“低碳交通”知享会

“低碳交通”知享会|第3期:美国《通胀削减法案(IRA)》清洁氢能减税政策

2024年06月20日

第一部分 开场介绍

ICCT中国传播与公共关系经理 武文斌:

各位伙伴大家上午好,欢迎大家参加由国际清洁交通委员会(ICCT)主办的低碳交通知享会活动。ICCT是一家非营利性研究机构,成立19年来一直致力于全球交通领域的减污降碳、节能减排工作。我们专注于技术支撑,为政策制定、实施和评估提供支持。我们今年策划组织了低碳交通知享会系列,希望通过分享这些知识为交通领域的从业者打开新的视野,共同思考、协作和解决问题,为清洁交通领域贡献力量。今天是第三期活动,主题是美国《通胀削减法案(IRA)》清洁氢能减税政策分析。

ICCT在轻型车、重型车、货运等方面开展了大量的研究工作,在航空船运以及燃料领域,也有着深厚的积淀。ICCT燃料组主要针对各种替代燃料,从温室气体排放全生命周期角度开展分析,旨在识别具有深度减碳潜力的燃料,助力各国政府制定和实施强有力的低碳燃料推进政策。燃料组主要的研究方向包括各类生物质燃料,氢能和清洁燃料,基于研究结果为欧盟、美国、印尼的燃料政策制定提供过技术支持,所涉及的具体政策包括《欧盟可再生能源指令》、美国联邦《可再生燃料标准》以及加州的《低碳燃料标准》。今天我们邀请到了ICCT华盛顿办公室燃料组的高级研究员周圆融做主题分享。圆融的研究重点包括替代燃料途径的技术经济性分析和燃料生命周期碳排放分析。

2022年8月16日,美国签署通过了《通胀削减法案(IRA)》。该法案包含了一系列应对气候变化的管理方案,其中包括针对低碳氢能提供的税收减免激励政策。2023年12月22日,美国财政部和美国国税局针对IRA法案的第四十五节规定的清洁氢能生产减税政策,和第四十八节规定的能源税减免政策,发布了具体的税收抵免指南提案。本次活动将重点解读这份提案,包括具体减税政策,氢能生命周期温室气体排放的认定,电解水制氢三大支柱要求,使用甲烷制氢的相关考量,以及欧盟的Fit for 55政策与美国政策的对比情况。

 

第二部分 美国《通胀削减法案(IRA)》清洁氢能减税政策主题分享

ICCT华盛顿办公室燃料组高级研究员 周圆融:

(P1)大家好,我是周圆融,很荣幸可以参与到这一期的低碳交通知享会。今天就由我来对美国《通胀削减法案》下关于氢能的政策做一些简单介绍。

(P2)2022年8月,美国通过了《通胀削减法案(IRA)》,此法案本质上是一项预算调整法案,IRA的有效期为十年,出台目的主要是为了缓解美国本土的通货膨胀,推动经济发展。IRA计划在十年内通过税收和处方药定价改革等方式来筹集大约7400多亿美元的资金,这些筹集到的资金主要会用在三个方面,分别是医疗、减少赤字以及能源安全和气候变化。值得注意的是,其中近一半的资金会用到气候变化方面。

(P3)IRA被认为是美国史上对于应对气候变化所出台的最大规模的投资法案。根据美国能源部的估算,IRA与美国其他一些政策一起,可实现温室气体减排40%左右,这样就可以有效帮助美国实现到2030年减排50%的目标。这笔气候资金主要会为清洁能源、电动汽车、建筑能效、空气污染以及农业这几大方面提供一些支持。

(P4)IRA在应对气候变化方面的主要思路是通过税收抵免的方式来起到推动低碳技术发展的作用。美国财政部估算,在共计3000多亿美元的气候资金里,大约会有2700亿会是通过减税的方式来进行发放。具体在清洁能源领域,针对零排放电力、二氧化碳捕集、清洁交通燃料等能源相关的领域都提供了税收抵免的政策。今天将主要介绍IRA在氢能方面的政策。

(P5)首先,IRA的第45V节对于氢能生产的过程提供了一个减税额度,此额度将从2023年开始生效。根据规定,从2013年初到2032年底期间投入生产的制氢厂都具有资格申请减税,但是只有在投产后的第一个十年内可以享受到减税优惠。另外,对于未使用的减税额度,在特定情况下,可以进行退税,或是转让和出售。

