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隨著氣候變化對(duì)人類社會(huì)造成的威脅日益嚴(yán)峻,生物燃料已經(jīng)逐步發(fā)展為全球能源供應(yīng)體系的一部分。
未來(lái),全球主要經(jīng)濟(jì)體碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)逐步迫近,能源綠色轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)更加強(qiáng)烈,預(yù)計(jì)生物燃料產(chǎn)業(yè)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍具有較大增長(zhǎng)空間。
生物燃料產(chǎn)業(yè)也是歐美國(guó)家實(shí)施各項(xiàng)貿(mào)易保護(hù)措施的重點(diǎn)對(duì)象;目前中國(guó)已經(jīng)建立一定規(guī)模且主要面向歐盟市場(chǎng)出口的生物柴油及可持續(xù)航空燃料產(chǎn)能,在歐盟很可能對(duì)中國(guó)生物柴油、可持續(xù)航空燃料等產(chǎn)品出口加征反傾銷稅的情況下,中國(guó)生物柴油、可持續(xù)航空燃料產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展面臨較大風(fēng)險(xiǎn)及不確定性。
研究國(guó)內(nèi)外生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)及現(xiàn)狀,尋找更適合中國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)獨(dú)立發(fā)展的政策路徑,既對(duì)中國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一定借鑒意義,也可更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)歐美對(duì)中國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)的反傾銷等貿(mào)易保護(hù)措施。
文/王濤 中國(guó)海洋石油(新加坡)貿(mào)易有限公司,國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)
1 生物燃料定義及其碳減排特性
1.1 生物燃料定義及種類
生物燃料指利用生物質(zhì)(包括從植物、動(dòng)物中獲取的有機(jī)質(zhì))生產(chǎn)的液體或氣體燃料,可用于交通、發(fā)電、加熱及其他工業(yè)用途,可替代汽油、柴油、煤油、天然氣等化石燃料。生物燃料主要包括生物乙醇(Bio ethanol)、生物柴油(Biodiesel)、可持續(xù)航空燃料(Sustainable Aviation Fuel, SAF)、生物船舶燃料(Bio bunker)、生物甲烷(Bio methane)。
生物乙醇由植物中的糖經(jīng)過(guò)發(fā)酵而成,多以淀粉類植物為原料。在美國(guó),普遍以玉米作為原料;在巴西,則是以甘蔗作為原料;
木薯、紅薯作為生物乙醇原料的情形也比較普遍。纖維乙醇是用秸稈、農(nóng)作物殼皮莖稈、樹(shù)葉、落葉、林業(yè)邊角余料和城鄉(xiāng)有機(jī)垃圾等纖維為原料生產(chǎn)的燃料乙醇,屬于先進(jìn)生物乙醇。
生物柴油是以植物油(例如菜籽油、大豆油、棕櫚油等)、動(dòng)物油、廢棄油脂(例如廢棄食用油、地溝油等)或微生物油脂與甲醇或乙醇經(jīng)酯化形成的脂肪酸甲酯(FAME,F(xiàn)atty Acid Methyl Esters,即一代生物柴油)或經(jīng)加氫處理形成的二代生物柴油(HVO,Hydrogenated Vegetable Oil,加氫處理植物油)。
加氫處理植物油主要成分是烷烴,品性與柴油完全一致,可以與化石柴油以任意比例添加。
可持續(xù)航空燃料主要是通過(guò)酯類和脂肪酸類加氫(HEFA,Hydro processed Esters & Fatty Acids)工藝生產(chǎn)的航空油料,其原料及工藝與加氫處理植物油類似??沙掷m(xù)航空燃料基本可以與化石航煤以任意比例添加。
生物船燃即船用生物燃料,目前主要成分是脂肪酸甲酯,例如廢棄食用油甲酯(UCOME,UsedCookingOilMethylEster)。
生物甲烷,即純化的沼氣,是由農(nóng)業(yè)廢棄物發(fā)酵產(chǎn)生的,可以用于替代部分化石天然氣。
1.2 生物燃料促進(jìn)碳減排的特性
使用生物燃料可以有效降低碳排放。
使用生物燃料代替部分化石燃料,直接減少了化石燃料的消耗,避免了這部分化石燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的碳排放;同時(shí)一定程度上減少化石燃料的開(kāi)采,使得更多以化石燃料形式存在的碳保留在地殼中。
雖然生物燃料燃燒后也會(huì)產(chǎn)生碳排放,但燃燒生物燃料在生成熱量和二氧化碳之后,又通過(guò)作物及動(dòng)物生長(zhǎng)從大氣中回收二氧化碳,因此實(shí)現(xiàn)了碳在自然界的循環(huán)利用,也就降低了碳排放。
根據(jù)美國(guó)能源部的一項(xiàng)研究,車輛燃燒100%生物柴油(B100柴油)與燃燒化石柴油相比,能夠降低碳排放75%以上;即使燃用B20柴油,也能將碳排放降低15%。
使用生物柴油也能降低未燃盡碳?xì)浠衔?、一氧化碳、硫、多環(huán)芳烴、硝化多環(huán)芳烴、顆粒物等有害物質(zhì)的排放。
2 全球生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)
2.1 生物燃料產(chǎn)業(yè)是依賴政策驅(qū)動(dòng)成長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)
企業(yè)使用生物燃料調(diào)和化石燃料,往往需要進(jìn)行額外的倉(cāng)儲(chǔ)、管輸設(shè)施投資,例如乙醇汽油、生物柴油均需要額外的調(diào)和設(shè)施。
而且,部分生物燃料成本明顯高于化石燃料。以二代生物柴油(加氫處理植物油)為例,2024年2月,西北歐加氫處理植物油價(jià)格平均比硫含量10ppm(partspermillion,1ppm即百萬(wàn)分之一)化石柴油價(jià)格高932美元/噸(見(jiàn)圖1),而同月份西北歐硫含量10ppm化石柴油的平均價(jià)格為870美元/噸。
因此,從純經(jīng)濟(jì)性的角度考慮,推廣生物燃料還存在一定困難。
一些國(guó)家和地區(qū)以燃料碳減排為目的推廣使用生物燃料,往往需要出臺(tái)相應(yīng)的政策措施,例如強(qiáng)制添加、稅收抵扣等優(yōu)惠政策,這使得生物燃料產(chǎn)業(yè)實(shí)際成為政策驅(qū)動(dòng)型的產(chǎn)業(yè)。
根據(jù)歐盟氣候法案,歐盟將于2050年實(shí)現(xiàn)碳中和,且2030年在1990年水平基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈排放降低至少55%。
為此,歐盟推出了包括碳邊境稅在內(nèi)的15項(xiàng)立法,統(tǒng)稱為“Fitfor55”,其中3項(xiàng)法案直接與生物燃料添加使用有關(guān),包括可再生能源指令(RED,Renewable Energy Directive)、歐盟可再生航空燃料法規(guī)(Re Fuel EU Aviation Regulation)和歐盟船舶燃料減排法規(guī)(Fuel EU Maritime Regulation)。