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世界燃料乙醇新发展及其对中国的启示(下) 2008-3-7 与世界燃料乙醇产量和消费量相比,燃料乙醇的国际贸易量还很小。缺乏单一的被世界各国广泛接受的统一质量标准是限制燃料乙醇国家贸易的一个重要因素,此外,美国和欧盟为保护国内燃料乙醇工业都在设置进口关税同时给与国内生产企业大量补贴。这些重要的贸易壁垒阻碍了燃料乙醇国际贸易的发展。目前,美国在最惠国体制下对进口乙醇征收每加仑0.54美元(每升0.14美元)的关税和2.5%的从价税,而对国内乙醇和汽油混合供应商提供每加仑减税0.51美元(每升0.13美元),美国每年用于燃料乙醇的补贴费用达到70亿美元。欧盟是在最惠国体制下对进口变性乙醇和非变性乙醇(两者都可用作燃料)分别征收每立方米192欧元、每立方米102欧元。巴西是唯一作为最惠国有能力大量出口的国家。# L2 x8 h2 \+ q" I
8 T3 ~0 i, Z! ~2 J WTO贸易谈判的议程中没有明确生物燃料的贸易壁垒问题,但由于生物燃料来自农业原料,涉及农产品贸易自由化而同样受到关注。在2006年7月的多哈谈判中,对农产品立法保护成为主要讨论问题,焦点是发展中国家要求发达国家(主要是美国、欧盟)削减农业补贴,发达国家则要求发展中国家相应开放其他领域,降低进口其产品和服务的贸易壁垒。农产品谈判失败,生物燃料的贸易壁垒问题也就没有得到解决。但多哈回合中的另一个问题是环境产品和贸易自由化,多数的讨论是如何定义环境产品和确定识别标准,一些国家同意将可再生能源产品(燃料乙醇和生物柴油)及相关产品定义为环境产品,但也有不少反对意见。9 ~0 c9 A9 v% d9 d+ L, F
# i) F' i: R2 V, D1 t- ?$ r: e 由于巴西在燃料乙醇生产上的优势,美欧日等国都在寻求与其合作,其中美国与巴西建立的燃料乙醇战略联盟备受关注。2007年3月,美国总统布什访问巴西期间,巴美双方签署了两国乙醇燃料合作备忘录,决定建立战略联盟,通过双边、第三国和全球途径合作发展生物燃料(主要指乙醇);进行新一代生物燃料技术的研究和开发;通过建立国际生物燃料论坛和设立乙醇统一标准和规则,共同扩大全球生物燃料市场。美国和巴西希望能够为燃料乙醇的生产和销售制定标准,努力推动燃料乙醇在国际市场上的推广和使用,使燃料乙醇在未来也能够像石油一样在国际市场上销售,同时向其他有意生产燃料乙醇的国家转让生产技术。拉美地区,特别是中美洲、加勒比地区也有条件大规模生产燃料乙醇,美国和巴西融合双方的资金和技术优势在这些地区合作生产,巴西可以在今后三十年内继续保持其作为全球最大乙醇出口国的地位,而美国则可以获得稳定的燃料乙醇供应。
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9 i1 d8 t* ^! Z5 N6 S 尽管燃料乙醇国际贸易面临质量标准、认证、进口关税等贸易壁垒限制,但燃料乙醇消费需求增长旺盛,经济上的高回报推动着美巴扩大产能的步伐,未来大规模燃料乙醇国际贸易仍是可以期待的。 t2 i! U+ U* u v
. O0 r4 S( [2 O* C2 @# v 三、燃料乙醇发展面临粮食安全和保护生态环境的挑战
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目前,世界各国燃料乙醇生产主要以粮食和经济作物为原料,美国是以玉米为原料,巴西以甘蔗为原料,欧盟国家则以小麦和甜菜为主要原料。燃料乙醇产能的迅速扩大,势必大幅增加对上述粮食与经济作物的需求。2000年,美国用于燃料乙醇生产的玉米数量仅占其总产量的5%,2005年升至11%,2007年达到20%,预计2008年将大幅升至30%。近两年全球粮价持续大幅上涨引起国际社会普遍关注,对粮食安全和生态环境影响的质疑在2007年达到高潮。2 y" r* q8 U: g% H' e
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(一)世界燃料乙醇产能扩张对全球粮食安全产生重要影响! w' ]/ W" y2 Q: I- T- U
7 L' ~, ]7 Q- w) X1 h 2007年11月,联合国粮农组织发布《粮食展望》,认为石油价格飙升增加了农业生产的成本,也扩大了对用于生物燃料的原料作物的需求,从而推高了农产品价格。在未来数年内,高油价和对环境问题的重视可能会继续扩大对玉米、小麦等生物燃料原料的需求。12月,联合国粮农组织发表《2007年粮食及农业状况》报告,指出如果世界农业成为生物燃料产业的主要来源,对粮食安全和环境将带来无法预知的影响。生物能源是新领域,需要给予更多的关注和深入研究,以便了解这一发展对粮食安全和扶贫所带来的影响。