(P6)制氢厂可以得到的具体减税额度受到两个方面的因素的影响:一是氢燃料的生命周期温室气体排放强度,二是这制氢厂是否满足现行工资和学徒制的管理要求。IRA法案对于生命周期的定义,除了包括制氢过程中所产生的排放以外,同时还涵盖了上游排放,也就是原材料的制取加工以及运送过程中所产生的温室气体排放,此外还考虑了碳捕集和储存(CCS)技术的减排作用。但是,生命周期的定义排除了氢燃料出厂后所产生的所有下游排放,比如说氢燃料的运输以及加注环节所产生的排放。排放强度是按照二氧化碳当量来计算,所以也考虑了各种温室气体相较于二氧化碳的全球增温潜势。根据IRA的要求,只有当每公斤氢燃料的温室气体排放强度低于4公斤的时候,制氢厂才有资格得到减税,减税额度最高可达到3美元每公斤。

(P7)IRA法案针对各种清洁能源领域都提供了减税优惠,所以法案也对各个减税额度是否可以叠加也进行了明文规定。具体而言,清洁氢和清洁电力的减税额度是可以进行叠加,但是采用CCS的制氢厂则不可以同时获得氢燃料和碳捕集的减税额度,在这两项减税优惠当中只能选择其中一个。这也从另一方面说明,IRA法案本质上更想鼓励绿氢,也就是使用可再生电力进行电解水制氢,而不是采用传统化石燃料加上CCS的制氢模式。

(P8)2023年的12月,美国财政部和美国国税局针对IRA法案当中清洁氢能的减税政策发布了更加具体的指南提案,并且在今年年初进行了公众意见征求,ICCT也在今年2月份针对指南提案提交了一些反馈意见。接下来是对这份提案当中一些较为重要的信息的介绍。

(P9)首先是关于氢燃料生命周期温室气体排放量的评估。目前的评估方式主要有两种,一是通过使用45VH2-GREET模型进行计算,但是目前的模型版本中只涵盖了部分制氢路径。对于尚未在模型中涵盖的制氢路径,制氢厂需要向美国能源部申请使用暂定排放率,简称PER。不管是通过模型计算还是申请PER,制氢厂都需要提供非常详细的申请资料,并且这些资料都需要由独立且具备相关资质的第三方机构进行审核与验证。

(P10)我们再具体了解一下45VH2-GREET模型。这个模型是基于生命周期分析,对各种燃料的温室气体排放量进行评估。用户根据自己的燃料生产情况输入相关数据就可以得到燃料排放量的结果,需要输入的数据包括能耗、燃料产量以及副产品的产量等。在当前的版本中,模型已经预设了一些后台数据,比如上游电力的排放因子和甲烷逸散率。对于这些后台数据,用户是无法进行修改的。但是,财政部和国税局目前也在针对这一点征求意见,看是否可以采用一些比较健全的验证机制来使某些后台数据(尤其是甲烷逸散率)在未来的版本当中可以成为让用户根据实际制氢情况进行输入的前端数据。

在制氢过程中,氢燃料可能并不是唯一有经济价值的产品。所以生命周期温室气体排放量需要根据副产品的情况来进行分配。目前GREET模型考虑了三类副产品,分别是蒸汽,氧气和氮气,并且该模型对于每一种副产品都是采用了系统拓展法来进行排放量分配。模型限制了制氢厂可以申报的蒸汽副产品的数量,原因也是为了防止制氢厂刻意增加蒸汽的生产,从而降低氢燃料自身的排放率来获得更多的减税额度。另外,如果制氢环节采用了CCS,就不能再将蒸汽视为副产品。因为多余的蒸汽的最佳使用方式其实是为CCS提供能量,而非作为副产品提供价值。此外,用来申请减税所提交的碳捕集和封存量必须与向美国环保局(EPA)提交的数据一致。

