2024年6月，内蒙古自治区赤峰市，远景集团赤峰绿色氢氨项目。
文｜财新周刊 范若虹
来源于 《财新周刊》 2025年03月03日第08期
“气候转型将重塑全球贸易和供应链，并为发展中国家带来全新发展机遇。”
在1月22日的瑞士冬季达沃斯论坛上，中国风电龙头企业远景科技集团董事长张雷指出，气候转型带来许多产业新机遇，比如，未来摩洛哥可能成为绿氨原产地，巴西可能成为可持续航空燃油中心；澳大利亚不仅出口铁矿石，还会利用其丰富的可再生能源生产绿氢制造绿色钢铁。
张雷不只是在描绘这一趋势，他的企业正试图抓住新机遇。
在内蒙古自治区赤峰市，深冬呼啸的寒风令人难以立足。位于赤峰市东南20公里的元宝山工业园，一个大胆的“绿电孤网”项目——远景集团赤峰绿色氢氨项目（下称“远景赤峰项目”）正紧锣密鼓地推进“0期”试验，备战2025年一期项目投产。
所谓“孤网”，是指不与国家大电网相连，完全自给自足供电的模式。而像远景赤峰项目这样以风电、光伏等为电源的“绿电孤网”，颇具试验性和突破性。
原因一方面是风光有波动性大、存储难等特点，需要用电端的特性是可调节、可中断的，也就是通常所说的“荷随源动”；另一方面，因风光发电装机成本快速下降，使得新能源发电成本已大幅低于大电网的电价，如果绿电孤网路径可以走通，那么此类项目用电成本将具备商业吸引力，这势必动到原有电力系统的“奶酪”。远景赤峰项目试验阶段单纯的风光发电度电成本，已比大电网平均售价降低了近六成。
远景赤峰项目主要为风光电解水制氢，再由绿氢通过化学反应制成绿氨，广泛应用于化工、能源和海运等领域。该项目规划共三期工程：一期年产30万吨绿氨，计划于2025年下半年投产；二期和三期工程计划的绿氨总产能则达150万吨。0期年产2万吨绿氨，已于2024年3月投产。
“0期项目投产后，就遇到了一次三天无风也无光的情况。”一名接近远景赤峰项目的人士告诉财新，“当时连日阴雨，也不知道无风无光会持续多久。”彼时，由于缺乏孤网运行经验，生产端没能做出精准预判，远景最终通过从大电网买电维持工厂最低负荷。
孤网意味着仅以自己的电源和储能设施维持运转，远景赤峰0期项目配备了四个小时储能，如果彼时能预测无风无光天气情况，暂停合成氨生产，仅维持最低热备负荷，可不从电网买电并自我维持数日。
虽对外称为“孤网”，但实际依据内蒙古自治区发布的相关政策，远景赤峰项目的申报类型为“并网型”，即与大电网采取“弱连接”方式，最多从大电网买电不超过总负荷的10%，作为电压支撑和电量“兜底”。同时，未来项目全部建成如有风光富余，还可向大电网反向送电以获取售电收益。
“但该项目的初衷不是卖电。”上述接近远景的人士说，远景的目标是达产后将绿氨产品销往海外，打造从生产到销售的纯商业模式。
绿氢、绿氨能否跑通？
“我在化工厂工作了十几年，从来没有见过这幺小的氨合成塔，没经历过如此大范围的负荷波动。”远景赤峰项目化工板块一名工作人员说。他正坐在中控中心大屏幕前密切跟踪合成氨的生产过程，即“动态合成氨”。因风光发电波动大，化工生产负荷波动率也随之动态调节。
氨合成塔是在高温高压环境下，使氮气和氢气发生催化反应以进行氨合成的设备。“传统合成氨工厂增加产量是一点一点地上调负荷，每天最多2%，连续三五天把整体负荷上调到5%。”但远景赤峰项目的单日负荷变动可能超过100%。
“更大的挑战是合成氨塔的一些关键零部件。”上述工作人员补充说，例如合成塔调节阀，之前在传统合成氨工厂，这种零部件寿命可能是十年，现在可能只有一年，零部件很容易到达疲劳极限。
