印度和东南亚工业供能脱碳

全球工业供暖问题与机遇

工业供暖是我们生活中不可或缺的一部分。它既用于食品饮料、造纸、制药、美容和纺织行业的日常产品生产，也用于为水泥窑、钢铁炉和化工厂提供动力，这些工厂建设和维持现代经济。然而，许多重工业过程所需的高温（超过500°C）历来只能通过燃烧化石燃料实现。即使是如今可通过电气化技术轻松实现的低温和中温工业过程，传统上也依赖基于化石燃料的技术。因此，工业热量是14%全球CO的₂排放如今，这一排放量相当于所有公路客运、航空和航运的总和。

全球建筑业作为水泥和钢铁需求的主要驱动力，预计将增加2.6万亿平方英尺到2060年，相当于未来40年每月建造一座纽约市，这主要由全球南方的快速城市化推动。与此同时，已经生产的化工行业7.19亿吨每年产值预计将增长46% 通过2050.

到2050年，全球人口将接近100亿，粮食产量需要增加70%.这种人口增长，加上可支配收入增加等额外因素，将推动纺织等其他轻工业部门的显著增长，预计到2050年产量将达到两倍或三倍.随着全球不仅面临人口增长和人口老龄化，化工产品如美容和制药品的主要终端用户也将面临需求大幅增长。随着这些行业的快速扩张，工业预计将成为全球温室气体排放的最大来源到2040年.

如今，全球工业供暖市场的估值约为9000亿美元。到2030年，需求增长将使其突破1万亿美元。这种增长在印度和东南亚尤为明显，这些地区拥有蓬勃发展的经济、快速扩张的城市和将塑造全球气候轨迹的工业部门。

印度和东南亚的机会

工业供能脱碳是全球性的挑战，但像印度和东南亚这样面临大规模快速城市化和工业扩张的地区，提供了独特的投资和减排机会。

爆炸性增长推动了对更大工业生产的需求：GDP和城市人口增长推动了对能源和工业商品需求的增长。预计从2024年到2030年，印度和东南亚的名义GDP将分别增长73%和42%而全球平均仅为30%。城市化将带来数亿新城市居民，推动对水泥、钢铁、纺织和化工的需求。例如，印度预计将经历一次特别大规模的农村向城市转变，到2050年，城市人口翻一番.其中70%关于印度的2050年将存在的城市基础设施尚未建成预计印度的总水泥产能将弥补近三分之一关于全球容量到2050年。

在未来十年，印度和东南亚将承担超过一半的增长与发达国家需求下降形成对比。三阶导数估计，由于这些变化，到2050年东南亚和印度的工业供暖市场将增长两到三倍，从目前约1300亿美元增长到2050年高达4000亿美元。一线希望是，随着需求增长，新产能的需求日益增加，这为全球南方部署更新、更清洁、更高效的技术和经济提供了可能。

政策和出口压力为气候协调创造了积极动力： 该地区国家正在推出各种碳政策。新加坡的碳税是东南亚首个碳定价机制，于2019年启动，碳税率预计到2030年将至少提高到初始税率的十倍。印度计划实施合规措施碳交易计划今年晚些时候。与此同时，印度尼西亚正采取混合模式，碳市场最终将转型为“限额-税收-交易”制度.

这些国家也在发展特定行业路线图对于氢,钢铁， 和氨以及强有力的绿色能源部署计划。印度独自计划围绕此建设到2030年，可再生能源将达到500吉瓦，比今天的175 GW有所增加。印度企业也在采取气候行动，改善环境、社会和治理（ESG）记录，这对于进入全球资本市场至关重要。与此同时，依赖出口的行业如钢铁和化工品面临欧盟碳边界调整的压力，从而加速脱碳进程。

此外，更广泛地区的国际供应链还能影响印度和东南亚的市场。作为东南亚的最大的贸易伙伴作为该地区发展的重要投资者，中国支撑钢铁、化工、机械和制造品供应链，提供清洁技术，从而在推动该地区低碳工业转型中发挥关键作用。近年来，中国工业用电需求增长工业附加值超过了增长速度，这表明电气化正在转变。2022年至2024年间，印度电力需求增长的近一半来自工业界.中国还占了最大的份额全球热泵安装，反映了电气化供暖技术的大规模部署。对于嵌入中国中心供应链的印度和东南亚制造商来说，这为加速大规模部署的电气化工业供暖技术提供了明确机会。

