜力。 印度的CBG机会 印度实现净零排放的道路将是独特的，需要平衡不断增长的能源需求、确保能源可负担性以及维护能源安全。大多数行业已经将重点放在通过依赖新兴技术（如可再生能源、绿色氢气和碳捕获）减少范围1和范围2排放上 ，这些计划需要大量的资金投入和新的商业模式。在此背景下，CBG（碳捕获和封存）可以成为有效实现去碳化的方法，因为与其它绿色能源来源相比，CBG具有成熟的技术和更具吸引力的成本经济性。实际上，我们预计在制造业和过程工业等难以减排的行业中，20%至30 %的去碳化承诺将完全由CBG驱动。 印度拥有巨大的CBG发展潜力，该国富含农业残余物、有机废物和市政分类废物（MSW）等生物资源，这些资源可用于年产6000万至6500万吨CBG。印度目前不足10亿立方米的CBG产量有望增长至约到2040年200亿立方米该国还积极促进城市燃气分销（CGD）网络的发展，地理覆盖区域现已涵盖印度96%的人口。该国的管道基础设施将有助于为超本地化CBG电站提供电网注入，以应对全国需求，进一步减少对该国进口天然气的依赖。 我们预计，印度难以减少的行业的20％至3 0％的减排将由CBG推动。 压缩沼气：乘风破浪净零论文标题在这里11 到目前为止的故事：期望与现实 印度的CBG工厂数量少于50家（主要是小型工厂），远低于该国设定的5000家工厂的目标。尽管有可持续替代经济实惠交通方案（SATAT）计划以及石油营销公司发出的意向书等政策的初期推动，实际效果并未显现。 三个挑战扩大了期望与现实之间的差距： 业务案例挑战 设置CBG工厂是一项资本密集型的事业，需要大量的前期资本支出，包括土地、机械设备以及技术许可。商业案例高度依赖于三个因素：原料、工厂配置和地理位置。尽管价格机制和通过SATAT方案确立的收入模型已经为商业化提供了框架，但由于这些挑战，印度大多数CBG工厂的商业案例都非常糟糕（见图1）。 原料挑战 在印度，这四种生物基原料每年可生产3000万至4000万吨CBG： 农业残渣。这包括来自小麦、稻谷收获和稻秆的农业废弃物。农业残余物每年有潜力产生1800万至2000万吨CBG（约占该国潜在总量的40%至50%）。印度拥有丰富的农业废弃物资源，目前这些废弃物被焚烧，可以用于生产CBG。这种农业原料供应链高度本地化、季节性强且组织不完善，导致运营复杂性和采购成本隐性增加。复杂的供应链导致原料价格较高。 畜牧业。这包括牛粪、鸡粪及其他畜禽粪便。这些废弃物有潜力产生1000万至1500万吨CBG（城市固体生物质气）。然而，产量较低，原料供应高度不稳定且难以处理。此外，大量动物废物集中于如gowshalas（牛棚）等动物设施中，限制了CBG工厂的规模化发展潜力 。 图1 典型的经济学因原料类型而异 平准生产成本(每公斤压缩沼气的INR) Conigurationassumptions: —日处理能力：15至20吨—配电网注入模式，无需压缩和级联收费—农场到饲料厂距离在50至100公里以内—不涉及生物肥料或其他临时补贴的商业化—重视本土技术 65–75 30 65–7565–75 25 25 25 25 30 28 65–75 4 3 3 3 3 5 3 4 5 28 4 8 3 农药残留 市政隔离废物 畜牧业压榨泥浆 OthersPowerLabor原料资本支出 来源：科尔尼分析 压缩沼气：乘风破浪净零论文标题在这里22 隔离的城市固体废物。这包括来自家庭、蔬菜年份和餐馆的有机物。目前，城市固体废物（MSW）已在部分城市地区进行分类，并且通过改进实践和增加地方政府的举措，其潜在规模有望扩大5到10倍。然而，由于当地分类者参与和市政机构参与度较低，存在对MSW访问的挑战。