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生物燃料产业报告:2050年全球生物燃料产业仍有较大增长空间
作者: | 作者:韦伯咨询 | 发布时间: 2025-05-04 | 131 次浏览 | 分享到:
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随着气候变化对人类社会造成的威胁日益严峻,生物燃料已经逐步发展为全球能源供应体系的一部分。

未来,全球主要经济体碳达峰、碳中和目标逐步迫近,能源绿色转型的趋势更加强烈,预计生物燃料产业在很长时间内仍具有较大增长空间。

生物燃料产业也是欧美国家实施各项贸易保护措施的重点对象;目前中国已经建立一定规模且主要面向欧盟市场出口的生物柴油及可持续航空燃料产能,在欧盟很可能对中国生物柴油、可持续航空燃料等产品出口加征反倾销税的情况下,中国生物柴油、可持续航空燃料产业未来发展面临较大风险及不确定性。

研究国内外生物燃料产业发展特点及现状,寻找更适合中国生物燃料产业独立发展的政策路径,既对中国生物燃料产业发展提供一定借鉴意义,也可更好地应对未来欧美对中国生物燃料产业的反倾销等贸易保护措施。

文/王涛 中国海洋石油(新加坡)贸易有限公司,国际石油经济

1 生物燃料定义及其碳减排特性

1.1 生物燃料定义及种类

生物燃料指利用生物质(包括从植物、动物中获取的有机质)生产的液体或气体燃料,可用于交通、发电、加热及其他工业用途,可替代汽油、柴油、煤油、天然气等化石燃料。生物燃料主要包括生物乙醇(Bio ethanol)、生物柴油(Biodiesel)、可持续航空燃料(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经过发酵而成,多以淀粉类植物为原料。在美国,普遍以玉米作为原料;在巴西,则是以甘蔗作为原料;

木薯、红薯作为生物乙醇原料的情形也比较普遍。纤维乙醇是用秸秆、农作物壳皮茎秆、树叶、落叶、林业边角余料和城乡有机垃圾等纤维为原料生产的燃料乙醇,属于先进生物乙醇。

生物柴油是以植物油(例如菜籽油、大豆油、棕榈油等)、动物油、废弃油脂(例如废弃食用油、地沟油等)或微生物油脂与甲醇或乙醇经酯化形成的脂肪酸甲酯(FAME,Fatty Acid Methyl Esters,即一代生物柴油)或经加氢处理形成的二代生物柴油(HVO,Hydrogenated Vegetable Oil,加氢处理植物油)。

加氢处理植物油主要成分是烷烃,品性与柴油完全一致,可以与化石柴油以任意比例添加。

可持续航空燃料主要是通过酯类和脂肪酸类加氢(HEFA,Hydro processed Esters & Fatty Acids)工艺生产的航空油料,其原料及工艺与加氢处理植物油类似。可持续航空燃料基本可以与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,例如废弃食用油甲酯(UCOME,UsedCookingOilMethylEster)。

生物甲烷,即纯化的沼气,是由农业废弃物发酵产生的,可以用于替代部分化石天然气。

1.2 生物燃料促进碳减排的特性

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,直接减少了化石燃料的消耗,避免了这部分化石燃料燃烧时产生的碳排放;同时一定程度上减少化石燃料的开采,使得更多以化石燃料形式存在的碳保留在地壳中。

虽然生物燃料燃烧后也会产生碳排放,但燃烧生物燃料在生成热量和二氧化碳之后,又通过作物及动物生长从大气中回收二氧化碳,因此实现了碳在自然界的循环利用,也就降低了碳排放。

根据美国能源部的一项研究,车辆燃烧100%生物柴油(B100柴油)与燃烧化石柴油相比,能够降低碳排放75%以上;即使燃用B20柴油,也能将碳排放降低15%。

使用生物柴油也能降低未燃尽碳氢化合物、一氧化碳、硫、多环芳烃、硝化多环芳烃、颗粒物等有害物质的排放。

2 全球生物燃料产业发展现状及特点

2.1 生物燃料产业是依赖政策驱动成长的产业

企业使用生物燃料调和化石燃料,往往需要进行额外的仓储、管输设施投资,例如乙醇汽油、生物柴油均需要额外的调和设施。

而且,部分生物燃料成本明显高于化石燃料。以二代生物柴油(加氢处理植物油)为例,2024年2月,西北欧加氢处理植物油价格平均比硫含量10ppm(partspermillion,1ppm即百万分之一)化石柴油价格高932美元/吨(见图1),而同月份西北欧硫含量10ppm化石柴油的平均价格为870美元/吨。

因此,从纯经济性的角度考虑,推广生物燃料还存在一定困难。

一些国家和地区以燃料碳减排为目的推广使用生物燃料,往往需要出台相应的政策措施,例如强制添加、税收抵扣等优惠政策,这使得生物燃料产业实际成为政策驱动型的产业。

根据欧盟气候法案,欧盟将于2050年实现碳中和,且2030年在1990年水平基础上实现温室气体净排放降低至少55%。

为此,欧盟推出了包括碳边境税在内的15项立法,统称为“Fitfor55”,其中3项法案直接与生物燃料添加使用有关,包括可再生能源指令(RED,Renewable Energy Directive)、欧盟可再生航空燃料法规(Re Fuel EU Aviation Regulation)和欧盟船舶燃料减排法规(Fuel EU Maritime Regulation)。