PDF《生物燃料对保障能源安全作用有限 对农产品市场影响巨大》

生物燃料对保障能源安全作用有限 对农产品市场影响巨大 进入新世纪以来,生物质能源成为大家广泛关注的焦点 话题.

乙醇和柴油等生物燃料的发展对保障能源安全、改善 气候环境影响如何?其经济可行性多大?它对世界农产品 市场将产生什么样的影响?联合国粮农组织对此用两年的 时间进行了系统的研究并形成了报告.为便于大家参考,我 中心对报告进行了认真的梳理,现将主要观点摘编如下.

一、生物燃料对保障世界能源安全作用有限

(一)从现状看,生物质能源在全球能源供给中的比重 很小 目前,世界一次能源需求总量约为每年

114 亿吨石油当 量,其中石油、煤炭和天然气等传统能源的供给量占 81%, 可再生能源的供给量约占 13%.在可再生能源中生物质能占 据了主导地位,但以传统的固体生物燃料,如薪柴、木炭和 动物粪便为主,利用现代技术手段生产的液体生物燃料,如 燃料乙醇和生物柴油等,在生物质能中的比例仅为 1.9%.依 此计算,液态生物燃料仅占全球能源供给的 0.25%.即便是 在运输领域,

2005 年液体生物燃料在燃料消耗总量中也只占 到0.9%. 图1 按来源划分的2005年世界主要能源需求

(二)从未来看,液体生物燃料无法大规模取代化石燃 料能源 生物能源来自生物质,必然受到全球光合作用所产生能 源总量的限制,客观上无法完全替代化石燃料.国际能源署 生物能源研究表明,如果生物质能源技术发展平缓,到2050 年即使把全世界五分之一的农业土地专门用于生物能源生 产,全球潜在的生物能源供给仅为

95 亿吨石油当量,占目 前总能耗的 83%. 据专家测算,如果把目前占全球作物种植面积 42%的小 麦、稻米、玉米、甘蔗等七大作物全部转化为乙醇,仅可替 代石油消耗总量的 57%(表1) . 国际能源署在《2006 年世界能源展望》中采取了较为可 行的假定,如果到

2030 年生物质能源作物种植面积占世界 可耕地 2.5%-3.8%,生产的液态生物燃料在运输能耗中的占 比仅能达到 3%-5%;

如果第二代生物质能源技术在

2030 年之 前能够实现广泛的商业化,生物质能源作物所用耕地比例占 到4.2%, 生产的生物燃料在运输能源需求中的占比也仅能达 到10%. 表1 用主要谷物和糖料作物生产乙醇的假定潜力

二、生物燃料替代化石燃料对气候环境的影响尚难定论

(一)生物燃料对气候变化的影响不能一概而论 首先,生产生物燃料本身需要消耗能源,使用不同生物 燃料去替代化石能源对温室气体减排作用的差异很大.国际 能源署以及粮农组织的相关研究表明,用第一代生物燃料替 代化石能源能够减排温室气体 20-60%, 其中巴西甘蔗乙醇的 减排幅度能达到 70-90%,而美国玉米乙醇的减排幅度仅为 10%(图2) .其次,提高生物燃料产量引发了直接或间接的 土地用途转变,可能会增加温室气体的排放.相关学者的研 究表明,如果巴西、印度尼西亚、马来西亚和美国将雨林、 泥碳地、热带草原或草地用来生产乙醇和生物柴油,新增二 氧化碳排放量比这些生物燃料替代化石燃料每年减少的排 放量要多至少

17 倍.若将美国环保休耕计划中的土地用于 玉米乙醇生产,可能需要

48 年才能使减排量与增加的排放 量相当;

若砍伐亚马逊雨林用于大豆生物柴油生产,则可能 需要

300 多年才能增减相当;

若将印度尼西亚或马来西亚的 热带泥炭地雨林转用于棕榈油生物柴油生产,则要用

400 多 年才能达到增减平衡. 图2 若干生物燃料与石化燃料对减少温室气体排放的比较

(二)生物质能源生产带来的土地用途转变和农业集约 化生产都可能对土壤及环境产生负面影响 一是生物质能源作物在生产、加工过程中需要消耗大量 的水资源,加剧了全球水资源的竞争,同时加大了化肥、农 药的施用量进而影响水资源的质量.二是生物质能源作物的 生产减少了土壤中的有机质,加剧了土壤侵蚀.而利用农业 废弃物可能减少土壤养分含量,并因土壤碳流失而增加温室 气体排放.三是随着作物种植面积扩大,野生生物多样性由 于栖息地的丧失而受到威胁,在大规模连作情况下农业生物 多样性也将日渐脆弱.

(三)发展生物质能源并不是温室气体减排最佳方案 通过造林或改变农作方式、增加碳汇、使用其他可再生 能源等手段可能对减排会起到更好的效果且在经济上更加 可行.以美国为例,车辆燃油率平均每英里提高一加仑,减 少的温室气体排放量就与美国目前生产玉米乙醇减排总量 相当.目前通过发展生物燃料来减少温室气体排放的成本相 当大,在美国每吨二氧化碳减排补贴为

500 多美元(用玉米 生产乙醇) ,而这种成本在欧盟高达

4520 美元(用甜菜和玉 米生产乙醇) ,远远高于二氧化碳减排当量的市场价格.而 提高新建筑保温隔热性能、提高供暖和空调系统效率减少二 氧化碳的成本则在每吨不到

40 欧元.

