分析韓國工業(yè)木屑顆粒和公用事業(yè)

　　近年來，韓國工業(yè)木屑顆粒的需求迅速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來十年將大幅增長(zhǎng)。這份簡(jiǎn)短的白皮書討論了為什么這種增長(zhǎng)正在發(fā)生，預(yù)計(jì)將繼續(xù)下去。該文件還顯示了為什么韓國公用事業(yè)公司用于確保木屑顆粒燃料安全的短期招標(biāo)策略在可預(yù)見的將來仍會(huì)繼續(xù)使用，盡管缺乏長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議會(huì)面臨很多挑戰(zhàn)。

　　工業(yè)木屑顆粒-需求基于政策

　　工業(yè)木屑顆粒是用于替代大型煤電廠中的粉煤燃料。全球幾乎所有的大型煤電廠都是基于煤粉（PC）設(shè)計(jì)的。木屑顆粒容易粉碎，體積相對(duì)較小，發(fā)電廠可以將煤與木屑顆粒共燒，或使用100％的木屑顆粒，并且不會(huì)降低輸出量或可靠性。

　　用顆粒替代煤的動(dòng)機(jī)是降低二氧化碳排放量，增加可再生能源發(fā)電量的比例。 每兆瓦時(shí)（MWh）木屑顆粒燃料比煤炭更昂貴，但顯著降低了二氧化碳排放。因此，在每個(gè)實(shí)現(xiàn)發(fā)電站共燒或完全燃燒木屑顆粒的國家，都有政策支持用顆粒替代煤炭。大多數(shù)政策要么鼓勵(lì)減少二氧化碳排放，要么懲罰過度排放。

　　韓國的政策并沒有明確指出二氧化碳減排。它基于可再生能源配額制（RPS），要求主要的公用事業(yè)要達(dá)到一定的可再生能源發(fā)電比例。下面更詳細(xì)地討論如何實(shí)施該政策。全球工業(yè)木屑顆粒市場(chǎng)起源于歐洲。但歐盟和英國工業(yè)木屑顆粒市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)即將結(jié)束。下圖顯示了2025年需求的歷史增長(zhǎng)和需求預(yù)測(cè)。

　　據(jù)預(yù)測(cè)，2019年以后，日本和韓國的預(yù)期需求將顯著增長(zhǎng)。

　　韓國RPS和工業(yè)木屑顆粒需求

　　韓國以可再生能源配額制（RPS）來指導(dǎo)發(fā)電行業(yè)。RPS計(jì)劃要求在2012-2024年期間，13家最大的電力公司（裝機(jī)容量大于500兆瓦）要穩(wěn)步增加其發(fā)電總量的可再生能源比例。下表顯示了每年所需的可再生能源電力比例。

　　電力公司實(shí)現(xiàn)他們的RPS目標(biāo)，可以通過以下方式：

　　·自行投資可再生能源裝置,并獲得可再生能源證書或RECs（基于可再生能源產(chǎn)生的發(fā)電量，可再生能源證書(Renewable Energy Certificates, RECs)）

　　·購買市場(chǎng)上的RECs以履行其義務(wù)。

　　電力公司必須每年向新能源和可再生能源中心（KNERC）提交產(chǎn)生或購買的RECs總量。如果電力公司沒有按RPS要求提交所需的RECs數(shù)量，可再生能源中心將罰款。罰款相當(dāng)于該年度RECs平均市場(chǎng)價(jià)格的150％。

　　一些可再生能源電力正由新的風(fēng)力和太陽能裝置產(chǎn)生。然而，韓國電力需求的增長(zhǎng)以及燃煤發(fā)電廠轉(zhuǎn)換成使用顆粒的成本相對(duì)較低，導(dǎo)致木屑顆粒共燒的迅速增長(zhǎng)。熱量產(chǎn)生的電力是基礎(chǔ)負(fù)荷，韓國有一個(gè)龐大和不斷增長(zhǎng)的工業(yè)基礎(chǔ)，需要24/7的電力。下圖3顯示，韓國要求其煤電廠要具備非常高的可用性。

　　但為什么韓國電力公司（gencos）會(huì)使用更高成本的木屑顆粒燃料？是什么推動(dòng)了韓國對(duì)工業(yè)木屑顆粒的需求？

　　生產(chǎn)和銷售RECs的價(jià)格和不合規(guī)的潛在成本。

　　下表顯示，從2015年到2016年，RECs產(chǎn)量增長(zhǎng)了近36％。但即使供應(yīng)量增加，RECs的價(jià)格也有所上漲。2015-2016年的平均價(jià)格上漲了74％，相當(dāng)于約150美元/兆瓦時(shí)。這意味著韓國對(duì)RECs顯著的超額需求。