能源安全是推动气候适应技术采纳的另一个因素：印度和东南亚严重依赖进口化石燃料，导致成本波动和战略风险。例如，占泰国总初级能源供应的58%2023年，化石燃料进口量较2000年增长了133%。随着这些进口燃料转化为可用能源，通常会损失约60%的转换成本，这意味着大量燃料从未转化为生产性产出。由于工业能源使用量过大，泰国16%的初级能源供应来自专门用于工业的化石燃料进口。

在越南，净能源进口增长了479%自2000年以来，工业用化石燃料进口同样占初级能源供应的17%。由家庭可再生能源、生物质能或回收废热驱动的清洁热能解决方案，正变得越来越有吸引力，能够成为实现能源独立通过减少对燃料进口的依赖，避免对系统范围内重大能源损失的影响。

为应对这一增长，迅速部署新的化石资产，以及预期的寿命，创造了一个“现在或永不”的时刻，以避免锁定气候污染、燃料价格波动和进口依赖： 这种增长是前期的，意味着未来五到十年内的决策将影响数十年的排放。目前建造的平均水泥窑、高炉或化石锅炉到2050年仍会运行。虽然这次激增带来了气候风险，但它也成为市场的灯塔;需求增长高的地区可以跳跃式超越现有化石资产，满足需求，同时部署更高效、低排放的技术实现工业热能脱碳。

印度的钢铁和水泥行业对此表现尤为明显。作为全球第二大钢铁和水泥生产国，印度的产量预计为到2030年翻倍，且可增加最多三到三五次 到2050年由于国内需求增长。结果是，到2033年，今天正在建设的工业资产将承担大部分的生产和排放。如果不立即介入部署低碳技术来应对过程和供暖排放，未来几十年就有可能锁定严重污染的轨迹。

减排并不是避免锁定化石资产的唯一原因。更新的低排放技术通常带来额外的共益：工业设施受益于更高效的资源利用或更高质量的产品产出，周边社区则减少了当地空气和水污染。

机遇格局：解决方案组合

工业供热的脱碳不可能靠单一技术实现。不同行业对温度的要求不同，纺织和食品加工主要需要低至中等等级（<500°C），而水泥和钢材则主要要求高等级（500°C至1600°C）。东南亚和印度的供热需求分布与全球趋势一致，约一半为低至中等等级，一半为高等级。

即使在不同行业内，也没有单一技术适合所有工业场地或工艺。例如，化工行业的热需求在低品位、中段位和高品位热量之间相当均衡，这主要体现在复杂价值链中涉及的多样工艺。我们必须充分利用整个可再生热能工具包，涵盖电气化、清洁能源和替代燃料等多个领域。

虽然电气化是工业热量脱碳的主要载体，但太阳能热和地热在特定应用中也能发挥辅助作用，例如当项目可共址开发或仅靠电气化无法达到所需温度时。氢气和生物质等可再生燃料技术，也可能在短期内对现有资产的脱碳产生实质影响，尤其是在开发低成本绿色氢气或废弃生物质丰富的地区，后者在印度和东南亚普遍存在。尤其是印度，在钢铁和水泥等行业对生物质技术表现出热情，尽管这些行业在全球范围内的适用性通常较低，因为供应限制有意识地获取废弃物生物质限制实用且有效的使用场景。

去年，三阶导数和RMI启动了两项工业举措：1）工业创新队列专注于支持开创性的初创企业水泥,钢铁， 和化学品包括工业供能等跨领域解决方案;以及 2）未来工业合作伙伴关系该项目建立在工业创新队列的基础上，特别关注在亚洲和中东地区部署解决方案，这些地区工业增长和快速城市化推动了对可扩展、低碳技术的紧迫需求。通过制定稳健的技术投资论题，三导评估了一系列工业热技术，以支持工业部门的脱碳，包括热泵、热电池、直接电气化和废热回收。

热泵

热泵是低温工业供暖中最节能的解决方案。热泵移动能量而不是通过从附近来源（如空气、地面、废热）中捕获少量热量，然后压缩制冷剂以提高压力，从而提高温度，而不是产生制冷剂。这使得热泵能够实现从200%到500%甚至更高的效率。这意味着系统每消耗一单位电能，就会输出两到五单位的热能。化石燃料锅炉的效率通常仅约为80%，而电锅炉的效率限制在100%。

