美国可再生燃料标准实施机制与市场跟踪

康利平，Robert Earley，安锋，张宇

1 能源与交通创新中心，北京 1000202 美国马里兰大学公共政策学院，华盛顿 MD 20742

美国可再生燃料标准实施机制与市场跟踪

康利平1，Robert Earley1，安锋1，张宇2

1 能源与交通创新中心，北京 100020
2 美国马里兰大学公共政策学院，华盛顿 MD 20742

康利平, Robert Earley, 安锋, 等. 美国可再生燃料标准实施机制与市场跟踪. 生物工程学报, 2013, 29(3): 265−273.

Kang LP, Earley R, An F, et al. U.S. Renewable Fuel Standard implementation mechanism and market tracking. Chin J Biotech, 2013, 29(3): 265−273.

可再生燃料标准 (RFS) 是美国政府为提高生物燃料利用量，减少石油对外依存度与温室气体排放而制定的强制执行指令。美国环保署 (EPA) 根据RFS目标确定可再生燃料在道路交通燃料中的混配比例，并强制要求美国汽柴油炼制、混配与进口等责任商完成当年可再生燃料配比责任量 (RVO)；责任商需在年末向EPA提交足够多的可再生燃料身份码 (RINs) 以示完成任务。RINs跟随可再生燃料的生产或进口而获取，是跟踪可再生燃料利用与监测RFS目标是否完成的主要依据。独立的RINs可自由交易并形成市场，责任商可选择购买RINs来完成年度RVO。文中介绍了美国RFS的管理机制、实施进展与影响评价，重点介绍了RINs的产生、跟踪与交易。

可再生燃料标准，可再生燃料配比责任量，可再生燃料身份码

1 RFS简介

美国《可再生燃料标准》(Renewable Fuel Standard，RFS) 最早由美国环保署 (EPA) 根据《能源政策法案 2005》(Energy Policy Act of 2005) 为减少石油对外依存度与交通温室气体排放、改善空气质量，提高生物燃料利用量而制定的强制指令。2005年，开始实施第一阶段目标，要求2006年生物燃料利用量至少达到40亿加仑(约1 200万t)，并逐年递增到2012年75亿加仑(约2 200万t)。在一系列财税优惠政策的扶持下，该目标提前实现。2007年底，EPA又根据《能源独立与安全法案2007》(Energy Independence and Security Act，EISA) 修订通过 RFS Ⅱ，要求 2008年生物燃料利用量达到90亿加仑，并到2022年达到360亿加仑[1]。

对比 RFSⅠ，第二阶段目标主要具有四大特点：

1) 扩展了实施范围，EISA要求RFS Ⅱ不仅实现汽油添加生物燃料，还扩展到柴油添加。因此在生物乙醇的基础上扩充了生物柴油的利用要求，提出美国道路交通燃料最低可再生燃料的混配要求，大部分汽柴油精炼商、混配商、进口商等都须满足 (仅部分小规模运营商可获得豁免权)。

2) 大幅增加生物燃料的利用量，提高交通燃料中生物燃料混配比例，要求从2008年90亿加仑 (约 2 600万 t) 的生物燃料利用量增加到2022年的360亿加仑 (约1.1亿t)。

3) 首次提出了 4种可再生燃料类型，并对每种燃料利用量都提出了要求。到 2022年，纤维素燃料 (Cellulosic biofuel)、生物柴油(Biomass-based diesel)、先进生物燃料(Advanced biofuel)、可再生燃料 (Total renewable fuel) 利用量需分别达到160亿加仑 (约4 800万t)、10亿加仑 (约300万t)、210亿加仑 (约6 200万t)、360亿加仑 (约1.1亿t) (表1)。这四种燃料类型存在子交集关系，具体参考表2。

4) 对 4种可再生燃料类型提出最低温室气体排放要求。以 2005年美国燃料平均生命周期温室气体排放强度为基准，可再生燃料、生物柴油、先进生物燃料、纤维素燃料的全生命周期温室气体减排门槛分别为 20%、50%、50%和60%。对达不到温室气体减排要求的可再生燃料不能计入。

表1 2022年美国RFS Ⅱ四类可再生燃料利用目标及生命周期温室气体最低减排要求Table 1 US RFS II four biofuel categories volume mandate and LCA GHGs reduction threshold by 2022

