全球生物柴油强制使用状况及启示

2019-10-31李宝石蔺建民李妍

石油商技 2019年5期

李宝石蔺建民李妍

中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院

对全球生物柴油生产和使用的热点地区和国家生物柴油强制推行的法律政策和支持措施进行了介绍，重点调查和分析了欧盟地区、美国、东南亚地区以及南美地区发展生物柴油的强制推广过程和实施效果，分析了全球生物柴油强制使用的发展趋势，为我国发展和推广使用生物柴油提供借鉴。

环保压力和排放法规的日益严格使得生物燃料在全球范围都得到广泛重视。生物柴油作为可再生的替代燃料，不仅可以减少温室气体和车辆污染物排放，降低原油对外依存度和增加农业收入，而且也是废弃油脂合理利用的有效途径。近年来，全球生物柴油的发展势头良好，生产量和使用量逐年增加。2017年，全球生物柴油产量达到3 600万t的历史新高[1]，2018年达到创纪录的3 800多万t。欧盟、美国2018年产量合计已接近2 000万t，东南亚国家以及南美的巴西、阿根廷等国发展势头良好，年产量增速已经超过欧洲地区。

生物柴油是由动植物油脂或废弃油脂与甲醇或乙醇经过酯交换反应生成的不同脂肪酸甲酯或乙酯的混合物，与传统的石油基柴油相比，从化学组成到理化性能、燃烧特性上存在一定的差异，因此，发动机和汽车制造商对生物柴油的使用一开始会存在技术方面的顾虑，炼油公司和油品销售企业也会因为增加调配和基础建设的投入而犹豫，同时，他们也对生物柴油引入造成柴油品质下降的风险增加而担心。事实证明，如果没有相应的强制性法律法规约束，没有配套的税收、补贴政策鼓励和扶持，生物燃料的推广和应用会困难重重。全球范围内，欧盟、美国、东南亚地区以及南美地区之所以生物柴油能够得到大力发展，最主要的原因是出台了强制使用的法规和配套的标准体系。截至2018年，全球已经有66个国家推出生物燃料强制使用的法律法规和执行细则，其中欧盟成员国27个，美洲国家14个，亚太地区国家12个，非洲和印度洋国家11个以及2个非欧盟成员的欧洲国家[2]。本文对近年来全球生物柴油应用热点地区和国家生物柴油强制推行的政策和支持措施进行介绍，以期为我国推广和使用生物柴油提供借鉴。

全球生物柴油强制使用的现状

欧盟地区

欧盟委员会(EC)在2003年就通过了2003/30/EC，即《生物燃料指令（BD）》，2009年通过了2009/28/EC《可再生能源指令（RED）》（以下简称《可再生能源指令》）[3]。这两项法律指令对生物燃料在交通领域的强制性利用进行了规定。其中，《可再生能源指令》列出的“20-20-20计划”广受关注，要求到2020年，温室气体排放减少20%、可再生能源利用量增加20%、能耗降低20%（相比于1990年水平）[4]。利用废弃物为原料生产的生物燃料，其能源利用量可按照两倍计算。同时要求截至2020年，各个成员国在交通能源消耗中可再生生物燃料的利用比例必须达到10%。欧盟生物燃料发展政策具有法定依据，在推动成员国实施时，其具备法律根基。在法律框架下，将强制添加和扶持政策相结合是欧盟生物燃料实施的关键。

《可再生能源指令》是质化目标与量化指标的结合，对生物燃料的可持续性提出了总体规范性要求，只有符合《可再生能源指令》可持续性标准要求的生物燃料才能算作可再生能源，才能被计入可再生燃料指标中。因此，生物燃料必须通过相关权威机构按照一定要求认证才能被承认并享受税收优惠和补贴，例如参照欧洲标准化委员新制定的标准《生物燃料和生物液体能源生产利用可持续发展标准——原则、要求、指标与核查(EN 16214)》[5]，证明企业生产或供应的生物柴油符合欧盟《可再生能源指令》可持续标准及要求。为配合《可再生能源指令》的实施，2009年，欧盟车用柴油标准（EN 590）中将生物柴油的添加量从5%（体积分数，下同）提高到7%[6]。

