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全球燃料乙醇行业进展

2016-10-28郭孝孝邓立康

当代化工 2016年9期
关键词:混配消费量汽油

郭孝孝,罗 虎,邓立康



全球燃料乙醇行业进展

郭孝孝,罗 虎,邓立康

(中粮集团生物能源事业部,北京 100020)

燃料乙醇作为全球最为成熟的汽油代替可再生能源,近些年取得了长足发展。对近年来全球燃料乙醇的产量和消费量进行了总结,对美国、巴西、欧盟和中国四个主要国家和地区目前的供需状况进行了对比,揭示了我国巨大的市场潜能。还对全球主要国家的燃料乙醇政策变化情况进行了总结,并对我国燃料乙醇的发展提出了建议。

燃料乙醇;政策;可再生能源;玉米

燃料乙醇是目前全球公认的最为成熟的汽油代替燃料。作为一种可再生的生物液体燃料,燃料乙醇在缓减大气污染、减少温室气体排放、降低对进口石油的依赖、激活农村经济、提高农户收入等方面都有十分显著的作用,从而在全球多个国家和地区得到了推广使用,已经成为国际上最为关注的可再生能源之一。

近年来,国际上燃料乙醇在政策、市场等方面都有一些新的变化。本文将对近几年内全球燃料乙醇的发展现状、政策变化情况进行总结,并对我国燃料乙醇行业的发展提出建议。

1 燃料乙醇生产和消费情况

1.1 生产情况

图1是从2000年至今,全球及主要生产国的燃料乙醇产量曲线图[1]。可以看出,从2000年到2010年,全球燃料乙醇产量从1 370万t增长到了近7 000万t,实现了跨越式增长。然而近5年来,燃料乙醇产量增速显著放缓,尤其是2011、2012年,受美国气候干旱、玉米价格上涨影响,产量还有所下降。2013年以后燃料乙醇行业又开始复苏,2015年全球产量达到7,673万t,为历史最高值。

图1 2000年至今全球燃料乙醇产量变化(出自EIA&RFA)

从产地来看,全球的燃料乙醇生产国/地区主要有美国、巴西、欧盟和中国。2000年至今的十多年里,美国和巴西的产量始终稳居前两位,2006年之前,巴西略高于美国,2006年以后,美国开始反超巴西,而且差距逐渐拉大。欧洲和中国产量从2002年以后开始增长,但是增长速度缓慢(表1)。

表1 2015年主要国家及地区燃料乙醇产量[2]

从表1可以看出,2015年美国燃料乙醇产量为4,410万t,占比57.7%,为最大生产国;其次是巴西,产量2,128万t,占比27.6%。欧盟28国的总产量为416万t,占比5.4%,中国产量为244万t,占比3.2%。

1.2 消费情况

表2为2015年主要国家和地区的燃料乙醇消费情况。

表2 2015年主要国家及地区燃料乙醇消费量

*总汽油消费量=燃料乙醇消费量+汽油消费量

**出自EIA;***出自UNICA

美国的乙醇混配政策是全国范围内使用E10汽油,2015年的燃料乙醇消费量为528亿L,占到总汽油用量的9.9%,基本达到政府强制混配10%的要求。但也可以看出,如果仍按照此混配要求,美国燃料乙醇产量已经超出了需求量,即美国本土市场已经饱和。而且预计未来美国汽油消费量(含燃料乙醇)会逐渐下降,如果不提高乙醇混配比例或者打开国际市场,美国的燃料乙醇将面临很大的压力。事实上,2015年美国燃料乙醇产量为556亿L,产能为590亿L[2],生产负荷约为94%。

在巴西,早在2007年就实现了100%汽油添加乙醇。巴西的燃料乙醇分为两类,无水乙醇和含水乙醇。无水乙醇通常和汽油混配使用,最新规定的混配比例为27%[3],为全球最高要求。含水乙醇则完全代替汽油,但需要使用灵活燃料汽车(FFVs)或乙醇汽车(只能以含水乙醇为燃料)。近些年巴西新生产的轻型汽车约90%是灵活燃料汽车[4]。2015年巴西无水乙醇消费量109.3亿L,含水乙醇消费量178.6亿L,汽油消费量(Gasoline A)302亿L[5],乙醇和汽油的消费比例为0.95:1,证明巴西的乙醇和汽油消费量已经十分接近,预计很快将实现乙醇消费量超越汽油。

欧盟2015年的燃料乙醇消费量大约为52.5亿L,主要国家有法国、德国、比利时及荷兰等,全欧盟28国的平均混配比例预计大约为3.6%(按能量计)[6],如果按体积计,混配量大约为5.5%。