2 RFS实施与管理

美国EPA负责RFS实施与管理，根据2022年总体目标制定各年度具体实施要求。EPA有权可根据每年的工业、经济、农业以及生物能产出情况，评估确定最小可再生燃料利用量。此外，EPA还需根据美国能源信息署 (EIA) 对下年度汽柴油消耗量预测及前一年政策目标的实施情况，调整年度标准及 4种可再生燃料混合比率，并在每年11月30日前公布。RFS实施若给各州或者地区带来显著的经济或环境负面影响时，EPA也有权修订或者停止该标准的实施。

RFS Ⅱ要求所有负责汽柴油炼制、混配或进口最终出售到美国消费市场的责任商均需达到可再生燃料混配标准，即它要求独立企业每年必须实现一定的可再生燃料配比责任量(Renewable Volume Obligation，RVO)。可再生燃料生产商或者进口商通过 EPA对所生产和进口的生物燃料申请注册可再生燃料身份码(Renewable Identification Numbers，RINs)。而 EPA可通过调试交易系统 (Moderated Transaction System，EMTS)[2]来监测追踪 RINs的产生、交易和过期，避免可再生燃料信息的混淆。汽、柴油生产商、进口商、混配商等责任商必须向EPA出示足够多RINs来证明它达到了当年可再生燃料标准的混配比例。

企业若没有达到当年 RFS要求，EPA将根据《清洁空气法案》(Clear Air Act)第205条和211(d)条对其进行罚款。对违法获得RINs的企业EPA也将对其采取惩罚措施[3]。

3 RVO责任量与计算

RFS Ⅱ要求所有负责汽柴油炼制、混配或进口，最终出售到美国消费市场的责任商每年必须完成一定的 RVO。EPA根据当年4种类型再生燃料的利用量目标与汽柴油消耗量确定纤维素燃料、生物柴油、先进生物燃料、可再生燃料的混配比例。而责任商则根据自己当年供应的汽柴油量和混配比例确定 4种燃料类型的 RVO，因此，每个责任商不仅需要完成可再生燃料的RVO，还需分别完成纤维素燃料RVO、生物柴油RVO和先进生物燃料RVO。

拥有不同燃料级别码 (D-code) 的生物燃料可获得一种或多种类型燃料的 RVO值，因此，不同级别码的燃料可分别统计到各类型燃料RVO中，如表2所示。例如，当D-code为4时，它可被同时统计到生物柴油RVO、先进生物燃料RVO和可再生燃料RVO中，又因生物柴油的能量热值为乙醇的1.5倍，先进生物燃料和可再生燃料RVO可按1.5倍计算。

表2 RFS燃料级别码与RVO计算Table 2 RFS fuel D-code and RVO calculation

D-code由EPA根据生物燃料生产商或进口商提交的原料类型、产地、生产工艺以及生命周期温室气体减排信息，审核评价后确定，如表3所示。责任商通过向EPA提供可再生燃料的RINs来证明其完成了当年的RVO任务，而RINs可以通过自己生产可再生燃料获得，也可通过在市场上购买RINs。

表3 RFS燃料级别码的确定示例Table 3 Examples for RFS fuel D-code confirmation

4 RINs码的获取与交易

可再生燃料生产商或进口商须按照 EPA关于RINs的指导及RFS规定对所供应的可再生燃料申请注册对应的RIN，所有生产燃料的原料须符合EISA2007对可再生生物质的要求。一年内生产或者进口少于1万加仑可再生燃料的小型企业如果其本身并不想拥有RIN，可不必为其产品申请RIN。

每加仑符合 RFS要求的生物燃料都将获得独特的RIN码，该码由38位数字构成，通常根据年份、企业、燃料类型、批次等信息来确定，具体如下所示：

RIN=KYYYYCCCCFFFFFBBBBBRRDSSS SSSSSEEEEEEEE，其中，

l K区分可再生燃料是否与汽柴油混配；未混配则为1，混配后变为2；

l YYYY代表可再生燃料生产或者进口年份；

l CCCC代表可再生燃料生产/进口企业注册ID；

l FFFFF代表可再生燃料车间或者设备注册ID；

l BBBBB代表可再生燃料生产批次号；

l RR代表可再生燃料等量价值；

l D代表可再生燃料类型(D-code)；

l SSSSSSSS 代表此批次可再生燃料的初始号码；

l EEEEEEEE代表此批次可再生燃料的末端号码。

可再生燃料一旦生成了RIN码，该RIN将会终生伴随它，直到生物燃料与汽柴油混配销售或出口，但RIN可随着生物燃料所有权转让而转让，如生产商将生物燃料卖给混配商，那么该批RINs也随之转给混配商。RINs所有转移需要通过产品转移声明 (Product Transfer Document，PTD) 来证明，该PTD文件中需包含转让双方信息 (包括 EPA的注册 ID信息)、生物燃料转让量及时间，RINs产有权转让后，需在EPA进行记录。