远景赤峰项目采用全套自研设备开展试验示范，从前端风机，到储能电池、电芯，以及电解水制氢的电解槽，直至合成氨装置等，试验过程中不断调试设备，希望总结出一套风光制氢氨的整体解决方案，打造“随风而动”的动态绿色生产工厂。
内蒙古自治区能源局于2023年11月发布了一份“风光制氢一体化项目实施细则”，其中给风光制氢并网型项目一定政策支持，即自发自用电量暂不征收系统备用费和政策性交叉补贴。这是远景赤峰项目选择并网型的原因之一。免掉这些费用后，赤峰项目风光新能源发电折算成本不到0.2元/千瓦时，对比当地220千伏大工业用户平均到户电价0.47元/千瓦时，每千瓦时价格低了超六成。
生产绿氨只需空气和水——电解水产生氢气，氢气与空气中分离的氮气结合形成氨。这一生产过程最大成本是电解水耗费的电，电力成本占绿氨总成本约一半以上。因此远景赤峰项目虽与大电网连接，但也尽可能不买网电，主要是从经济性考虑。
国内目前最大的电解水制氢项目，是中国石化集团2023年6月在新疆库车正式投产的绿氢工厂，拥有年发电量6亿千瓦时的光伏电站，是中国首个万吨级光伏发电直接制氢示范项目，年产绿氢2万吨。由于绿氢的下游需求不足，绿氢制造成本目前仍大幅高于灰氢。（参见本刊2024年第33期《绿氢艰难》）
相较于中石化库车项目，远景的绿电孤网将绿氢产业链向下延伸至绿氨，意在解决绿氢大规模运输难、运输成本高等问题。“这是全球首个无补贴的商业化绿氨项目。”远景集团官方网站称，要做到商业化就要尽可能降低成本。
截至目前，除了中石化，中国能建、中广核、中煤、国家电投、国家能源集团、三峡、华电等央企能源企业，也都纷纷入局绿色氢氨醇领域；此外还有明阳集团、金风科技（002202.SZ）、运达股份（300772.SZ）、中车山东风电公司、三一重能（688349.SH）、东方电气（600875.SH）、中船风电公司、上海电气（601727.SH）等风电制造企业进场。
下游定生死
将绿氨出口海外是远景赤峰项目的重要目标之一。赤峰市距离辽宁省锦州港约200公里，是内蒙古自治区距离出海口最近的城市，又是全国风能和太阳能富集地。通过渤海湾将绿氨产品由海运销往国内外广大地区，相比陆路运输，海运运输成本更低。
欧盟是该项目的目标市场之一。欧盟对绿氢、绿氨消费支持较高溢价，如果远景的绿氨可以销往欧盟，那么就能覆盖生产成本，获得盈利。“未来的下游市场，是项目能否生存的关键。”一名新能源投资人士表示。
目前，在欧盟补贴机制下，绿氢在欧洲的售价可以达到800—1000欧元/吨（约合人民币6000元/吨—7600元/吨）。相比之下，国内传统合成氨（即化石燃料合成氨，也称灰氨）市场售价大约为人民币2500元—3000元/吨，仅能覆盖远景绿氨生产成本的六成左右。远景赤峰0期试验性项目的绿氨产量小，未有出口，只当作传统合成氨亏本销售。
国内市场目前对绿氨的需求几乎空白，灰氨都处于产能严重过剩、市场价格低迷的状态。中国国内合成氨2023年销量近5500万吨，但总产能超过7000万吨。2024年7月底，合成氨市价触底，个别工厂报价低至1900元/吨。
“虽然现在灰氢成本低，但未来煤炭价格或逐步升高，绿氢会显示出相对的经济价值。”上述投资人士称。
中国东部地区有大量煤矿即将陷入枯竭，煤炭整体成本长期走高。一名接近内蒙古自治区赤峰市能源局的人士对财新介绍称，赤峰市就属于这类即将进入煤炭资源枯竭的城市，该市现有煤炭年产量2000万吨，未来开采年限仅在10—15年。未来，中国煤炭产量越来越集中在蒙西和新疆等西部地区，加之运费的叠加，以及碳市场不断扩围的影响，煤炭成本或将升至1000元/吨以上的水平。