欧盟委员会提出各成员国可根据本国情况采取不同措施来实现《可再生能源指令》的要求。以德国为例，联邦德国食品和农业机构（BLE）负责实施《生物燃料法令》（Biofuel Quota Act, BQA），对燃料供应商提出了强制性生物燃料配比要求，其中柴油中生物柴油的能量配比要求是4.4%，以废弃油脂生产的生物柴油按两倍能量值计算。如果柴油供应商的生物柴油的配比达不到，将被处以0.6欧元/L的罚款。因此，化石柴油供应商不得不从生物柴油供应商处购买生物柴油以达到政府规定的配比额度。为了鼓励更低碳强度生物燃料的发展，德国更改了生物燃料配比要求的基准，2015年后从之前以能量为基准改成了以燃料温室气体排放强度为基准，要求到 2020年因生物燃料的利用而降低的燃料池碳强度为7.0%，从这点上分析，德国比欧盟对生物燃料使用的要求要严格。在税收上，德国对柴油征收47.04欧分/L的消费税，而对于生物柴油税收减免后的税额仅为18.6 欧分/L[7]。

在这些强制性要求和税收减免措施的推动下，欧盟生物柴油的生产和应用一直处于全球前列，生物柴油产量从2009年的不到800万t增加到2016年的超过1 200万t[8]。目前，欧盟生物柴油产量应该在1 300万t左右，并且，每年还要从世界各地大量进口生物柴油。2015年欧盟28国全年进口46.6万t，其中主要来自马来西亚（占35.1万t），2016年增加到54.5万t，但到2017年，欧盟生物柴油进口量比上年增加了一倍，达116.5万t，这其中从阿根廷进口了35.6万t，马来西亚进口了38.7万t。需要指出的是，2018年欧盟生物柴油进口量猛增，是2017年的3倍，达到332.9万t，主要从阿根廷、印尼和马来西亚进口，从这3个国家分别进口了164.8万t、78.5万t和43.5万t，占欧盟全部进口量的86%以上[9]。我国在2016、2017年也向欧盟出口了几十万吨的生物柴油，由于我国生物柴油来源于地沟油，属于废弃油脂，因此，在欧盟地区更受欢迎。

美国

美国环保署(EPA)制定了强制指令《可再生燃料标准》(Renewable Fuel Standard，RFS)。2005年，开始实施第一阶段目标，2007年底，EPA修订通过《可再生燃料标准》第二阶段目标（RFSⅡ），要求提高交通燃料中生物燃料混配比例，生物燃料利用量从2008年的90亿加仑(约2 600万t)增加到2022年的360亿加仑(约1.1亿t)[10]。RFSⅡ要求所有负责汽柴油炼制、混配的生产商或进口燃料的经销商均需达到可再生燃料混配标准。EPA会根据《清洁空气法案》(Clear Air Act)205条和211(d)条，对没有达到当年可再生燃料标准要求的企业进行罚款。

在配套的产品标准方面，ASTM国际组织（ASTM International）在其柴油标准ASTM D975以及燃料油标准ASTM D396中都增加了生物柴油的允许加入量（不超过5%），对于生物柴油调配比例在6%～20%的柴油，重新制定了专门的标准ASTM D7467。

在美国，各州可以根据自身情况确定生物柴油强制加入的比例。2006年，伊利诺伊州和路易斯安那州开始强制使用B2柴油（含2%生物柴油的柴油），2007年俄勒冈州强制使用B2，2009年明尼苏达州、华盛顿州和弗吉尼亚州强制使用B2柴油，2010年宾夕法尼亚州强制使用B2，2012年新墨西哥州强制使用B5[11]。由此可见，美国越来越多的州开始强制使用生物柴油，而且生物柴油调配比例也在逐渐增加。2016年，爱荷华州生物柴油在柴油中的添加比例达到11%[12]，从2018年5月起明尼苏达州强制使用B20柴油，规定从4月到9月销售的柴油中必须至少含20%的生物柴油，其中4月1日到14日期间可以少于20%（B20）但不得少于10%（B10），其他时间不得少于5%（B5）[13]。

在这些强制措施的推动下，美国生物柴油发展态势良好，已经成全球生物柴油产量最大的国家以及生物柴油产量增速最快的国家，除此之外，美国还从阿根廷和印尼大量进口生物柴油。根据EPA统计，2016年美国生物柴油市场达到创纪录的28.9亿加仑（约962.7万t），其中美国产量接近16亿加仑（约532.9万t），其余部分全部进口。EPA预计，到2022年若实现RFSⅡ计划目标，当年可再生燃料将替代136 亿加仑（约4 530.4万t）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[10]。2018年，美国加州使用生物柴油使得CO2减排430万t，远大于使用乙醇汽油的CO2减排量，是同期电动汽车CO2减排量的几乎3倍[14]。

东南亚

东南亚地区有着丰富的棕榈油和椰子油资源，近年来生物柴油产业发展迅猛。马来西亚和印度尼西亚是东南亚地区生物柴油发展最快的国家，两国粗棕榈油总产量约占全球产量的85%。