　　從可再生燃料產(chǎn)生的每兆瓦時(shí)的REC 是150美元，電力銷售價(jià)格高于批發(fā)電力的現(xiàn)貨價(jià)格。因此，即使考慮到使用木屑顆粒燃料產(chǎn)生的成本較高，并增加有效和可靠地共燒顆粒所需的轉(zhuǎn)換攤銷成本，韓國燃煤電廠可以通過共燒它們底線。

　　FutureMetrics估算了一個(gè)典型的/假設(shè)的韓國電廠的平準(zhǔn)化能源成本（LCOE），并估算了共燒木屑顆粒的LCOE的增加。分析顯示，在目前的REC價(jià)格下，韓國公用事業(yè)公司將通過提高共燒率來顯著增加平均凈收入。

　　下圖中的圖表顯示了韓國近期的顆粒需求以及預(yù)測(cè)需求。預(yù)測(cè)的下線是基于共燒率會(huì)大幅增高，到2024年，RPS要求從目前的4％增加到10％。上線顯示了預(yù)計(jì)的木屑顆粒需求，因?yàn)樾既济弘姀S將使用100％的木屑顆粒。

　　圖表顯示了通過在燃煤電廠中使用顆粒來滿足RPS要求的隱含比例。 2019-2020年，當(dāng)全燒顆粒電廠上線時(shí)，顆粒需求的迅速增長(zhǎng)，估計(jì)通過顆粒滿足的RPS要求得比例將達(dá)到70％左右。2024年，當(dāng)可再生能源的RPS比例達(dá)到10％時(shí)，通過顆粒滿足的可再生能源需求量估計(jì)為56％。

　　REC價(jià)格和韓國需求

　　如上所述，收入超過成本的凈額正在推動(dòng)韓國公用事業(yè)公司使用木屑顆粒用于發(fā)電。下表顯示了一個(gè)假設(shè)的韓國燃煤電廠會(huì)計(jì)例子。下面的分析是假設(shè)所有的可再生能源比例必須通過電廠的滿足。如上圖所示，一些RPS的配額將通過其他形式滿足，如風(fēng)能和太陽能。

　　下面的第一個(gè)表格顯示了2018年一個(gè)100％用煤的煤炭電廠的產(chǎn)出。2018年可再生能源所需電力比例為4.5％，該發(fā)電廠的可再生能源產(chǎn)量為零。鑒于該模型的假設(shè)，該公用事業(yè)公司在2018年期間的罰款約2740萬美元。

　　如果沒扣除不能生產(chǎn)罰款或購買15萬合規(guī)所需的RECs費(fèi)用，該電廠本來盈利約為2.96美元/兆瓦時(shí)?？鄢P款成本后，該廠約為-5.26美元/兆瓦時(shí)。

　　下表顯示了同一廠；但現(xiàn)在該廠5％的電力通過顆粒產(chǎn)生。

　　在這種情況下，由于他們生產(chǎn)了17萬RECs，所以他們沒有任何罰款。這比所需數(shù)量多出2萬RECs 。他們也可以通過銷售RECs產(chǎn)生收入。在這個(gè)例子中，由于來自共燒顆粒的成本較高，該工廠在RPS調(diào)整之前的發(fā)電量略微降低。增加REC收入等于約6.12美元/兆瓦時(shí)，凈現(xiàn)金流量為7.73美元/兆瓦時(shí)。

　　事實(shí)上，在目前REC銷售價(jià)格，有一個(gè)強(qiáng)烈的動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)100%木屑顆粒全燒。

　　下表顯示了相同的電廠在2020年100%木屑顆粒全燒情況。

　　沒有REC收入的利益，由于顆粒燃料的較高的成本和完全轉(zhuǎn)換的攤余成本（包括干燥儲(chǔ)存），工廠將損失約48美元/兆瓦時(shí)。但是，假設(shè)REC價(jià)格為14萬韓元（122美元），每兆瓦時(shí)生產(chǎn)一個(gè)REC，凈現(xiàn)金流量將近74美元/兆瓦時(shí)。與上述第一個(gè)表中的100％煤炭2.96元/兆瓦時(shí)的現(xiàn)金流量進(jìn)行比較。