MSW可以产生三到五百万公吨的生物可降解垃圾（占国家潜在总量的8%至12%）。 CBG的拐点：让星星对齐 尽管面临挑战，我们相信CBG将在印度的去碳化努力中发挥关键作用，并对能源结构作出重要贡献。到2040年，该国可能看到约350亿美元的投资和一个规模在1 00亿至150亿美元之间的CBG市场，这一增长将由未来十年内的政策干预、需求增加以及生态系统准备推动（见第4页图2）。 糖和乙醇生产商。这包括压泥、甘蔗渣和糟液。这些原料在印度糖产区全年均可获得，但因其低产量以及由于竞争性用途导致的价格上涨，其供应量有限。印度有潜力从这些原料中生产约70万至100万吨CBG（粗生物质汽油）。 当前阶段的CBG（细胞生物燃料）在印度的情况与十年前的生物乙醇故事有值得注意的相似之处，这是公私部门共同努力的结果，将为该行业实现指数级增长创造有利环境。CBG目前正处于十年前生物乙醇所处的阶段，并有望在未来五年到十年内迅速发展。 印度的生物基原料市场尚未充分开发且组织不完善，面临可用性、价格透明度和质量标准等方面的挑战。此外 ，原料成本占CBG（细胞培养生物制品）工厂平准化成本的20%至30%以上，这些挑战进一步加剧了工厂经济上的不利因素。 运营挑战 运行CBG设置的操作方面并不简单。需要考虑多个因素，包括原材料管理、生物废物处理、业务的高度本地化以及可扩展性。 原料存储、处理和分类是主要的操作挑战，尤其是在使用市政固体废物作为原料时。废物分类不仅劳动密集，还需要一定的技能，因为不适当的分类会导致产量降低 ，并增加机械设备受损的风险。 生物有机肥的处理和处置又是一项挑战。不规范且碎片化的市场阻碍了最优价格发现，提高了将生物废物变现的障碍。实际上，公司还需要支付废弃物处置费用，这进一步使得整体经济模型更加不可行。 我们相信，CBG将在印度的去碳化努力中发挥关键作用 ，并能对能源结构作出重大贡献。 缺乏运营中的天然气卸载基础设施也限制了CBG的可扩展性。在大多数地区，CGD基础设施仍处于建设阶段，这额外增加了天然气运输和物流成本。 论文的标题在这里33 Marketsize Lessthan$1billion 10亿美元-15亿美元 100亿美元-150亿美元 投资 $2billion 20亿美元-50亿美元 350亿美元 驱动程序 -现状: 低回报 -原料和 Operational挑战 -Notakersfor 激励者意向书 小植物： 约ive吨每天 -不断发展的政策，任务，以及 补贴(混合) 生态系统成熟度：大型投资 价值链 -需求来自商业和工业客户到皮卡 -成熟的业务案例和扩展严肃的玩家 -中型植物： 大约10吨的一天 -泛印度游戏：网格注射和 open-accesspolicy成熟度 -Fragmented压缩沼气工厂设置 -新业务 模特:承购者，协议，以及 特许经营 -合并，收购，和整合-大型植物：关于 15至20吨sper天 到2040年，CBG可以通过以下六个途径整合和补充印度的天然气经济愿景： CGD网格注入。直接注入城市燃气网络基础设施，类似于在印多尔实施的试点项目 强制使用和超本地化。强制使用，主要用于过程和工业应用(低资产设置) Bio-CNG在泵。与燃料出口和专用Ros集成(例如 ，NexgenEnergia和IndiGreenbyIOCL) 五个趋势正在塑造CBG机会： 来自政府的振兴利益 政府坚定推进CBG政策改革，致力于在印度设立新工厂并充分利用现有工厂。最新的预算分配中包含大量资金 ，并且中央和地方政府推出了诸如资本支出补贴（capexsubsidy）和市场开发援助（MDA）等诱人的激励措施 ，这使得CBG供应生态系统逐渐受到关注。强制性需求规定，如CGD混配指令，正成为推动CBG需求的动力引擎。 