世界第二大棕榈油生产国马来西亚从2011年6月份起在运输行业首次推出生物柴油项目，当时要求在柴油中强制掺混5%的生物柴油。从2014年12月份起，马来西亚开始推行强制掺混7%的生物柴油项目。由于全球原油价格下跌，马来西亚政府原定于2016年强制使用B10柴油的计划一直在推迟进行，最近，马来西亚政府宣布继续实施B10生物柴油项目，从2018年12月开始推广，2019年2月起，在交通运输行业全面强制实施B10。在生物柴油强制政策的影响下，马来西亚生物柴油产量也逐年增加，2017年全年产量72万t，2018年超过90万t，预计2019年会达到120万t[15]。

印尼是全球最大的棕榈油生产国，2017—2018年度印尼棕榈油种植面积为950万公顷，较上年度增加了30万公顷，增幅为3.26%；2017—2018年度产量为3 850万t，较上年度增加了250万t，增幅为6.94%。印尼已经成为全球生物柴油生产大国，2007年生物柴油产量就达到70万t，2017年产量增加到295万t。2008年，印尼政府通过法案，强制要求生产企业在能源消耗中使用生物柴油的比例至少达到2.5%，以减少对石化能源的依赖度。2013年，所有交通运输柴油必须含有3%的生物柴油，工业和商业用柴油须含5%，发电用油须含7.5%的生物柴油，补贴的柴油必须含有10%生物柴油（B10）。2014年，所有柴油必须含10%生物柴油，而发电用油必须含20%生物柴油。计划2015年将生物柴油在柴油中的强制掺混比例从10%提高到15%，2016年将生物柴油强制掺混比例上调至20%，但受到原油价格下降、棕榈油价格上涨以及出口欧盟和美国受阻的影响，生物柴油产量下降，强制使用比例也没有达到预期目标。近期，印尼生物柴油发展态势良好，2018年产量有望再创新高[16]，强制使用比例也真正增加到20%，从2018年9月开始全面实施全部柴油的B20规格，如果没有达到比例会受到高额罚款。印尼将来会进一步强制使用B25和B30，以期在国内多消费生物柴油来缓解出口的压力。

南美

阿根廷和巴西是南美洲生物柴油发展最迅猛的两个国家，生物柴油的原料主要是大豆油。阿根廷生产的生物柴油主要是出口到欧盟和美国，巴西生物柴油主要在国内使用。

阿根廷是世界大豆第三生产国和第一出口国，发展生物柴油有很大的优势。2017年以生物柴油产量33亿L排在美国、巴西和德国之后而位居全球第四。2006年5月，阿根廷政府就颁布了法令 26.093（LAW 26.093）以促进生物能源的发展。该条法令要求到2010年1月，生物柴油的混入量必须达到5%（B5），由于全国强制实施，极大地促进了生物柴油产业的发展，使得生物柴油生产商大量涌现，生物柴油产量短时间内得到很大提升。阿根廷国内市场体量不大，很快生物柴油产量超过国内的用量，同时税收政策对出口利好，生物柴油无出口关税而大豆油出口征收关税，生物柴油开始大量出口欧盟和美国。2010年9月，阿根廷强制推广使用B7柴油[17]。2013年11月，为消除欧盟、美国“反倾销”诉讼对生物柴油出口的影响，阿根廷政府将生物柴油使用比例增大以求在国内尽量多消耗生物柴油，强制使用B10柴油[18]。2015年10月，阿根廷能源部将生物柴油在农业和交通上的搀兑率提高到20%。

巴西是世界上生物能源开发和利用最早、规模最大的国家。20世纪80年代就启动了“生物柴油计划”，但由于成本过高而进展缓慢。2004年12月，巴西政府再次公布“国家生物柴油生产和使用计划”，宣布将从2008年1月开始，要求柴油中必须加入生物柴油[19]。2005年，巴西政府先后公布了第11097号法律和11116号法律，对巴西能源框架中引入生物柴油作出了强制性规定，要求从法律颁布3年后开始实行2%的过渡性添加比例，8年后柴油中生物柴油添加比例应达到5%，同时，从法律层面规定对生物柴油进行免税和减税以促进生物柴油的发展。

