氫能基礎設施投資回收期模型分析
氫能投資最常見的誤區,是把電解槽報價當成項目總成本,再用預期氫價除以產量,便匆匆得出回收期。實際上,一個可以穩定交付氫氣的項目,除電解槽外,還涉及整流設備、水處理、壓縮、儲存、輸送、安全系統、併網工程、土地及工程建設;若氫氣需要轉化成液氫、氨或甲醇出口,資本開支更會再上一個台階。
國際能源署資料顯示,2024年中國境內製造及安裝電解槽的成本約為每千瓦600至1,200美元,海外項目則約2,000至2,600美元。即使採用中國設備,運往海外後連同關稅、運輸及安裝,成本亦可能達1,500至2,400美元。原因是設備本身往往不到項目總投資的一半,工程、採購、施工及不可預見開支才是容易被低估的部分。
CAPEX只是入場費,電費才是長期勝負手
假設建設一座100兆瓦綠氫項目,電解槽及其安裝成本按每千瓦1,500美元計算,即約1.5億美元;再加上壓縮儲存、變電及併網、水處理、土建、設計、安全設施和建設期利息,總資本開支可升至約2.2億美元。若項目還要自建風電或光伏電站,則可再增加數億美元,不能與單純購買綠電的項目直接比較。
營運成本之中,電力佔絕對主導。現有低溫電解系統每生產一公斤氫,大約消耗50至55度電。美國能源部以現有質子交換膜電解技術估算,在安裝成本約每千瓦2,000美元、電價每度3美仙、容量因子50%至75%的條件下,未計補貼的平準化製氫成本約為每公斤5至7美元。
若電耗為52度,電價每度3美仙,單是電力成本已達每公斤1.56美元;電價升至6美仙,便增至3.12美元。其餘OPEX包括維修、人工、保險、水費、壓縮用電、零件以及電解槽堆更換準備金。水本身通常不是最大成本,但供水不足、海水化淡及排放規定,仍可能令偏遠項目的成本和工期失控。
容量因子同樣關鍵。一套昂貴設備如果只跟隨單一太陽能電站運行,每日有效工作數小時,雖然取得低價電力,卻未必能攤薄折舊。相反,風光互補、電網供電或配備儲能,可提高利用率,代價是供電結構及認證變得更複雜。因此,投資者不能只問「每度電多少錢」,還要追問「一年能以這個價格取得多少小時電力」。
三種情境看清回收期陷阱
沿用上述100兆瓦項目,假設容量因子60%、電耗52度,在基準情境下,氫氣交付價格為每公斤6美元,年收入約6,066萬美元;電價3美仙,年度電費約1,577萬美元;其他營運、維修及更換準備金約500萬美元,項目年度營運現金流約3,989萬美元。以2.2億美元CAPEX計算,簡單回收期約5.5年。
然而,簡單回收期沒有考慮稅項、融資成本、建設期、產量爬坡及資金時間價值。若把年度現金流保守下調至3,500萬美元,並採用8%折現率,折現回收期接近9年。假如購氫合約只有五年,項目便存在明顯的期限錯配:合約結束後售價一下跌,模型所顯示的回報可能無法兌現。
在樂觀情境下,總CAPEX降至1.8億美元,容量因子提高至75%,電耗降至50度,電價為2美仙,售價為每公斤6.5美元。年產量約1,314萬公斤,扣除電費及其他OPEX後,年度現金流約6,780萬美元,簡單回收期約2.7年。這種結果相當吸引,但通常需要廉價而穩定的電力、成熟設備、較高售價及長期承購協議同時成立,現實中並不容易。
壓力情境則最能反映風險。若工程超支令CAPEX升至2.6億美元,容量因子只有40%,電耗惡化至56度,電價升至6美仙,而氫價跌至每公斤4.5美元,年產量只剩約626萬公斤。售氫收入約2,816萬美元,電費已達約2,102萬美元,再扣除約600萬美元其他OPEX,年度現金流幾乎歸零,項目在經濟上等同沒有合理回收期。
這正是氫能項目近年「公布很多、落地較少」的原因。國際能源署指出,低排放氫項目由少數示範工程增至超過200項已承諾投資,但不少計劃仍面對延期;典型開發周期可達三至六年,預計2030年前投產的項目數目亦已被下調。
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