(P11)下面是有关使用清洁电力电解水制氢的三大支柱要求,这也是围绕IRA讨论最高的一个部分。首先,为什么需要三大支柱?电解水制氢由于能量转换的流失需要用到大量的电力,为了满足这些电力需求,在电网负荷提高的情况下就需要调动更多的发电站。具体被调动的电力来源就会影响到电解水制氢的排放。在很多情况下,调动上网的极有可能是化石能源,比如说煤炭和天然气发电,这就会间接诱导了电网的高温室气体排放。因此,三大支柱的主要目的是防止这种间接排放的发生,来确保绿氢燃料的生产对于整个社会减排是具有正向意义的。

所以,指南提案要求使用清洁电力电解水制氢的生产企业使用能源属性证书(EAC)来证明和记录所购入的电力是清洁电力。并且此证书需要满足三项要求,分别是额外性、时间相关性和区域交付性,我们称之为三大支柱。

(P12)额外性的主要思路是为了确保用于制氢的低碳电力是额外新建的,而不是从其他地方挪用过来。否则被挪用的那一部分电力需求很有可能会被化石能源来替代,从而造成间接排放。根据提案要求,为了满足额外性,低排放电力的投产日期必须在制氢设施投产日期的前36个月之内,此日期要求其实就是为了确保所使用的是额外新建的清洁电力。但提案同时也指出,挪用已有的低碳电力并不一定会诱导高排放,美国现在也在考虑是否有其他方法可以让部分运营日期早于制氢设施投产前36个月的低排放发电设施满足额外性要求。

目前所提出的主要有三种方法。第一种是避免退役法,这个方法主要针对面临退役风险的低排放发电厂,这些发电厂可以通过提供相关信息来证明向氢能生产商出售电力可以缓解他们的退役风险,以此来满足额外性的要求。第二种是通过模型分析或者是其他方法来证明电网负荷增加之后所带来的排放影响几乎为零或非常低,比如某一个地区的电力本身就已经全部来自于低排放发电设施,那么制氢所增加的电网负荷基本上不会造成更多的排放。第三种则是一刀切的公式计算法,提案中的例子是,可以将所有现存的低排放发电设施每小时发电量的5%视为符合额外性。

(P13)第二点是时间相关性,主要是为了确保清洁电力的生产与使用发生在同一时间段内。由于可再生电力通常不是可持续性的,所以当制氢发生在可再生电力的波谷期间,可能就需要调动化石能源来满足电力需求。因此,提案要求从2028年起,清洁电力的生产和制氢需要发生在同一小时之内。2028年之前为过渡期,这期间可以允许发电和制氢,以年为单位进行匹配。

(P14)第三点是区域交付性,也被称为地理相关性。此要求是制氢厂必须与清洁电力生产设施处于同一个电网区域内。原因是不同区域之间可能会有输电的限制,并且可能会造成电网堵塞。这意味着,其他地方的清洁电力不一定能够及时被输送到制氢厂所在的区域,导致制氢厂所在的区域可能需要调动高排放的化石能源。而未被送达的那部分清洁电力在电网堵塞的情况下造成了电力需求不平衡,很有可能会成为弃电。在这张图当中显示了美国能源部根据美国的电网输配情况所划分的区域,制氢和清洁电力都需要发生在图里的同一个区域之内。

(P15)欧盟也针对绿氢颁布了类似的管理政策,下面我来简单介绍一下欧盟所采取的一些措施。欧盟的减排目标是到2030年降低55%的温室气体排放,基于此目标,欧盟在2021年7月发布了一揽子减排政策,统称“Fit for 55”。其中,跟燃料相关的政策,包括了《可再生能源指令》以及航空和船舶燃料管理法规。

(P16) 这三项政策都对使用可再生电力生产的电解氢及其衍生物(电子燃料)提出了用量的要求。欧盟将绿氢和电子燃料统称为非生物质可再生燃料,简称RFNBO。

欧盟在各项政策当中都鼓励了使用RFNBO,在2023年2月,欧盟发布了一项授权法案,对如何确保RFNBO的可再生电力来源提出了一些比较具体的要求,也就是主要的三大支柱。