我国2015年燃料乙醇消费量大概为30.8亿L(246万t)[7],主要在6个省以及其他28个城市使用,均为E10乙醇汽油。另外,从2016年7月5日起山东德州市也加入了乙醇汽油使用行列。然而30.8亿L的燃料乙醇消费量仅占我国总汽油消费量的2.1%。如果按照强制添加10%计算,我国燃料乙醇缺口超过114亿L。

2 政策变化

燃料乙醇的发展与混配政策、原料政策、税收政策及投资、进出口等政策都有关系。从各国的推广经验来看,混配政策对燃料乙醇的发展最为重要。经统计,目前全球共有36个国家制定了关于燃料乙醇的混配政策,遍及五大洲[8,9]。代表性的国家有巴西、美国、加拿大、阿根廷、印度等,欧盟很多成员国也位列其中[9]。

下面将对美国、巴西、欧盟和我国近两年的相关政策变化情况进行总结,为我国燃料乙醇发展提供参考。

2.1 美国政策变化

2.1.1 可再生燃料标准风波

RFS全称Renewable Fuels Standard,是美国关于生物液体燃料混配量的强制法规,要求到2022年生物燃料总混配量达到360亿加仑[10]。

RFS保障了美国燃料乙醇的巨大市场,也使得美国在短短几年内迅速成长为全球最大的乙醇生产国和消费国。然而RFS的实施,侵占了石油公司的市场和利益。尤其是近几年美国汽柴油的总体消耗量比RFS制定时设定的预期值低不少,如果仍按照RFS法规执行,美国的石油公司将需要购买比实际混配量高的RINs(Renewable Identification Numbers)。为此石油公司不遗余力地攻击RFS,希望废除RFS。另一方面,纤维素燃料和先进生物燃料受技术、油价等多方面影响未能如期形成规模,产能和产量均未达到RFS的要求。鉴于此,EPA提议修订RFS[11,12],使混配量达到合理的水平。2014-2017年具体混配要求变化如下表3所示。

表3 美国2014-2017年RFS混配量变化情况

*D3燃料:温室气体减排>60%;D4燃料:温室气体减排>50%;D5燃料:温室气体减排>50%;D6燃料:温室气体减排>20%

**调整后混配量数据,2014-2016年数据是最终确定数据,2017年混配量仍处于征求意见阶段,最终数据将于2016年11月底公布。

***总可再生生物燃料混配量=D6燃料混配量+D5燃料混配量,D5燃料包括了D3燃料和D4燃料。

可以看出,调整后的RFS较大幅度下调了先进生物燃料,尤其是纤维素燃料的混配量,这主要是由纤维素燃料仍未实现规模化生产造成的。而对于市场上主流的玉米燃料乙醇,下调幅度很小,2016年为3.3%,2017年只有1.3%。预计未来几年内美国一代玉米燃料乙醇的混配量能够稳定达到甚至超过RFS最初的要求——150亿加仑。

2.1.2 加强生物燃料基础设施建设

2015年10月28日,美国农业部部长宣布将和美国21个州一起,共投资2.1亿美元用于Biofuel Infrastructure Partnership(BIP)项目[13],预计将在美国21个州的1400多家加油站新增5000多个乙醇混配泵,包括E15和E85的混配泵。

从各方面政策都可以看出美国政府对燃料乙醇的重视,通过市场强制混配及增加混配泵等方式,有效促进燃料乙醇产业的发展。

2.2 巴西政策变化

2.2.1 提高乙醇混配比例

巴西政府规定自2015年3月16日起将汽油中乙醇的含量由25%增至27%[3],也是全球最高混配要求。该政策再次刺激了巴西燃料乙醇行业的强劲增长,预计2016年巴西乙醇产量将达到306.8亿L,同比提高5%[14]。

2.2.2 恢复燃油税

巴西政府从2015年2月1日开始恢复对汽油征收0.22雷亚尔/公升的消费税[15]。为此巴西国内汽油价格或提高7%,促使消费者选择乙醇而不是汽油,直接促进了燃料乙醇行业的发展。

2.2.3 提高乙醇进口关税

去年5月,巴西参议院通过法案,决定从2015年6月22日开始,将自美国进口的乙醇关税从9.25%上调至11.75%[16]。美国是巴西最主要的乙醇进口来源国,巴西国内乙醇企业也因此获利。