灰氢成本会受此影响上升，而绿氢成本则会伴随绿电普及持续下降。未来某个时点，煤制氢的经济性将被绿氢“打败”。
绿电孤网工业园最大的投资就是新能源电站，风光电站和线路投资总额占项目总投资额七成左右。过去一年，中国新能源发电成本迅速下降，尤其是光伏发电成本。由于中国光伏产能严重过剩、市场竞争极其激烈，光伏电站国内市场竞标价从2024年初一路下行，光伏组件价格从1元/瓦降至9月的0.6元/瓦，下降了40%；到2024年底，多家光伏电站竞标价格跌到0.5元—0.6元/瓦之间。上述国家发改委能源研究所的人士透露，其在内蒙古西部地区调研，由于这些地区光照条件好，个别光伏电站的发电成本已降至0.08元/千瓦时。
目前，绿氢在国内市场的需求还未启动，但已有政策引导鼓励减少灰氨的使用，促进绿氨替代。2024年5月，国家发改委等五部门发布《合成氨行业节能降碳专项行动计划》，明确合成氨行业作为化学工业的重要组成，也是能源消耗和二氧化碳排放的重点行业。计划2024—2025年，通过实施合成氨行业节能降碳改造和用能设备更新，形成节能量约500万吨标准煤、减排二氧化碳约1300万吨。同时提出，推动以可再生能源替代煤制氢，提高绿氢利用比例。
为拓宽绿氨的使用场景，2024年6月，国家发改委和能源局发布了《煤电低碳化改造建设行动方案（2024—2027年）》，其中提出利用风电、太阳能发电等可再生能源富余电力，通过电解水制绿氢合成绿氨，实施燃煤机组掺烧绿氨发电，替代部分燃煤。改造建设后，煤电机组应具备掺烧10%以上绿氨能力，燃煤消耗和碳排放水平显著降低。
中国的经济发达地区对绿氢、绿氨的需求在逐步提升。绿氢除了可以制成氨这样的化工品，还可以通过管道输送。例如，准备在内蒙古自治区乌兰察布投建的中石化绿氢项目，远期规划是建设一条从乌兰察布通往京津冀的全长1100公里的输氢管道，以绿氢替代京津冀部分天然气需求；另外，上海与内蒙古自治区赤峰之间欲打造包括两条管道的“沪蒙能源绿色走廊”，包括一条绿氢管道和一条绿氨管道，或可将远景赤峰项目的绿氢和绿氨输送到上海。
2024年11月，内蒙古自治区赤峰市，远景赤峰项目配套风电场。 图：范若虹
2023年以来，绿氨项目不断涌现，但大部分处于建设中，至今真正投产的很少。例如，2023年5月，国家电投大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目正式开工。项目规划绿氨年产能18万吨；当年9月，中国能建松原绿色氢氨醇一体化项目开工建设，总投资296亿元。项目规划年产绿氢11万吨，产品为绿氨和绿醇60万吨；2024年3月，中国能建中电工程签订投资协议，在吉林市投建年产20万吨绿色甲醇和10万吨绿色航煤项目；4月，中国天楹（000035.SZ）风光储氢氨醇一体化项目在辽源开工建设，规划风电、光伏新能源装机容量2.639GW，年产绿氢15万吨、绿甲醇80万吨。
一名了解氢氨醇产业链的国际船级社人士对财新表示，绿色氢、氨、醇生产的关键是获得认证。欧盟对绿电有严格的认证标准，而且必须通过欧盟当地进入目录的认证机构获得认证。中国企业往往低估认证的难度，而一个绿氢项目完全孤网绿电直连，很难保证安全性和经济性；但如跟大电网相连，因大电网掺杂很多非“绿电”，则可能在绿色认证方面遭遇障碍。
各地争抢绿电项目
“远景项目是目前在内蒙古真金白银投进去的风光氢氨项目。”上述接近赤峰市能源局的人士说，虽然有很多公司宣布了类似的绿氢绿氨投资，但基本都在建设中，真正尝试的并不多。为了企业更好地在当地投资设厂，赤峰市能源局和远景集团共同设立了专班，领导小组办公室设在赤峰市能源局，小组成员由能源局与远景集团的高层人员组成，定期开会解决问题。