(P17)下面是欧美政策的对比分析以及ICCT的一些想法和建议。总体来说,我们非常支持欧美三大支柱的要求,也认为这些要求对于确保绿氢的低排放具有必要性。

首先对于温室气体排放阈值,欧盟的要求相对更高一些。尤其是不同于IRA,欧盟是基于氢燃料的全生命周期排放,包括了氢燃料的下游排放,而美国的管理中不包括下游排放。关于如何证明使用的电力为清洁电力,美国的做法是要求使用能源属性证书,欧盟则是要求制氢厂与可再生能源电厂签订一个长期的购电协议(PPA)。根据欧盟对于RFNBO的定义,电解水制氢的电力来源必须是可再生电力,这一点与美国不同。美国允许使用其他低排放电力来源,比如核电。

针对额外性,欧美都有电厂运营时间不能早于制氢厂投产前36个月的要求,但欧盟的这一项要求仅限于2028年之后投运的制氢设施。除了时间要求以外,欧盟还另外要求用于制氢的可再生电力不可以同时接受其他任何补贴,原因就是按照额外性的定义,这些新建的可再生电厂,建设目的就是为了满足制氢需求,而不是因为补贴等其他的原因而建设。

ICCT向美国提出的建议主要是针对现存发电厂如何满足额外性要求的部分。总体来说,我们不太赞成美国采用一刀切的公式计算法。因为有研究发现这种无区别的豁免会造成非常大量的间接排放,所以我们的建议是可以根据具体的情况采用不同的方法来判断现存的清洁电厂是否可以满足额外性要求。

(P18)对于时间相关性,美国是以2028年作为节点,在这之前要求发电与制氢发生在同一年内,之后则是需要按照小时来进行匹配。欧盟的话则是以2030年作为节点,之前是按月匹配,之后同样也是按小时匹配。ICCT对于美国的建议是可以参考欧盟的方法,在2028年前的过渡期之内也要求按月匹配。因为,有研究发现,其实按年匹配对于减少间接排放并不能起到任何作用。另外,我们建议,时间相关性的要求对所有已有和新建的电厂都一视同仁,不要为已有的发电厂提供任何豁免。

欧美对于区域交付性的要求基本一致,都要求电力与制氢厂需要位于同一区域之内。

在美国的指南提案中,不管制氢厂是直接与清洁发电厂连接还是通过电网取电,都需要满足上述要求。但是欧盟政策中存在一些例外。具体来说,在制氢厂与发电设施直接连接的情况下,可再生电力只需要满足运行日期不早于制氢设施投产前36个月的新建时间要求。在通过电网取电的情况下,如果所在区域的电网有至少90%是可再生电力,或是制氢厂处于电力供需不平衡(有可再生能源发生弃电)的情况下,就不需要满足以上任何要求。如果所在区域的电网排放强度够低,但并不一定是通过可再生电力,而是通过其他方式(比如核电),就不需要满足额外性要求,但是其他的要求仍需满足。

(P19)以上提到的这些主要都是关于使用清洁电力电解水制氢路径。在美国12月发布的指南提案当中也有少量涉及使用可再生天然气和逸散甲烷制氢的管理内容。财政部和国税局在这一部分的内容当中提出了许多问题来征求多方意见,包括如何准确计算可再生天然气和逸散甲烷制氢的温室气体排放率,如何建立有效的追踪和验证机制,以及如何消除因改变了可再生天然气的潜在用途而造成的间接排放。

(P20)ICCT认为,使用可再生天然气和逸散甲烷制氢的主要问题是会间接鼓励化石燃料制氢。针对这一点,这里列举了一些ICCT向美国政府提出的建议。首先我们建议禁止化石天然气与可再生天然气掺混,原因是可再生天然气的碳排放强度普遍比较低,甚至有些会达到负排放。这就意味着传统使用化石天然气制氢的厂家只需掺入一点点可再生天然气就可以轻松地拿到减税额度。所以在其他一些燃料政策当中,比如美国联邦政府的《可再生燃料标准》以及加州的《低碳燃料标准》都是不允许进行掺混的,只允许可再生天然气作为单一的燃料使用。所以我们建议IRA可以效仿这些燃料政策,否则将不利于清洁燃料市场的发展。

