中國燃料乙醇發展現狀

2016年,中國燃料乙醇產能為271萬噸/年,燃料乙醇消費量為260萬噸,乙醇汽油佔全國汽油消費總量的1/5。根據規劃,2020年中國燃料乙醇年利用量將達到1570萬噸,考慮到開工率,產能缺口約為1275萬噸/年。中國發展燃料乙醇,石油企業接受度不高,改造升級費用巨大。建議石油企業研究爭取相關政策支持,與糧食企業開展互利合作,同時探索投資纖維素燃料乙醇等先進生物液體燃料技術的可行性。

2017年9月13日,國家發展改革委、國家能源局、財政部等15部委下發了《關於擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》,提出到2020年,乙醇汽油在全國基本實現全覆蓋。以此推算,預計未來3年可累計減少汽油消費3343萬噸,相應拉低常規汽油消費增速2.9個百分點,2020年我國燃料乙醇年利用量將達到1570萬噸。按目前中國乙醇供應能力,產能缺口約為1275萬噸/年。建議石油企業儘早研究與糧企合作的可能性,同時探索投資纖維素燃料乙醇等先進生物液體燃料技術的可行性,助力中國綠色低碳轉型發展。

1世界燃料乙醇發展現狀

全球燃料乙醇產量和消費量快速增長。2005-2016年,全球生物燃料乙醇消費量從3628萬噸增加到7915萬噸(見圖1),年均增長7.3%。目前有超過40個國家和地區推廣生物燃料乙醇和車用乙醇汽油,年消費乙醇汽油約6億噸,佔全球汽油消費總量的60%左右。

美國是世界最大的生物燃料乙醇生產國和消費國,主要原料為玉米。美國的燃料乙醇生產始於上世紀70年代末的第二次石油危機,2016年,全美生物燃料乙醇總產量達到4554萬噸(見圖2),E15車用乙醇汽油在美國已實現全覆蓋,年減排二氧化碳超過4350萬噸。

巴西是世界第二大生物燃料乙醇生產國和消費國,也是最早實現車用乙醇汽油全覆蓋的國家,主要原料為甘蔗。2016年,巴西生物燃料乙醇產量達到2118萬噸,主要通過高比例摻混(27%)利用,巴西燃料乙醇替代了該國50%的汽油。

歐盟早在1985年就開始使用乙醇含量為5%的車用乙醇汽油。2016年,歐盟生物燃料乙醇產量為409萬噸。

2016年,上述3個國家和地區的燃料乙醇消費量佔全球總量的83%,中國、加拿大的生物燃料乙醇消費也呈逐步上升趨勢(見圖3)。

2中國燃料乙醇發展現狀與趨勢

2.1中國燃料乙醇發展總體平穩,但市場接受度較差

2001年,為解決陳化糧問題、改善大氣及生態環境質量和調整能源結構,中國啟動了“十五”酒精能源計劃,推廣使用燃料乙醇。目前,全國已有11個省(區)試點推廣E10乙醇汽油,2016年中國燃料乙醇產能為271萬噸/年(見表1),產業規模居世界第三,燃料乙醇消費量為260萬噸,乙醇汽油消費量已佔同期全國汽油消費總量的1/5。2014年下半年國際油價大幅下跌導致國內成品油批發價格持續下行,燃料乙醇結算價格卻隨汽油質量升級而提高,價格倒掛問題嚴重。另外,乙醇汽油熱值低、動力不足、尾氣排水較多等因素導致燃料乙醇在中國的市場認可度不高。這些都影響了燃料乙醇的推廣應用。

2.2政策助推燃料乙醇在“十三五”期間加速發展

中國《可再生能源法》和《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》提出,到2020年,生物燃料消費量佔全部交通燃料的15%左右。近期發佈的《關於擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》明確提出在全國範圍內推廣使用車用乙醇汽油,到2020年基本實現全覆蓋。中國石油集團經濟技術研究院預測,2020年中國汽油消費量約為1.57億噸,若實現乙醇汽油全覆蓋且按照E10汽油標準,燃料乙醇年利用量將達到1570萬噸。由於2040年前液體燃料在交通運輸領域的主體地位不可撼動,可以預期未來燃料乙醇利用空間廣闊。

2.3玉米庫存量大,可確保乙醇生產原料供應充足

從短期來看,為去庫存,陳化糧食將作為中國燃料乙醇的主要原料。截至2017年7月末,中國玉米庫存量高達2.6億噸,遠超中國一年的玉米消費量,玉米去庫存勢在必行。按3.3噸玉米生產1噸乙醇估算,僅用一半庫存玉米,即可生產乙醇近4000萬噸。按照交通燃料全部使用乙醇汽油測算,未來3年燃料乙醇將累計替代常規汽油3343萬噸,足以支持2020年前乙醇汽油的發展需求。從長期看,發展纖維素乙醇技術是必然趨勢,中國每年可利用的秸稈和林業廢棄物超過4億噸,若30%被利用,就可生產燃料乙醇2000萬噸。

2.4未來三年需要大幅增加燃料乙醇生產能力

2016年,中國燃料乙醇生產能力為271萬噸/年,在建、擬建和規劃的燃料乙醇項目生產能力為106.2萬噸/年(見表2),合計約377.2萬噸/年。按照2020年燃料乙醇年利用量1570萬噸,生產裝置開工率95%計算,燃料乙醇總的生產能力應達到1652萬噸/年,需要再淨增生產能力1275萬噸/年。