据其介绍，赤峰的风电年发电小时数3000—4000小时，高于全国风电机组平均年利用小时数2000个小时。“天时、地利、人和”，赤峰都已具备，只待绿电孤网运行模式“跑通”，将是未来很大的发展机遇。赤峰欲打造成未来内蒙古自治区的绿色氢氨醇产业基地，配套新能源项目从目前装机量745万千瓦增至“十四五”末期的2000万千瓦，未来五年还要在此基础上翻倍——2030年达到4000万千瓦。
除了绿色氢氨项目，赤峰还在全力吸引类似可调负荷的高耗能企业。由于绿电孤网的风险大、投资高昂，因此目前大量企业在尝试部分绿电直供的模式，即“源网荷储一体化试点”。
源网荷储一体化试点，就是工业企业自建风光电站，实现部分绿电直供，这一比例可能占据企业用电总量的5%—50%，其余电量由大电网兜底。其中，绿电直供部分可以获得两个好处：从经济利益角度获得低电价，从环境角度则可为企业降碳。
“发展绿电孤网和源网荷储项目，虽然看似抢占了大电网的市场份额，但这些项目都是增量投资。只有大规模的增量，才能推进当地电网及整个地方经济的大发展。”上述接近赤峰市能源局的人士说。
赤峰市正在利用当地风光资源优势，吸引东部高耗能企业转移至本地。2024年6月，中国大型民营电解铝企业——伊电控股集团有限公司（下称“伊电集团”）宣布将其在总部所在地河南省的一个大型工厂永久关闭，并将产能转移至内蒙古赤峰市。当月，伊电集团在赤峰的项目就开工建设，预计2025年6月正式投产时，还要永久关闭河南省伊川县的20万吨电解铝产能。未来，伊电集团在赤峰的远期规划产能将达到50万吨。
伊川县人民政府网站一则消息显示，2024年8月13日，伊川县副县长杨鹏辉到伊电集团调研电解铝产能转移情况。杨鹏辉强调，“伊川作为传统的铝工业大县，要用辩证思维准确研判我县产业的未来发展趋势和态势，伊电集团在下步工作中，一方面要理清思路、想方设法弥补损失；另一方面要抢抓机遇、大力发展再生铝填补原材料空白。”
赤峰之所以争取到伊电集团20万吨电解铝产能转移，靠的就是“源网荷储一体化项目”的吸引力。但据财新了解，伊电集团同时也在接触西部其他地区，各地为争取这样的产业转移项目招商竞争激烈。
2023年河南工商业平均电价0.728元/千瓦时，高于全国工商业电价平均水平，接近经济大省浙江。高电价既影响当地企业的盈利水平，也不利于地方招商引资。河南省能源局相关人士对财新坦承，“到地方调研，工业企业经常反映电价高。”
河南省正采取积极措施解决本地电价过高的问题。上述河南省能源局人士透露，针对河南工业电价高、企业运行压力大的问题，政府把工业企业作为推进源网荷储一体化的典型场景，鼓励企业多用自发绿电，降低用能成本。从2024年5月底至12月中旬，河南省分四批实施了“源网荷储一体化试点”项目共192个，7大万亿级重点产业集群均有覆盖，总投资约287亿元。目前这些项目均在建设过程中，建成后预估新增绿电消纳80亿千瓦时，新增配电线路2665公里，每千瓦时成本下降0.15元—0.22元、降幅20.6%—30.2%；预计每年减少企业用电成本12亿元—17.6亿元。
东部省份一些成熟产业企业，正在向西部寻找电力成本洼地。比如一些江苏企业奔赴青海投资，青海的低能源成本的确是诱人的投资筹码。仅2023年一年，青海省引进了江苏企业近30家，其中新能源企业10家左右，到位总投资超过50亿元，其中包括江苏新能源企业天合光能（688599.SH）、阿特斯（688472.SH）等产业链头部企业。