2.2.4 制定能源规划

2015年12月29日,巴西政府通过了最新的十年能源规划,计划到2024年将巴西乙醇产量从现在的285亿L提高到439亿L[17]。届时,巴西的燃料乙醇用量将远远超过汽油用量(目前二者用量接近),成为巴西最主要的液体燃料。

2.3 欧盟政策变化

2.3.1 明确强制混配政策

欧盟关于乙醇的强制混配法律是可再生能源指令Renewable Energy Directive(RED),主要目的使欧盟到2020年,可再生能源的使用量达到总能源用量的20%。指令还规定,在交通领域,所有成员国的可再生能源比例必须达到10%以上[18]。

2015年4月,欧洲议会将2020年交通领域的一代燃料乙醇使用目标定为7%(能量计)[19]。目前欧盟的乙醇混配比例大约3.6%,其中一代燃料乙醇的混配量大约3.4%,这表明欧盟的一代燃料乙醇在2020年之前仍有超过一倍的增长空间。

需要指出的是,欧洲议会今年6月发布的一份可再生能源进展报告指出[20],欧盟到2020年实现交通领域10%可再生燃料的目标已经严重滞后,呼吁欧盟委员会制定提高包括燃料乙醇在内的生物燃料使用量的立法。预计未来欧盟乙醇的强制混配比例会有所提高。

2.3.2 对进口乙醇增收反倾销税

2013年2月起,欧洲议会开始对进口自美国的生物乙醇施加了9.5%的反倾销税,按照每吨乙醇62.3欧元的固定费用征收,为期5 a[21]。这一反倾销税直接将来自于美国的进口乙醇阻挡在欧盟市场外。从2011年10月份欧盟发起反倾销调查开始,欧盟的乙醇进口量就开始直线下降,从2011年的12.85亿L下降到2015年的1.9亿L。

然而近日这一状态出现了变数。2016年6月9日,欧洲法庭判决欧盟的反倾销税立法违背了欧盟自身的法律,予以废除[22]。

总的来看,欧盟对粮食燃料乙醇的支持政策会越来越明朗,混配要求会提高,产量和进口量都会有较大幅度的增长。

2.4 我国政策变化

为了维护粮食安全,我国于2007年收回了燃料乙醇项目审批权,不再新增玉米燃料乙醇产能。

除了叫停玉米乙醇项目外,为了鼓励主产区玉米种植,提高农民收入,我国从2008年开始在东北三省和内蒙古自治区实行玉米临时收储制度,即最低价收购政策。该政策确实取得了效果:我国玉米播种面积从2008年的4.48亿亩增加到了2015年的5.72亿亩,玉米产量也从1.65亿t吨增加到2.25亿t[23]。

然而,2011年之后,包括玉米在内的国际农产品价格大幅跳水,只有我国的玉米价格因为最低价收购政策依然坚挺,成为全球玉米价格的高地。国内大部分玉米深加工企业出现亏损,开工率严重不足,进一步导致玉米库存激增。数据显示[24],截止今年3月份,我国玉米库存量达到2.5亿t。因此产生的包括收购费、做囤费、保管费和资金利息等在内,每吨粮食库存成本在252元。据此计算,2.5亿t玉米一年的库存费用大约是630亿元。另外,大量的玉米库存中有相当一部分是人畜不能食用的霉变玉米,如何处置这些问题粮食也成为亟待解决的问题。玉米临储政策改革成为必然。

2016年3月28日,国家发改委、中央农办、财政部等部门联合宣布2016年在东北三省和内蒙古自治区将玉米临储政策调整为市场化收购加补贴的新机制。6月20日,财政部发布了《关于建立玉米生产者补贴制度的实施意见》, 称玉米价格将由市场形成。也就意味着2008年以来实施了八年的玉米临储政策正式取消。

临储政策的废除将会增加市场在玉米价格调节中的作用,继而引导玉米价格走向理性,促进饲料、养殖企业以及玉米深加工企业的发展。

2016年4月26日,《中共中央、国务院关于实施东北地区等老工业基地振兴战略的若干意见》正式发布,明确提出要适当扩大东北地区燃料乙醇生产规模,研究布局新的生产基地。

在原料政策和市场政策利好下,我国玉米燃料乙醇迎来新的发展机遇。

3 我国发展燃料乙醇正当时

如前所述,目前我国燃料乙醇用量只占到汽油用量的2.1%,发展空间巨大。笔者认为我国正面临着绝佳的发展时机,原因有如下几个方面:

(1)我国粮食库存压力过大,而且有相当量的人畜不能食用的霉变、真菌毒素超标、重金属超标的粮食无法处理。燃料乙醇行业的发展不仅能够降低粮食库存过大带来的财政压力,还能够解决问题粮食的出路,从而避免了问题粮食进入市场造成的食品安全问题。事实上,自我国燃料乙醇项目启动以来,截止2014年底,已经累计转化了人畜不能食用的玉米、水稻和小麦等1211万t,实现了资源的最大化利用[25]。

(2)我国汽车保有量逐年上升,因汽车尾气造成的大气污染也日渐严重。以北京为例,本地PM2.5污染源中,机动车占比高达30%以上[26]。在汽油中添加乙醇能够提高汽油辛烷值和氧含量,有助于汽油燃烧更加充分,降低PM2.5、一氧化碳等污染物排放,改善空气质量[27,28]。

(3)使用燃料乙醇有利于我国实现减碳目标,提高国际地位和话语权。美国阿贡实验室研究表明,和汽油相比,玉米乙醇的全生命周期温室气体减排量达到19%~48%[29]。全球可再生燃料联盟研究报告表明,2009年全球共使用燃料乙醇737.5亿L,减排的温室气体量达到8 756.7万t,相当于奥地利2007年全国的排放量[30]。美国加州空气资源委员会数据显示,2011年至2015年加州交通领域减排1 655万t,其中燃料乙醇贡献了51%,为最大贡献燃料[31]。我国安徽省自2005年开始推广使用乙醇汽油,截至2015年底,共使用燃料乙醇238万t,减少二氧化碳排放788万t[32]。我国是目前碳排放量最高的国家。2015年通过的《巴黎协议》,我国庄严承诺将在2030年实现碳排放达到峰值,对《巴黎协议》的通过起到了巨大的推动作用,体现了大国责任。燃料乙醇的使用将有助于我国实现国际承诺,为全球气候改善贡献力量。

(4) 加大以玉米燃料乙醇为主的玉米深加工行业的发展力度,可以提高玉米市场需求,促进玉米种植技术的发展,提高玉米生产能力,即所谓的藏粮于地,藏粮于技,藏粮于企。以美国为例,通过大力发展燃料乙醇为主的玉米深加工业务,美国形成了巨大的市场需求,进而拉动了美国玉米种植技术的飞跃,玉米单产从1995年的113.5蒲式耳/英亩增加到了现在的168.4蒲式耳/英亩,提高了48%,与此同时,每蒲式耳玉米的氮肥使用量从1.15磅下降到了0.83磅,下降了28%[2]。据杜邦和孟山都的预测,美国玉米单产将于2030年再翻一番,达到300蒲式耳/英亩[33]。如果我国仍然以库存为主要手段来维持粮食供应,必将在这一轮种子和种植技术的竞争中被对手越超越远,届时再无法阻挡成本远低于我国的粮食从海外进入国内市场,像之前的大豆一样,对国内市场造成重创。

(5)发展玉米燃料乙醇是振兴东北经济的重要途径。近年来我国东北三省经济下行,人才流失严重。如何因地制宜发挥好当地的资源优势是解决东北问题的关键。玉米主产区正是东北三省的优势所在,通过发展燃料乙醇为主的玉米深加工行业能够带动投资、增加就业、提高人民收入水平、提高经济活力,符合我国振兴东北的政策方针。

4 结束语

建议我国在政策上扩大燃料乙醇的使用地区,为燃料乙醇提供可靠的市场保障。例如在京津冀、长三角等空气污染严重的地区逐步推广E10乙醇汽油。另外,建议国内有能力的企业与国际上技术先进的公司开展合作,引进最先进的技术,并结合国内的实际情况开发出适合中国国情的乙醇工艺技术,在国内推广。

参考文献:

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[33]Monsanto Predicts 300 Bushels Per Acre for Corn. 2011, 3, 21[EB/OL].http://www.indianagrain.com/blog/monsanto-predicts-300-bushels -per-acre-for -corn.

Progress of Global Fuel Ethanol Industry

,,

(COFCO Bio-energy Division, Beijing 100020, China)

The production and consumption of fuel ethanol were summarized. The supply and demand of fuel ethanol in USA, Brazil, EU and China were compared and discussed, which revealed big market potential of fuel ethanol in China. The policies of fuel ethanol in different countries and regions were also discussed, some recommendations for development of fuel ethanol in China were put forward.

fuel ethanol; policy; renewable energy; corn

TQ 463

A

1671-0460(2016)09-2244-05

2016-06-20

郭孝孝(1984-),男,山西省晋城市人,工程师,博士,2010 年毕业于北京化工大学化学工程与技术专业,研究方向:生物能源和化工。E-mail:guoxiaoxiao@cofco.com。

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