第二点是可以要求制氢厂直接接入可再生天然气,而不是采用与化石天然气管网连接+可再生天然气证书交易的方式。否则,这些原本存在的化石燃料制氢厂,就不需要从实质上做出任何的改变,而只需要购买可再生天然气的信用额度就可以拿到减税。但是减税政策一旦结束之后,那这些制氢厂就极有可能不再购买可再生天然气的证书,那也就意味着一切又都回到了原始状态,这就违背了IRA激励新型清洁能源技术的初衷。如果法案最终还是允许使用证书交易机制,那至少可以要求可再生天然气与制氢厂是处于同一个局部天然气管网区域之内,这就和之前提到的区域交付性要求一致。

第三点与上文提到的额外性要求比较类似。现在的指南提案要求可再生天然气或者是逸散甲烷的使用需要发生在制氢厂投运的同一年内,主要也是为了避免从其他已有的用途当中挪用了可再生天然气,从而造成间接排放的影响。另外,ICCT建议,获得IRA减税额度的可再生天然气应不可再同时享受其他政策补贴,比如说加州《低碳燃料标准》下的信用额度。否则,IRA法案就没有起到支持额外减排的效果。

第四点是关于碳排放计算的问题。我们建议可以将甲烷火炬燃烧作为反事实对照情景,而不是排空排放,原因是美国其实已经有了关于降低甲烷排放的一些相关要求,如果将排空排放作为一个对照情景来计算跟天然气相关的碳强度,就不能很好地反映出真实情况,同时又会赋予这些制氢路径一个更低、但又不符实的排放强度,从而获得了不相符的减税额度。

最后一点是在计算碳排放的时候,建议可以将化石来源的逸散甲烷视同为化石天然气。原因也如刚刚所提到的,美国已经有了降低甲烷排放的要求,并且在这些政策当中并没有包括将逸散甲烷用于制氢。所以如果IRA法案给这些化石来源的逸散甲烷更低的排放强度的话,就变相鼓励了使用化石燃料制氢,这同时也违背了IRA法案的初衷。

(P21)最后,除了45V节提供的针对每年氢能生产的减税额度,制氢厂其实也可以选择申请IRA第48节针对前期投资的减税额度。和45V节一样,具体的减税额度是根据温室气体的排放量以及是否满足现行公司和学徒制的管理要求来决定的。不过一旦选择了48节的投资减税,就不可以再申请45V和45Q的氢能生产以及碳捕集减税额度了。

48节中关于生命周期温室气体排放的计算要求与45V节是一致的,也需要提供经过第三方审核的各项资料。由于这是一项针对前期投资的减税,所以对制氢厂在投运之后会有五年的观察期,如若在五年观察期之内有任何不合规的情况,比如排放率超过了用于申请减税额度的排放率,那制氢厂就需要偿还已经获得的税收减免。

 

第三部分 问答与交流

Q: 欧美企业是否可以满足三大支柱的要求?

A: 这一点其实确实存在一些争议,所以很多企业也在争取更宽松的要求。因为三大支柱的要求对于企业的限制较多,可能会提高他们的制氢生产成本。但也有相当一部分企业非常支持三大支柱的要求(例如谷歌就非常支持此要求)。因为这些企业明白,如果没有三大支柱要求,所谓的绿氢很有可能最终会成为一种“洗绿”行为,这对于减排非但不能起到任何正向的意义,反而可能间接造成更多的温室气体排放。其实这三项要求中最主要的难点就是时间相关性这一部分。也有研究显示出如果是按小时匹配的话,这个时间相关性的要求其实对于成本的影响不会特别大,可能最多也就会增加这一美元每公斤的制氢成本。当然,从具体实施角度来说,确实还是有很多细节需要敲定。这也是为什么欧美对于时间相关性要求会提供一个过渡期。

另外就是认证的过程可能也需要更加明确。有一些国际认证机构(如ISCC)也在根据这些政策来考虑该如何进行具体的规划。但无论如何,三大支柱对于确保绿氢的减排意义还是非常有必要的。企业也可以选择不遵守这些要求,但这就意味着他们一方面拿不到减税优惠;另一方面可能也不太容易找到买家,因为大家愿意使用氢燃料,很多都是从减排角度来考虑的。当然,绿氢确实是一个比较新的市场,现在还是在学习的过程当中,这也是为什么美国财政部和国税局现在正在多方寻求意见,各大机构也都在摸索到底该如何执行三大支柱的要求。

Q:IRA的减税政策对氢能的价格会有怎样的影响?