RR 值由可再生燃料的等量价值(Equivalence Values，EV) 决定，根据 RFSⅠ规定，每种可再生燃料的EV值以乙醇的能含量为参照，乙醇EV值为1.0，丁醇为1.3，生物柴油(单烷基酯) 为1.5，非酯可再生柴油是1.7，纤维素乙醇被设定为2.5，对应的RR值分别为10、13、15、17和25；而RFS Ⅱ对每种燃料类型都有利用量要求，因此无需根据乙醇能含量刺激生产其他类型，因此一般情况下每个RIN代表1加仑对应生物燃料，除非该生物燃料的能含量比乙醇高要折合其他燃料时，例如，生物柴油用来满足RFS生物柴油标准时，EV值为1；当它用来计算先进生物燃料或者可再生燃料标准时，生物柴油EV值为1.5，RR值为15，此时1 000加仑的生物柴油可获得1 500份先进生物燃料和可再生燃料的RINs。

可再生燃料被混配到汽柴油中用以销售时，则 RINs与生物燃料独立开来，K值变化为2，该类RINs可直接在市场上进行交易，若可再生燃料被出口，对应的RINs则作废处理。可再生燃料生产商、进口商、出口商、RFS责任商、非责任商均可参与RINs转让与交易。由此，独立的RINs可通过交易形成市场，并具有对应价格，四种可再生燃料类型的 RINs价格不一样[4]，目前RINs的价格变动幅度较大。市场上大多数非可再生燃料运营商是通过购买RINs来满足《可再生燃料标准》要求。

可再生燃料生产商、进口商，汽柴油炼制商和进口商，可再生燃料市场运营商及其他参与RFS项目的运营主体，均需要向 EPA提交所有有关RIN产生、转让、交易等活动报告[5]。RFS责任企业 (如汽、柴油混配商) 需用 RINs来证明所供应燃料中混配的可再生燃料 RVO可达到当年目标，如果超额完成，多余的RINs可对外销售给其他RINs不足混配商，或留给下年度使用，实际上，企业20%的RVO由前一年生成的RINs来满足，但是RINs并不能无限期延迟使用，仅有两年的有效期，过期作废，RFSⅠ的 RINs必须在2010年和2011年使用。已向EPA提交的RINs也将作废。EPA通过EMTS来监测追踪RINs的产生、交易和过期。

根据RFS Ⅱ，四种类型可再生燃料的使用量都必须达到对应标准，所以RIN的市场价格也会因类型和地域不同而存在差异。四种可再生燃料类型是全子集关系，所以纤维素燃料RINs的价格至少等于先进生物燃料RINs的价格，先进生物燃料RINs的价格要至少等于全部生物燃料的价格。当然RIN的市场价格还会因供需关系变化而变化。

由于生物燃料混配后，RIN独立于产品可直接交易，EPA没有核实每个RIN的有效性，市场上出现了无效造假RINs。从2011年11月到2012年 4月，发现三起 RINs造假事件，使得 RINs市场受到负面影响。这三家造假企业分别是马里兰州清洁绿色燃料有限公司 (Clean Green Fuels LLC)、德克萨斯州的完全燃料有限公司(Absolute Fuels LLC) 和绿色柴油有限公司 (Green Diesel LLC)，约1.4亿个假冒RINs (没有相应的燃料产品) 卖给了33个公司。其中31家公司自动淘汰了无效的RINs，并且同意EPA根据RFS违规条例的接受惩罚。为确保RINs的真实有效性，EPA将尽快实施RINs质量保证项目 (Quality Assurance Plans，QAP)，项目方案正在征求意见中[6]。