如今，热泵广泛应用于高达120°C的热水和蒸汽，且有新兴解决方案正在试点，最高可达200°C。Atmos零的热泵能够产生最高153°C（标准）或165°C的蒸汽，经过压缩机升级。目前，它被用于食品饮料、化工和制药行业。目前的热泵设计预计很快能达到225°C。 理论上未来的设计可能并结合其他低碳热源将低温升级为满足许多工业应用所需的高温。

废热回收

废热回收可用于产生清洁电力或提升可再生热能解决方案的效率。大致如此35%的工业热量被浪费，原因有几个。首先，废热温度相对较低，因此在许多情境下并不总是有用。其次，像热泵这样能够有效回收和利用热废的技术，直到最近才成熟或成本下降。最后，化石燃料长期相对便宜，意味着缺乏节约或回收热量的经济压力。

如今，既有技术能力回收和利用废热，也有动力去回收和利用废热。天文的Arcturus系统收集工业过程的低温废热，通过热泵提升温度，并利用热泵产生与现有锅炉相当的蒸汽。先进热伏系统正在部署一套模块化固态热电系统，适用于150°C至500°C的废热，并能够从此前无法获得的废热源如水泥窑收集废热。

在亚洲的水泥、钢铁、石油天然气和电力行业，约有925太瓦时可回收的废热，可用于热泵和热电池等可再生热解决方案，以提升效率并实现项目经济效益。或者，这些热量可以用来生产电力，满足现场用电需求并降低账单，通常还款期快。

热电池

热电池是一种多功能解决方案，适用于各种工业过程的热需求。热电池在一天中本可受限时段，利用离网可再生能源和/或廉价的多余可再生能源进行充电。它们可以将热量储存在高达1800°C的数小时甚至数天，全天候提供清洁热量，且温度多种多样。

如今，最初的安装设备可提供高达400°C的热量。 一些初创企业已开始试点，目标温度高达1000°C，尽管高温加热会更快消耗储存的能量。随着廉价可再生电力的普及和高温热传递技术的进步，热电池最终有望实现1200°C或更高的过程热量输送，因为材料降解和高温下热量传递的挑战已得到解决，使其成为水泥和钢铁生产的主要能源。有几家初创公司正在推进这项技术，其中一些类似于NOC能源以及克拉夫特块专注于实现超高温（1300°C至1500°C）等安托拉以及缓存能量专注于长期储存，提供可储存超过100小时的中等温度。

电气化

直接电气化解决方案正在专门开发，以满足水泥、钢材和化学品中的高温热需求，包括电阻加热、等离子体加热、感应加热、介电加热和涡轮加热。

电阻加热被许多热电池初创公司用于为储能材料充电。像这样的公司HyperH吃吧正在开发能够通过使用氧化陶瓷等以强度和热稳定性著称的特殊材料，能够产生高达2000°C的高温。

等离子体加热利用电弧电离氧气或氮气等气体，电离至高达20,000°C。 虽然电弧炉在钢铁制造中很常见，但像SaltX 技术语录正在开发类似的水泥方法。

感应加热利用电磁场从内部加热导电材料，多年来已在一些工业应用中使用。像这样的公司NOC能源正在将该技术应用于热储存和直接电气化，以实现高达1500°C的高温工艺加热。

介电加热是微波中使用的同一技术，利用高频电磁场加热绝缘材料。太阳·梅塔隆利用该技术实现了污染或不理想的废金属回收，几乎实现零排放。

基于涡轮的加热技术，将旋转能直接转化为热能，正在水泥、钢铁和化工行业试点高温热。卡宁能源在多种工业应用中，采用涡轮机进行废热转电解决方案。

创新洞察

Third Derivative通过未来产业合作伙伴关系和工业创新小组，与专注于工业脱碳的创始人、企业和投资者密切合作，包括主持如最近在孟买SCALE大会，全球气候科技初创企业的博览会。通过这项工作，Third Derivative能够直接从工业生态系统中听取关于印度和东南亚工业热启动规模化市场动态和商业化挑战的反馈。

该地区的企业已经在追求低垂的成果，比如能源效率升级和低温应用的热泵。例如，2022年，副首席大臣施里拉姆安装了蒸汽产生热泵开发者三角直流在印度哈里亚万的糖厂展示该技术，该技术能够提供110°C的低压蒸汽。克雷登斯清洁技术在SCALE小组讨论中，重点展示了一个演示项目，将太阳能热能提供150°C的热量到食品加工厂。尽管该技术能够达到500°C，但还存在额外的技术风险，比如接收器、存储介质以及镜子的反射率。