2.5生物能源發展前景廣闊

《巴黎協議》通過“把全球平均氣溫較工業化前水平升高控制在2攝氏度之內”目標。要實現這一目標,需要零排放甚至負排放技術,以減少及消除大氣中的溫室氣體。生物燃料+CCS技術被認為是最可行的負排放技術,因此生物燃料相關技術必將得到大力發展。當前,全球燃料乙醇產業正處於從1代(以糧食和甘蔗為原料)和1.5代(以木薯和甜高粱等非糧作物為原料)為主,向2代(以農林廢棄物為原料)升級轉換時期。其中纖維素燃料乙醇技術的原料為農林廢棄物,主要佔用林地和邊際性土地,不與人爭糧,不與糧爭地,是未來的發展方向。

3中國發展燃料乙醇的必要性與面臨的挑戰

3.1有利於降低中國的石油對外依存度,緩解國內上游勘探開發壓力

中國油田開發整體進入中高含水階段,原油增產壓力不斷加大,國內原油生產與消費缺口已增加到3.78億噸/年。受國內產量下降和消費量增加的雙重影響,2016年中國原油進口量持續增加,對外依存度升至65.4%,比2015年提高4.6個百分點,預計2020年將接近70%,石油供應安全壓力巨大。中國出臺燃料乙醇發展計劃,既可以緩解對石油進口的過分依賴,提高能源自給率,也可以緩解石油企業的產量“硬穩定”“硬增長”壓力,有利於中國油氣產業的可持續發展。

3.2有利於石油企業產業鏈的原料優化,增加石油化工高附加值產品生產

中國汽油品質的提高和石化產品(化纖)的發展,均受到石油成分中高辛烷值的制約。提高油品質量和發展化工與化纖均需要高辛烷值組分,但石油中的高辛烷值組分含量一般僅為6%。通過發展燃料乙醇,解決汽油的高辛烷值組分資源不足的問題,把有限的高辛烷值組分資源用於效益更好的化工和化纖產品,從而提高石油產品的附加值。

3.3有利於促進中國綠色低碳發展,增強油品在交通運輸領域的競爭力

近年來,以電動汽車為代表的新能源汽車快速發展,歐洲多國已宣佈或倡導禁售燃油車,中國也將制定禁止燃油車的時間表,主要動因是減少碳排放以應對氣候變化。生物燃料乙醇作為可再生能源,可有效減少碳排放,從而增加傳統燃油車的競爭力。另外,全國碳市場即將啟動,發展燃料乙醇可有效緩解減排壓力,變相增加石油企業的碳交易收益。若2020年全國燃料乙醇利用量達到1570萬噸,則可減少CO2排放量4950萬噸,若屆時碳價為30元/噸,則相應收益可達15億元。

3.4中國發展燃料乙醇對石油行業構成的挑戰

一是燃料乙醇稅費不合理,石油企業接受度不高。按國家規定,燃料乙醇結算價格按照供軍隊和國家儲備用93號汽油供應價格×車用乙醇汽油調配銷售成本的價格摺合係數0.9111計算。自2014年下半年國際油價“斷崖式”下跌以來,國內成品油批發價格持續下行,但石油企業與燃料乙醇生產企業的結算價格按含稅價格計算,增加了採購成本。此外,國家規定以汽油、汽油組分調和生產的甲醇/乙醇汽油也屬於消費稅徵收範圍,相當於石油企業不僅購買了含稅的燃料乙醇,還為乙醇汽油中的乙醇組分付出了與汽油同等的1.52元/升的消費稅。

二是油品儲存、運輸成本將大幅增加。乙醇汽油的保質期短,且對儲存、運輸各環節的要求特別高。若普及乙醇汽油,當前汽油儲存設施、管道、油庫都需要更新改造,升級費用將高達數百億元。

三是推廣乙醇汽油勢將延緩未來汽油消費量增長速度。按2020年燃料乙醇汽油全覆蓋計算,未來3年燃料乙醇將累計替代常規汽油3343萬噸,汽油需求增長率將從原預測的6.7%下降至3.8%。

4對中國石油企業的建議

鑑於國家推廣燃料乙醇的目的主要是發展綠色低碳能源,保護農民種糧的積極性,提高農民收入,以確保國家糧食安全(國家第一安全)及實現2020年中國全面脫貧,故對石油企業提出如下建議。

一是爭取國家對於銷售乙醇汽油的稅收優惠,實現互利共贏。針對燃料乙醇稅費不合理的問題,爭取推動國家執行扣除燃料乙醇比例後再計算汽油消費稅的政策,推動國家取消對乙醇價格的管制,改由購銷雙方根據市場供需情況協商確定結算價格,充分發揮市場在資源配置中的決定性作用,實現互利共贏。

二是要早謀劃,爭取主動。從國家政策來看,國家明確了綠色低碳的能源轉型戰略方向,強調去陳化糧庫存的決心。此外,維護農民利益是2020年前中國實現全面脫貧的重要前提,全國推廣乙醇汽油的趨勢很難改變。未來三年,中國至少需要增加1275萬噸/年的燃料乙醇生產能力。儘管當前國家取消了以玉米和小麥為原料的乙醇生產補貼,但庫存玉米價格仍有一定的優勢。石油企業應儘早研究與糧企合作的可能性,打通整個乙醇產業鏈。可研究投資纖維素燃料乙醇等先進生物液體燃料技術的可行性,並探索佈局生物燃料+CCS技術等國家戰略性儲備技術。


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