5 RFS实施进展及近两年目标

根据RFSⅠ目标，2012年生物燃料利用量分别达到40亿加仑和75亿加仑，该目标于2008年就提前实现。2011年生物乙醇增长量有所减缓，产量约139亿加仑[7]，生物柴油产量也超过了 10亿加仑，远远超过 RFS Ⅱ计划的 2011年126亿加仑的目标。

2012年EPA调整设定的可再生燃料总目标为152亿加仑，占总燃料比例的9.23%，其中纤维素燃料为865万加仑，生物柴油10亿加仑，先进燃料 20亿加仑。实际产量数据仍为公布，应该可完成目标任务。

新公布的2013年可再生燃料总目标为165.5亿加仑，比 2012年新增 8.9%，其中大幅增加了纤维素燃料的利用目标，达1 400万加仑，同比增长超过60%，先进燃料利用量为27.5亿加仑[8]，经评估生物柴油生产量也增大到 12.8亿加仑[9]，如表4所示。

图1 美国2006-2011年生物乙醇生产利用量[7]Fig. 1 U.S. bio-ethanol production 2006−2011.

表4 RFS 2012与2013年度目标计划[10]Table 4 RFS planning targets in 2012 and 2013

6 RFS实施影响

EPA对 RFS Ⅱ的环境和市场影响进行了分析和预测[11]，认为RFS Ⅱ将会对美国能源安全、温室气体减排、农业收入等多方面产生积极影响，但也可能会对美国玉米等粮食价格产生细微影响。到2022年，若实现RFS Ⅱ计划目标，当年可再生燃料将替代136亿加仑石油，约占美国交通燃料总消耗量的7%，节省石油进口资金415亿美元；减少温室气体排放1.38亿t，相当于2 700万辆汽车的年排放量；农村净收入可达 130亿美元[12]。

各产业对RFS Ⅱ总体持支持态度。生物燃料产业尤为支持，生物技术产业协会指出RFS Ⅱ的实施将稳步增加 40万个就业机会，数十亿投资收入。目前已投入 60多亿美元到进行农林废弃物和日常生活垃圾为原料的先进生物燃料的生产与应用[13]。此外，RFS Ⅱ要求在传统交通燃料基础上混合一定比例的可再生燃料而非一步性完全取代，所以对传统交通燃料产业冲击并不大。

对 RFS Ⅱ最大的争议在于对玉米价格及相应的食品价格的影响。特别是 2012夏天干旱导致玉米产量下降，玉米产量仅约 107亿蒲式耳(合2.7亿t)。根据美国全国玉米种植者协会数据每蒲式耳玉米的淀粉量生产约2.8加仑的乙醇，而按照 RFS Ⅱ要求，2013年可再生燃料生产利用量至少为138亿加仑 (约4 122万t)，需要46亿蒲式耳 (约1.16亿t) 玉米，即2012年总产量40%的玉米将被用来制成乙醇[14]。根据美国农业部经济研究服务中心的预测，食品价格将在未来几个月内将上涨，2012年全年食品价格上涨幅度约为2.5%～3.5%，2013年预测上涨幅度将达到为3%～4%[15]。目前，可再生燃料其他原料 (除玉米外) 供应仍具有较大不确定性，供应量仍不能确保满足RFS Ⅱ要求。生物燃料产业大多认为2012年食品价格上涨原因应归于干旱，而非RFS。美国 EPA也对 RFS Ⅱ对粮食价格影响进行了500个模拟情景分析，结果显示，89%的情景表明RFS Ⅱ对粮食、食品及燃料的价格不产生影响，仅11%的情景显示对玉米及其他市场产生影响，平均价格影响幅度仅为 7美分/蒲式耳玉米，低于玉米价格的1%。因此，为了长期发展需要，EPA将不会取消RFS政策的实施[16]。

[1]EPA. Renewable Fuel Standard (RFS) official website [EB/OL]. [2012-12-10]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/index.htm.

[2]Renewable Fuels: EPA Moderated Transaction System (EMTS) [EB/OL]. [2012-12-10]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/epamts.htm.

[3]Congressional Research Service. Renewable Fuel Standard (RFS): Overview and Issues [EB/OL].[2012-12-10]. http://www.fas.org/sgp/crs/misc/R40155.pdf.

[4]EMTS User’s Guide [EB/OL]. [2012-12-10].http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/emts docs/420b12031b.pdf.