三、现阶段生物燃料的发展在相当程度上依靠政策推动

(一)现阶段推动液体生物燃料发展的主要政策措施 为支持生物燃料发展,各国政府出台了大量相关政策以 扶持本国生物质能源产业的发展,常用的政策工具如下: 强制混合要求政策.用于交通运输的液体生物燃料是多 数现代生物能源产业发展和增长的主要驱动力.巴西政府规 定无水乙醇与汽油强制性混合比例为 20-25%;

2010 年底生 物柴油与柴油的最低混合比例要达到 5%. 欧盟要求各国生物 燃料在运输燃料中的比例在

2020 年达 10%. 美国要求生物燃 料的消费量到

2022 年要提高到

360 亿加仑, 且规定其中

210 亿加仑必须为第二代生物燃料(表2) . 表2 一些国家交通运输燃料的自愿性和强制性生物能源目标 补贴与支持政策.一些国家对于生物燃料储存、运输和 使用基础设施的投资进行补贴或实行硬性规定,多数此类政 策是针对乙醇,因为乙醇往往需要大量的设备投资. 关税政策.很多国家都使用生物燃料关税来保护本国农 业和生物燃料产业,支持国内生物燃料价格,并为国内生产 提供激励.除巴西以外,主要的乙醇生产国都设定了很高的 关税(表3) . 表3 若干国家乙醇适用税率 税收激励政策.美国是 OECD 国家中第一个实施生物燃 料免税政策的.继上世纪

70 年代石油价格激增后,美国就 出台了《1978 能源税法案》 ,引入了生物燃料免税规定.该 法案规定燃料中掺入酒精可以享受免除消费税的待遇.2004 年,免税措施被生产者所得税抵免额度取代.自那之后,其 他国家也实施了不同形式的免税安排. 研究开发支持政策.多数生物燃料生产国对生物燃料生 产过程的不同环节的研发进行资助.发达国家目前的筹资模 式表明,越来越多的公共研发资金被投入到二代生物燃料, 特别是纤维乙醇的研发上.

(二)目前主要国家的生物燃料补贴水平 据相关学者测算,每生产

1 升玉米乙醇,美国政府需补 贴0.28 美元,加拿大需补贴 0.4 美元,欧盟则需补贴

1 美元,而每生产

1 升生物柴油,美国需补贴 0.55 美元,欧盟 需补贴 0.7 美元, 瑞士则需补贴

1 美元 (表4) .

2006 年OECD 国家对生物柴油和乙醇的支持总量达约 110-120 亿美元(表5) .随着生物燃料产量和支持量的增加,这一成本将继续增 加. 表4 OECD 国家(地区)每升生物燃料提供的平均和可变支持比率近 似值 表5 2006年若干经合组织经济体的生物燃料总支持估计值

四、生物能源发展对世界农产品市场影响巨大 尽管就全球能源供给而言,生物质能源的重要性非常有 限,但生物质能源对全球农产品市场、环境和粮食安全产生 的影响将是巨大和深远的.

(一)生物燃料发展增加了全球农产品市场需求,影响 到农产品供给 一方面,生物燃料的发展会直接增加玉米、油料作物的 需求.以美国为例,2007 年以豆油为原料生产的生物柴油产 量为 16.88 亿升,按照 FAO 提供的转化率计算,折合大豆 823.4 万吨,分别占当年美国大豆产量和出口量的 11.3%和26.1%.以玉米为原料的乙醇产量为

265 亿升,消耗玉米的 数量为

6641 万吨, 约占当年美国产量的 20%并超过了当年的 出口量(表6) .生物燃料的发展将大幅增加全球农产品市场 的需求. 另一方面, 生物燃料的发展导致了土地利用的转变, 进而影响到其他农产品的供给.据相关专家预测,根据现有 的政策和市场情况,到2016 年,美国用于乙醇生产的玉米 种植面积可能会扩大至

1280 万公顷甚至更多,这将引起大 豆、小麦及其他作物耕种面积减少,从而推动这些产品价格 上涨并引起这些作物在其他国家的耕种面积增加. 表6 2007年全球生物燃料产量

(二)生物燃料发展使得农产品价格与生物能源价格互 动更加密切 生物燃料通过能源市场和农产品市场两个层面的竞争 将农产品市场和能源市场更紧密的联系起来.在能源市场上, 当化石燃料价格超过替代生物燃料的生产成本时,就会刺激 生物燃料对农产品的需求.在农产品市场上,如果现有农产 品价格低于生产生物燃料的损益平衡价格时,就会增加相关 农产品向生物燃料转化,推动农产品价格上涨.在现有技术 水平和无补贴情况下,保持乙醇生产盈亏平衡所需玉米和石 油对应价格详见图 3.由于相对农产品市场而言,能源市场 很大,能源需求的微小变化就能引起农产品需求的巨大波动.

2000 年至

2007 年间,生物燃料仅满足了世界能源市场的 0.25%,却对农产品产生了巨大需求,成为

2008 年粮食价格 上涨的主要原因之一. 图3 玉米和原油在补贴及无补贴状况下损益平衡价

(三)生物燃料发展导致各国农业政策与贸易........