在许多情况下，尤其是低至中等热量，热泵和太阳能热能等解决方案如今已具备经济可行性。高品位热能的完全脱碳更具挑战性，但SCALE小组的企业对参与生物质和更多新技术等新兴解决方案表现出日益增长的热情。

虽然该地区的企业渴望合作，但他们仍在确定风险承受能力。 该地区的企业表达了强烈的合作愿望，希望更多地看到初创企业和创新者的解决方案，甚至从研发阶段开始共同开发解决方案。例如，印度的UltraTech正在实施废热回收系统和CoolBrook的低碳水泥生产技术，并与印度理工学院马德拉斯分校合作，开发适合其工艺的碳捕集解决方案。

然而，整个区域初创生态系统仍相对初期，气候技术创新更为新颖，因此企业仍在解决如何与创新者互动的问题。这对于那些没有明确、短期收入或显著成本节约带来商业理由的大型资本支出首创（FOAK）项目尤其如此。

这为国际慈善机构通过运用催化效应产生巨大影响提供了极好机会FOAK融资，包括风险转移工具，如再保险或贷款担保基金或者像Mark1在美国所做的那样，通过赞助密集的项目开发支持。马克1，开发即服务由RMI、Third Derivative和Deep Science Ventures分拆该项目旨在通过帮助初创企业共同开发首批商业规模项目，弥补技术开发与项目部署之间的差距。该模式在工程设计、承包合同、资本战略、监管路径以及与金融合作伙伴的早期合作中提供结构化支持，以构建交易结构。在印度和东南亚提供如此有针对性的支持，可以被用来推动全球脱碳。

可持续承诺对客户很重要，但他们不会在财务底线上妥协。 企业曾告诉Third Derivative，他们希望以最低的成本和最低的环境足迹为客户提供最高质量的产品。然而，印度和东南亚的煤炭价格依然便宜，这给替代技术带来了经济阻力。由于中小企业融资有限，加上工程和地理障碍使部署变得复杂，早期技术在成本竞争力方面可能面临困难。

能够为客户带来即时经济效益的初创企业，最有可能被早期采用。克拉夫特块，例如，安装了废热回收系统并配备热储存，利用贾姆谢德布尔塔塔钢铁厂的烧结冷却烟气。该系统每年将减少约110吉瓦时的化石燃料使用，节省资金和约22,000公吨二氧化碳排放。同时，预计还能提高生产力，并在停电期间稳定工厂的运行。该项目的财务和运营收益，加上不到两年的极短回本期，为工业供暖部署提供了极具说服力的案例研究。

创新的金融模式与创新技术密不可分。虽然技术工具箱正在不断扩展，但融资工具箱才刚刚开始跟上。供热即服务模式将工业供暖从资本支出转变为运营费用：供应商负责融资、安装和维护设备，客户则根据绩效分期付款。例如，天文部署电动蒸汽发电热泵，无需为制造商支付前期成本，将还款与节能和减排相结合。账面与索赔系统将低碳材料或燃料的环境属性与实物产品分离，使买家即使未实际交付更清洁的产品，也能购买并申报减排。RMI及其合作伙伴已经在为重工业（包括水泥）部署账目与理赔框架（可持续混凝土买家联盟钢（可持续钢铁买家平台）和航空（可持续航空买家联盟），以帮助整合需求并加速早期市场。

RMI还在探索诸如虚拟工业供热采购协议等新型融资机制。这种以差价合同为模型，借鉴了其他虚拟电力购买协议，帮助企业解锁可再生能源采购，有助于管理电价波动，缩小电与化石供暖之间的“火花差距”。

印度和东南亚的巨大市场机遇，加上企业对创新的渴望，为该地区引领脱碳提供了机会。该地区多家初创企业正积极响应这一时刻，打造既适合区域环境又适合全球应用的技术。有了针对性的支持，该地区的创新生态系统可以成为新技术快速商业化和扩展的跳板，以支持全球脱碳。

扫码或加微583769685索取报告全文

免责声明：本公众号文章多来源于公开媒体内容，整理、翻译、编辑而成，仅供读者参考。文中的观点和内容不具有任何指导作用，对读者不构成任何项目建议或承诺！如果本文不慎侵犯您的权益，请加微583769685联系，将及时处理。

1、

2、

3、