　　韓國的公用事業(yè)，將電廠轉(zhuǎn)換成全燒木屑顆粒將是非常有利可圖的！

　　木屑顆粒需求取決REC和顆粒價(jià)格

　　文中提到的全面燃燒轉(zhuǎn)化，預(yù)測(cè)需求會(huì)增長(zhǎng)，表示燃料供應(yīng)安全性的需求可能會(huì)激勵(lì)韓國公用事業(yè)從目前的短期投資轉(zhuǎn)向長(zhǎng)期招標(biāo)策略，使用7年或以上的承購協(xié)議。

　　但是，現(xiàn)金流的可持續(xù)性存在風(fēng)險(xiǎn)。

　　REC價(jià)格由RECs的市場(chǎng)決定。在任何一個(gè)市場(chǎng)，供求都設(shè)定了市場(chǎng)價(jià)格。目前對(duì)于RECs的需求過剩。 由于韓國RPS在2024年前可提高至10％的可再生能源，市場(chǎng)仍將處于需求過剩的狀態(tài)。

　　然而，REC價(jià)格有可能下降。圖表顯示即使顆粒需求量很大，在燃煤電廠按RPS要求的比例使用顆粒燃料也不會(huì)超過100％。該圖表顯示，顆粒燃料可能在2020年滿足70％的RPS要求。分析中不包括的是其他可再生能源（如風(fēng)能和太陽能）產(chǎn)生的電力比例。有可能在將來的某個(gè)時(shí)候總RECs生產(chǎn)可能接近或超過RPS需求。

　　隨著RECs的供應(yīng)增加，購買的RECs的需求下降，REC價(jià)格將下降。

　　假設(shè)在2022年，REC價(jià)格為25,000韓元（22美元）。我們假設(shè)發(fā)電廠使用100％顆粒，將有以下現(xiàn)金流。

　　如果所有投入物均不變，包括2018年分析中使用的顆粒的價(jià)格，相同的發(fā)電廠切換到100％的煤炭，現(xiàn)金流如下圖。

　　上表中的分析不完全準(zhǔn)確，因?yàn)榱P款不是基于REC現(xiàn)貨價(jià)格，而是前12個(gè)月的平均價(jià)格。假設(shè)REC的平均價(jià)格為10萬韓元（87美元），罰款將更高，每兆瓦時(shí)的凈現(xiàn)金流量將會(huì)較低。然而，仍然沒有像使用100％的顆粒一樣低。

　　該分析假定交付的顆粒價(jià)格保持不變。隨著韓國對(duì)木屑顆粒的需求量增加，可能會(huì)增加顆粒交付價(jià)格。如果發(fā)生這種情況，若REC價(jià)格下跌，公用事業(yè)將面臨進(jìn)一步挑戰(zhàn)。

　　結(jié)論

　　這一分析揭示了韓國市場(chǎng)的一個(gè)難題。 大多數(shù)顆粒生產(chǎn)商和項(xiàng)目貸款人/投資者不會(huì)承擔(dān)新的顆粒廠的資本支出，而無需長(zhǎng)期合作協(xié)議，以保證大部分工廠的生產(chǎn)將以已知的數(shù)量和價(jià)格出售。迄今為止，韓國公用事業(yè)機(jī)構(gòu)并未使用長(zhǎng)期合作協(xié)議。但是，韓國需求增長(zhǎng)已經(jīng)足以促使越南的生產(chǎn)能力快速增長(zhǎng)，從而滿足韓國的招標(biāo)。但隨著需求的上升和需求大大超過了越南利用家具制造廢棄物生產(chǎn)低成本顆粒的能力，很難想像如何在沒有長(zhǎng)期協(xié)議的情況下部署與韓國預(yù)期的需求相匹配的顆粒生產(chǎn)能力。

　　然而，隨著REC價(jià)格下跌的風(fēng)險(xiǎn)，韓國公用事業(yè)如何使用長(zhǎng)期協(xié)議？或者反過來說，生產(chǎn)商如何相信韓國的合約方能夠根據(jù)收購協(xié)議的條款來支付他們的產(chǎn)品？

　　也許韓國的政策會(huì)有變化。沒有政策改變，目前韓國RPS的發(fā)電量就沒有長(zhǎng)期的保證。

　　所有實(shí)現(xiàn)發(fā)電市場(chǎng)顆粒共燒或全燒的國家都有其政策支持，支持和消除風(fēng)險(xiǎn)的長(zhǎng)期顆粒供應(yīng)協(xié)議。

　　韓國政策的演變和工業(yè)木屑顆粒的需求將持續(xù)變化…