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8 h8 s7 N" B4 {+ ?8 k I 2007年12月,在北京召开的国际农业研究磋商组织年会上,国际食物政策研究所(DPR0所长、著名农业经济学家Joachim Von Braun博士发表了关于《世界粮食形势:新动力,新行动》的报告。他指出,包括收入增长、气候变化和生物燃料生产在内的新驱动力正重新定义世界粮食形势。为应对油价上涨,生物燃料作为一种能源替代产品,对世界粮食形势的变化也产生了深刻影响。强调生物燃料产量的扩大造成了粮食价格上涨。对此国际食物政策研究所根据生物燃料可能对价格造成的影响,通过计算机建模,规划出了到2020年可能出现的两个场景:场景一是假定有关国家按实际生物燃料生产计划扩大产量,那么玉米价格会提高26%;场景二是假定生物燃料的产量迅速扩大,是实际计划产量的两倍,那么玉米价格会提高72%。粮价每增长一个百分点,发展中国家食品消费支出就下降0.75个百分点。粮价上涨已威胁到粮食安全,并可能导致贫困人口的增加。随着越来越多的农田和资金投入到生物燃料的生产中,粮食和燃料之间的矛盾将不断升级。( L/ i4 ~3 p+ B1 Z2 N! N
, @7 a7 [1 e4 S+ ~; N$ ^ 在石油价格居高不下的大背景下,生物燃料产业的经济性已日益显现,这也是燃料乙醇在一些国家不断扩张的动力。目前,美国以玉米为原料生产燃料乙醇的成本约为0.56美元/升;欧盟以小麦为原料生产燃料乙醇的成本约为0.75-1.27美元/升,以甜菜为原料的生产成本为0.83-1.22美元/升;巴西以甘蔗为原料生产乙醇,成本仅为0.46美元/升。而美国2007年11月汽油的零售价格已经达到3美元/加仑左右(即0.8美元/升)。因此,与目前高昂的油价相比,燃料乙醇的价格越来越具有竞争力。但如果考虑发展生物燃料对于粮价的抬升作用,燃料乙醇的经济性就需要打折扣了。而且,原料价格的持续上涨也影响燃料乙醇的利润空间,因为原料占燃料乙醇成本的50-70%。只有依靠技术进步,提高生产效率,降低生产成本,才能在高油价时期保持经济竞争力。
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5 w1 k* s2 o2 ~, P4 c( c& J3 `& u$ @ (二)世界燃料乙醇产能扩张也使生态环境受到威胁; y$ x# q# q* x8 a5 L
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目前,清洁发展机制(CDM)项目咨询机构普遍测算,每吨生物燃料乙醇能够产生两吨二氧化碳减排量。因此,许多国家将发展生物燃料乙醇列为实现温室气体减排的重要途径。2007年9月,经济合作与发展组织(OECD)的报告却认为生物燃料产业的增长很可能对环境和生物的多样性产生负面影响,为了追求经济利益种植专门的生物能源作物会破坏对自然生态系统的保护。如果考虑到酸化、化肥应用、生物转化损失以及农业杀虫剂的毒性,乙醇和生物柴油对整个环境造成的影响很容易超过汽油和矿物油造成的影响。该报告的结论是:通过现有技术生产的生物燃料乙醇对于节能减排的贡献极为有限。2008年1月,英国议会环境审计委员会提出一份报告称,如果考虑到肥料、运输等因素,最终生物燃料比汽油或柴油导致更多的温室气体排放,加剧气候变化。为此,报告建议欧盟放弃为生物燃料制定的目标。报告认为,英国政府和欧盟支持生物燃料的举措过快,没有引入有效的规则和监管,以确保可持续性。1月在曼谷举行的地区生物能源论坛上,有专家对亚洲一些国家没衡量潜在风险便强制推行生物燃料的做法提出了批评。1月23日欧盟出台的一揽子能源环保方案强调,在欧盟销售的生物燃料不得来自“被认为生物多样性价值高的土地”,包括森林、湿地、自然保护区和有大量野生动物生存的草原,提出要对进口生物燃料产品实行环境认证。联合国《生物多样性公约》秘书处Ahmed Djoghlaf博士1月在新加坡举办的环境讲座上谈到,生物燃料是否是绿色燃料仍具争议性,他深信这一问题有待进一步探讨,目前没有一刀切的解决方案,各个国家必须根据自身的情况来衡量生产生物燃料的利与弊。
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$ \' g# y) _5 A( c (三)国际社会普遍认同的发展原则和方向