商业和工业卫星设置。 用于商业和工业应用的专用CBG工厂，主要通过枢纽 城市和居民区的卫星工厂。 利用循环经济处理产生的生物废弃物，这些废弃物往往规模较小，例如在城乡地区基于社会和合作社的生物CNG系统。 新玩家重新产生兴趣 CBG行业正见证来自印度及全球主要企业的新一轮资本注入承诺。此外，非燃油玩家包括私募基金公司、科技企业以及现有CGD公司也正在进入CBG价值生态系统。 图2 印度压缩沼气市场机会将在这十年内展现 超过2,000 200-500 50 2023 2023–2030f 2030f–2040f 印度压缩沼气市场(工厂数量) 独立 来源：科尔尼分析 绿色H2。用于绿色氢气生产的基础原料，在现有配置下进行少量修改和低资本支出模型，例如炼油厂中的SMR操作 论文的标题在这里44 成熟✁生态系统 各种初创企业已进入CBG生态系统，并致力于解决价值链上✁挑战，例如原材料聚合商和生物肥料买家。随着CGD基础设施✁不断增长，对气体✁需求也在增加，而随着针对CBG工厂✁电网注入政策✁实施，市场即将迎 企业如何驾驭这股浪潮 构建增强✁业务案例 来指数级增长。印度市场传统上，CBG✁商业案例具有挑战性，最佳情况下投资回报率仅为个位数✁低水平；然而，通过六个价值增强杠杆，可以显著将其转变为有利可图✁商业案例（见图3）。当这些杠杆综合应用于整体商业案例时，CBG制造商可以通过这些杠杆实现7%至9% 政策和监管支持 结构性改革如CBG✁开放接入政策将带来变革。此外，各州政府正在制定CBG框架以促进和便利其州内CBG发电厂✁投资。一些州推出了集中分配土地靠近农业带、设备补贴以及地下水资源利用等举措，并吸引了大量投资。 ✁投资回报率改进。这些杠杆包括： -将生物粪便货币化，利用政府✁MDA计划并确保起飞设置 -随着印度碳市场✁成熟，碳信用额货币化 推动脱碳✁潜在需求 行业净零和脱碳目标✁开始推动了对CBG作为碳中和燃料✁需求。 -在设置期间获得补贴和豁免✁资格 -删除价值链中介和隐藏成本，特别是原料 图3 六个价值提升杠杆可以加强压缩沼气✁经济性 杠杆对CBGROI✁影响 (%)3–8% 10–15% (0.5%ROI 货币化碳信用额度改进) 回避聚合者和交易者 -Rs35每公斤✁实现改进 -对设施✁投资，与农民、自储等。 (~1.5%ROI omfarmers，- -ImpactofINR68每公斤通过向农民出售生物肥料 -确保至少2030％✁生物肥料由注册✁农民提供优惠 通过市场发展援助；每公斤1.5卢比 典型ROI增强✁ROI潜力 货币化生物粪肥 （ROI提高2%) 移除原料中介改进) 直接采购 关注补贴质量改进) (2%ROI MonetizePROM -在生物粪肥中使用磷酸盐进行PROM代 -有限✁国内市场，潜力出口 -需要额外✁后处理和 包装，正在开发✁商业案例 -MNREsubsibilityoncapex:INR4Cr.4.8TPD工厂 -额外✁北方邦政府 补贴：0.75Cr.每1个TPD容量植物 -电力：100％✁电力关税豁免北方邦和旁遮普邦 本地化技术（ROI提高2%) -土著技术和资本支出采购；减少对外信任技术 -BeneitofRs68每公斤，避免进口关税和对供应商✁额外特许权使用费 -CBG作为绿色项目✁质量，符合条件对于碳信用交易，已经在进行 -每吨CBG约3个学分；印度自愿✁碳价格 超过$5-Rs12每Kgbene其 注：ROI为投资回报；PROM为富磷有机肥 ；MNRE为新可再生能源部；TPD为每天吨 。来源：凯捷分析 论文✁标题在这里55 -在技术选择，设备采购和合作伙伴关系方面偏爱本地化 -通过PROM增强价值 超本