A:我想这个问题确实是大家会比较感兴趣的一点,所以我准备了一张图。我们对美国绿氢做了一个成本性的分析,并且也研究了IRA法案下的减税政策对于绿氢成本的影响。在这张图里,蓝色的柱子是没有IRA的情况;橘色的柱子是假设拿到了最高的3美元每公斤的减税优惠的情况。我们发现对于近期上线的绿氢,也就是图中左边的这两根柱子,IRA的减税政策大概可以降低大约2美元每公斤的成本。但由于IRA法案是针对调整通胀的法案,有效期只有十年,如果IRA法案在十年之后没有更新的话,那氢能减税政策就只会持续到2032年底。这也就意味着,越晚上线的制氢厂可以享受到的减税额度就会越少。比如说在右边的这两个柱状图里面,我们假设了一个2030年上线的绿氢厂,可以看到IRA法案对于它成本降低的影响就比较小了。但是,在这张图中,我们所有考虑的都只是针对45V节中的减税政策影响,并没有研究过这前期投资的减税额度对于制氢成本的影响会是怎么样的。但不管怎样,绿氢的生产成本还是相对比较高的,在横着的这条黄色虚线里面,显示的是使用传统天然气制氢的成本,所以可以看到二者之间还是有一定的差距的。

Q:欧美的政策对于中国有什么影响,或者说可以借鉴的地方?

A:首先,欧美政策不同的点是,欧盟是对于可再生燃料的用量提出了要求,而美国则是通过补贴的方式来对清洁能源起到一个激励的作用。另外,欧盟对于氢燃料的要求(包括三大支柱要求)同时也适用于所有进口氢燃料,这就意味着如果中国想要出口到欧盟,就需要满足这些要求。美国IRA法案其实是针对本土生产商的一个补贴政策,并且用于出口的氢能也可以拿到减税优惠,这也就相当于可以在国际贸易当中提供一些降低成本的价格优势。从长远的角度来说,朝着更严格、更完善的减排要求发展是必然趋势,欧美的政策对于国内具有一定借鉴意义,尤其是国内现在也在大力发展氢能以及电子燃料,所以也可以掌握一下其他国家对于氢能提出了哪些具体的管理措施。这不仅是为了将来在国际贸易方面提前做好准备,同时也可以有效利用氢能来达到减排目标。

Q:如果两党交替当政,IRA法案后续几年阶段性的减税量化额度是否会被国会多数党修改甚至取消?

A:这是有可能的。这确实是不确定因素,所以目前也没法预计大选之后IRA法案是否还会存在。因为新的执政党确实是有可能会取消IRA法案,所以回答此问题仍需要观望一下。

Q:欧盟的区域地域限制是比较合理的,可保证多国上下游资源互补,但美国强制划分区域,在这方面是否还有改善空间?毕竟美国各地的资源和需求市场还是存在错配,比如亚利桑那到西雅图,是否以后的PPA还存在松绑可能?

A:区域划分方面,由于电网输配的限制,可能没有办法允许制氢和可再生电力发生在不同的地方。但可以做的是,比如说在一个可再生电力资源比较好的地方,利用当地的资源生产绿氢,生产完绿氢之后再运输到其他对绿氢需求量比较大的地方。

Q:对于国内的制氢企业,想生产满足欧盟的绿氢标准,除过实际按照要求做之外,对于邀请第三方出具认证证书,有什么建议?

A:现在还没有出台非常详细的认证流程,这方面ISCC主要会帮欧盟进行一些认证工作。欧盟对于RFNBO的具体的要求也是去年刚发布,所以ISCC现在紧跟欧盟的政策,在看认证流程可以怎样完善,来满足欧盟对于RFNBO的三大支柱要求。可能需要等到欧盟发布比较详细的认证规程之后,才能了解具体怎么进行认证,以及企业可以怎么参与到认证过程当中。

Q:制氢设施必须与低排放电力生产设施位于同一个地理区域,这里“同一个地理区域”具体是什么意思?

A:在美国,同一个地理区域是指能源部根据不同地区的电网的分布情况、电网调配情况来进行的区分;在欧盟是指电价竞标区,同样也是根据电网的分布情况,以及电网调配的情况来进行的区域的划分。