江苏也在加紧落地绿电。2024年11月5日，江苏省发改委出台《关于大力实施绿电“三进”工程提高绿电交易和消纳水平的通知》，提出大力实施“绿电进江苏”“绿电进园区”“绿电进企业”三大工程（下称“三进”工程）。并在2025年2月13日，江苏省发改委正式印发《关于创新开展绿电直连供电试点项目建设工作的通知》，公布了5个绿电直连供电试点项目，分别位于常州、苏州和盐城。目的是服务省内动力电池出口企业，应对欧盟新电池法草案要求。该试点开创全国首个由省电网公司为企业投资建设绿电直连线路，并维持企业输配电价不变。江苏省此项政策的目的是服务企业，进而优化当地的营商环境，也可以提高江苏招商引资的吸引力。
江苏省能源局在对财新的书面回复中表示，从2023年开始，江苏省常务副省长马欣就多次批示且召开专题会，要求江苏省加大绿电供给力度，加快推进可再生能源装机、绿电交易、绿电园区、绿电直连直供等相关工作。
江苏省绿电“三进”工程发布日期在2024年11月初，但工作推进十分紧凑，要求2024年底前率先在沿海布局“绿电进园区”工程；2025年上半年加快在苏南应用；2025年下半年逐步在全省推广。全省一共规划建设约20个左右的新型电力系统应用试点园区，通过优化源网荷储整体规划，以绿电就近就地和可溯源为目标，将邻近的光伏、风电直接接入园区电网，创新构建高比例的绿电专变（专供绿电的变压器）、绿电专线，并支持园区开展交直流配网。根据规划，至“十四五”末，沿海10个园区预计新增绿电装机容量772万千瓦，提供可溯源绿电电量约152.3亿千瓦。
此外，江苏省还通过省能源局、南京海关、省电力公司，梳理了省内动力电池出口欧盟规模前50名电池企业的用电数据，确定目前江苏省电池行业最大绿电直供需求为30亿千瓦时左右。据了解，最新推出的绿电直连试点预计可使得风、光绿电覆盖企业用电总量30%以上，其他电量仍由大电网供应并兜底。
江苏5个绿电直连试点企业包括中国电池巨头宁德时代（300750.SZ）旗下江苏时代公司在常州的项目，以及其在盐城拟投资建设的新项目，还包括位于苏州的江苏科速博公司，以及盐城的大丰阿特斯电池公司和江苏凯金公司。
除了江苏，宁德时代在福建宁德和四川宜宾还拥有两大生产基地，前者是其总部所在地。在中国动力电池出口欧盟或将受到欧盟电池法案影响的背景下，宁德时代正试图依托福建的核电站或四川丰富的水电获得绿电直供，以符合未来出口需求。尽管绿电直供的挑战颇大，但两地都在为留住宁德时代而积极探索。（参见本刊2024年第38期《宁德时代要绿电》）
作为2024年GDP规模全国排名第八位的经济大省，福建拥有石油化工、冶金建材、化工化纤、汽车玻璃等传统高耗能产业集群的优势。据财新了解，福建省有关部门做了专门的课题研究，最终结论之一是，“福建有核电和海上风电，发电成本相对较低，还是可以保住大部分产业的。”一名接近该项研究的人士称。
从政策层面看，这类绿电孤网及“源网荷储一体化项目”试点都得到了充分的支持和鼓励，但也面临突破旧有电力体系的巨大挑战。2024年10月30日，国家发改委等六部委发布《大力实施可再生能源替代行动的指导意见》，明确提出在工业园区、大型生产企业等周边地区开展新能源“源网荷储一体化”项目，推动工业绿色微电网建设应用、绿色电力直接供应和燃煤自备电厂替代。在合成氨、合成甲醇、石化、钢铁等领域，鼓励低碳氢规模化替代高碳氢，探索建设风光氢氨醇一体化基地。
在国家政策指引下，无论东部产业富集省份，还是西部风光资源丰富的省份，都希望通过绿电优势留住企业、吸引企业。而无论“源网荷储一体化”，还是最终的绿电孤网运行，都是在探索“绿色+低价”模式，如果该模式能够走通，则可能深刻影响中国未来新一轮产业格局的演变。