[5]Renewable Fuel Standard Reporting Forms[EB/OL]. [2012-12-10]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/reporting/rfs.htm.

[6]EPA proposed rule: RFS Renewable Identification Number (RIN) Quality Assurance Program [EB/OL].[2012-12-20]http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/documents/qap-nprm-pepub.pdf.

[7]Renewable Fuel Assocation. 2012 Ethanol Industry Outlook[EB/OL]. [2012-12-20]. http://ethanolrfa.3cdn.net/d4ad995ffb7ae8fbfe_1vm62ypzd.pdf.

[8]2013 Renewable Fuel Standards for Renewable Fuel Standard program (RFS2): Notice of Proposed Rulemaking[EB/OL]. [2013-01-31]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/documents/420f 13007.pdf.

[9]2013 Biomass-Based Diesel Volume for Renewable Fuel Standard program (RFS2): Final Rulemaking[EB/OL]. [2012-12-20]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/documents/420f 12059.pdf.

[10]2012 Standards for Renewable Fuel Standard Program (RFS2): Final Rulemaking[EB/OL].[2012-12-10]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/documents/420f11044.pdf.

[11]Notice of Decision Regarding Requests for a Waiver of the Renewable Fuel Standard [EB/OL].[2012-12-20]. http://www.gpo.gov/fdsys/pkg/FR-2012-11-27/pdf/2012-28586.pdf.

[12]Renewable Fuel Standard Program (RFS2) – 2010 and beyond[EB/OL]. [2012-12-20]. http://www.ethanolrfa.org/page/-/Sarah%20Dunham%20NEC%20Presentation.pdf?nocdn=1.

[13]BIO Applauds EPA Response to RFS Waiver Requests [EB/OL]. [2012-12-20]. http://www.bio.org/media/press-release/bio-applauds-epa-response-rfs-waiver-requests.

[14]Institute for Energy Research. Drought and Renewable Fuel Standard Driving Up Consumer Costs. [EB/OL]. [2012-12-22]. http://www.instituteforenergyresearch.org/2012/08/16/droughtand-renewable-fuel-standard-driving-up-consumercosts/.

[15]Should We Waive the Reneable Fuel Standard in the Wake of the Drought? [EB/OL]. [2012-12-22].http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/ar ticle/2012/09/q-a-on-waiving-renewable-fuel-standar d-in-the-wake-of-the-2012-heat-wave-and-drought.

[16]EPA Decision On Requests for a Waiver of the Renewable Fuel Standard. [EB/OL]. [2012-12-22].http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/docu ments/420f12075.pdf.

January 10, 2013; Accepted: February 18, 2013

Feng An. Tel/Fax: +86-10-65857324; E-mail: fengan@icet.org.cn

能源基金会 (No. G-1205-16220) 资助。Abstract: U.S. Renewable Fuel Standard (RFS) is a mandatory policy for promoting the utilization of biofuels in road transpiration sector in order to reduce the country’s dependency on foreign oil and greenhouse gas emissions. U.S.Environmental Protection Agency (EPA) defines the proportion of renewable fuels according to RFS annual target, and requests obligated parties such like fossil fuel refiner, blenders and importer in the U.S. to complete Renewable Volume Obligation (RVO) every year. Obligated parties prove they have achieved their RVO through a renewable fuels certification system, which generates Renewable Identification Numbers (RINs) for every gallon of qualified renewable fuels produced or imported into U.S., RINs is a key for tracking renewable fuel consumption, which in turn is a key for implementing the RFS in the U.S., separated RINs can be freely traded in market and obligated parties could fulfill their RVO through buying RINs from other stakeholders. This briefing paper highlights RFS policy implementing mechanism and marketing tracking,mainly describes importance of RINs, and the method for generating and tracking RINs by both government and fuels industry participants.

U.S. Renewable Fuel Standard implementation mechanism and market tracking

Liping Kang1, Robert Earley1, Feng An1, and Yu Zhang2

1Innovation Center for Energy and Transportation,Beijing100020,China
2School of Public Policy,University of Maryland,Washington DC MD20742,USA

Renewable Fuel Standard (RFS), Renewable Volume Obligation (RVO), Renewable Identification Numbers(RINs)

Supported by: Energy Foundation (No. G-1205-16220).

(本文责编 陈宏宇)