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尽管面临诸多质疑甚至批评,但许多国家现行的生物燃料发展战略有其自身根源,反映了不同国家在社会经济、能源和资源环境等基础条件方面的差异。总的来说,目前国际社会认为,世界燃料乙醇产业在替代化石能源和促进社会经济和自然可持续发展方面有很大潜力,但其发展前景及影响取决于各国的发展目标和实行的政策是否符合其客观实际。# `9 V: J/ s8 r$ K) U
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目前,国际社会普遍认同燃料乙醇产业的发展应采取以下基本原则和方向:粮食安全问题应予以高度重视和优先考虑,应加快发展纤维素乙醇等第二代生物燃料;应鼓励可持续利用生物质能源,保护草原和森林等自然生态,建立国际认证计划,其中包括温室气态的核查,以确保生物燃料符合环保标准。4 u* t3 c+ [/ k9 w) s
* c. K5 O- T; @9 ~% N3 Y/ s 四、纤维素乙醇技术创新是未来燃料乙醇发展的关键
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目前工业化生产的燃料乙醇是以粮食和经济作物为原料的,从长远来看具有规模限制和不可持续性。利用秸秆、禾草和森林工业废弃物等非食用纤维素生产乙醇,不存在与人争粮的问题,并且作为一种清洁燃料,它符合我们在能源上一贯坚持的可持续发展思路。因此,以纤维素为原料的第二代生物燃料乙醇是决定未来大规模替代石油的关键。
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美欧日等国研究开发纤维素乙醇已有十多年,美国近年来更是加大了对纤维素乙醇发展的支持力度。2005年的美国《能源政策法案》规定,在2012年以前使市场上的纤维素乙醇的占有量达到2.5亿加仑(9.5亿升)。为实现这一目标,美国政府对率先建设纤维素乙醇生产厂将提供优惠的贷款保证,且每加仑纤维素乙醇将享受2.5倍的(51美分)免税待遇。美国联邦政府在对生物燃料生产实行优惠税收政策过程中每年减免税收约20亿美元。美国企业同时也加大了对生物能源的研发力度。2007年6月,英国BP公司宣布将在十年内投入5亿美元,与加州伯克利大学、伊利诺斯大学合作,建设世界上第一个能源生物科学研究院,重点研究纤维素燃料乙醇。经过各方的努力,美国的纤维素乙醇产业化已经进入起步阶段。目前,美国农业部和能源部共同投资8000万美元支持了三个纤维素乙醇产业化示范项目。0 h9 B5 C$ F, j& L q( k B
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由于技术上的限制,目前还没有一家纤维素乙醇制造厂的产量达到商业规模,最大的技术障碍是预处理环节(将纤维素转化为通过发酵能够分解的成分)的费用过于昂贵。美国和欧洲的一些企业已加快了这方面的技术研究步伐。依目前的技术发展来看,纤维素燃料乙醇在原料预处理技术和降低酶成本方面的重大突破仍然具有很大的不确定性。美国能源部预计纤维素燃料乙醇可能在2012年左右即可取得重要突破,而欧洲的一些研究机构则认为大约在2015-2020年,此外还有一些研究机构认为有可能在2025年之后纤维素燃料乙醇才能进入规模生产和市场应用阶段。% R1 D B* `" x. `* C: `5 ?' f$ O
3 F8 p$ G8 l' `0 r9 d- v$ S& x 目前美国企业生产纤维素乙醇的成本在3-4美元/加仑(即0.8-1美元/升)之间。在纤维素燃料乙醇实现商业化生产之后,预计其生产成本在0.53美元/升左右,稍低于目前的玉米乙醇价格。如果玉米等粮食作物的价格继续上涨,纤维素乙醇实现量产之后的价格极具竞争力。但生产纤维素乙醇的前期投资较大,根据美国一些研究机构的测算,生产规模相同的条件下,纤维素燃料乙醇需要的投资是玉米燃料乙醇的7-8倍。; X, d7 p, N9 H1 d4 v0 R" V
& F4 G k, ^( J' _ 综合对生物燃料乙醇的经济性、环保性和技术可行性等方面的分析,可以看到世界燃料乙醇产业正在经历一个工业路线再选择的过程。面对国际油价日趋高涨的趋势,燃料乙醇作为石油替代能源之二,实现行业整体繁荣发展是可以期待的。但考虑到粮食安全,第一代燃料乙醇的发展将不可避免地面临瓶颈,而技术创新是突破此瓶颈的关键。
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