2008年1月，巴西全国强制使用B2柴油，成为世界上第一个不再出售和使用纯化石柴油的国家。按照第11097号法律规定，B2柴油只是过渡，随后会逐步提高生物柴油的加入比例。2008年7月，强制使用B3柴油，2009年7月开始增加到4%（B4），2010年1月开始提高到5%（B5），比原计划整整提前了3年。2014年5月强制推广B6，2015年实现B7计划，2017年3月，全国强制使用B8柴油，2018年3月正式使用B10柴油，也比计划提前了1年。受强制推广使用法律法规以及各种优惠补贴政策的影响，巴西生物柴油发展迅猛，已经成为全球第二大生物柴油生产国，2017年产量约380万t，2018年有望超过450万t。最新的情况是从2019年3月起，全国再次提高生物柴油比例，强制使用B11柴油[20]。目前巴西生物柴油原料中70%来自于大豆油，20%来自于牛油，4%来自于棉籽油，另有6%来自于其他植物油或废弃油脂，政府规定大豆油使用上限不超过80%。

全球生物柴油强制使用的趋势分析及对我国的启示

生物柴油在推广使用过程中，其降低柴油车污染物排放和温室气体排放、增加农业收入的巨大成效得到广泛的认可，世界上越来越多的国家开始强制使用生物柴油，并且生物柴油在柴油中的添加比例也逐步增加。欧盟目前强制使用不超过7%的生物柴油调合柴油，将来有可能进一步推广使用B10、甚至B20、B30柴油。实际上，欧洲标准化管理委员会（CEN）一直在进行含大比例生物柴油的车用柴油的产品研究和标准化工作，2014年制定并推出了B10车用柴油临时标准PrEN 16734:2014，并与2016年转换成正式的欧盟标准EN 16734:2016。对于B20和B30柴油，2013年推出了技术指导性文件CEN/TR 16557，欧盟正式标准EN 16709于2015年完成并实施。由此可见，欧盟有可能在车用柴油EN 590的基础上，增加强制实施含高生物柴油含量的车用柴油标准以加大生物柴油的利用力度。需要指出的是，鉴于棕榈油生物柴油的生产会对热带雨林生态环境造成破坏，欧盟委员会已经将棕榈油为原料生产的生物柴油从可再生资源中剔除，2020年后将禁止使用棕榈油为原料生产的生物柴油在欧洲使用，目前挪威已经开始执行，此举将会影响欧盟生物柴油的使用量以及东南亚国家生物柴油的产量。

美国生物柴油强制使用的趋势也是如此，将会有越来越多的州开始强制推广生物柴油，生物柴油的加入比例也会越来越大，将来，中西部的一些农业州如明尼苏达州、蒙大拿州、伊利诺伊州、俄勒冈州会逐步使用B10甚至B20柴油。

受欧洲对棕榈油生物柴油的禁用以及出口美国受阻的影响，东南亚的马来西亚、泰国以及印度尼西亚将来有可能进一步提高国内使用的强制比例。印度尼西亚已经在考虑将B20进一步提高到B25、B30的计划，预计近年会强制推出以扩大内需。与东南亚情况类似的还有南美的阿根廷，受反倾销诉讼带来出口欧盟和美国受阻的影响，阿根廷将来B20柴油会全面推开，而且加入比例还有可能进一步提高。巴西虽然没有出口的压力，但因为国内市场旺盛，生物柴油强制使用的动力强健，2019年已经开始强制使用B11柴油，计划逐年增加生物柴油的加入量，有可能在2025年左右实施B15柴油，到2030年时强制使用B20柴油。

我国生物柴油起步并不晚，从2000年前后就有生物柴油工业产品在试用和销售。但是，由于我国尚缺乏强制性使用生物柴油的相关政策和法规，对生物柴油的强制性使用力度较弱且缺少扶持措施，虽经过多年发展，目前产量不大，在全球范围内属于一般水平，2017年全年产量约72万t，与马来西亚相当。2017年全球生物柴油产量比较见图1。

事实上，我国发展和推广生物柴油比世界上任何地方应用生物柴油的意义都要重大，除去可以改善汽车尾气排放、减少温室气体量、降低原油对外依存度等等优点，我国使用生物柴油还可合理利用地沟油，减少其回流餐桌的风险，有效地保障食品安全和人民身体健康。生物柴油在我国并没有大范围的应用，近年来，只有上海市在进行B5柴油在加油站的试用试验但用量不大，其他地区并没有应用生物柴油的计划，更缺乏强制推广使用生物柴油的政策和法律法规。因此，我国生产的大量生物柴油无法进入成品柴油销售系统，只能在燃料油或锅炉用加热油等低端油品市场销售，或者出口欧盟地区。对比中外生物柴油的发展，可以明确看出，出台强制使用的法律法规，并辅以税收减免和各种优惠补贴，是推广生物柴油的不二途径。我国可以借鉴国外强制使用生物柴油的各种经验，制定适合我国情况的生物柴油推广计划。