中国已经发展了一个以废旧食用油为原料的生物柴油出口行业,但国内市场仍然遥不可及。
中国的生物柴油出口价格一直在大幅上涨,从去年1月的每吨不到7,元(1,美元)到今年7月超过12,元(1,美元)的历史最高价。今年前七个月的平均价格也超过了11,元。在中国自己的市场上,生物柴油库存也表现良好。
其主要原因是全球低碳发展的趋势和俄乌战争推高了石油价格。然而,生物柴油长期以来一直与减碳和能源安全有关。
马来西亚在20世纪80年代开始研究基于棕榈的生物柴油,以减少对进口原油的依赖。目前,该国规定其运输部门的燃料必须有15%的生物柴油成分。这将在今年年底增加到20%。与此同时,印度尼西亚已经达到了30%,远远超过了其他国家。
生物柴油
世界各国根据其动机和可用资源,对生物柴油采取不同的方法。巴西和美国用大豆生产生物柴油,因为他们种植了大量的大豆;在欧盟,主要原料是当地种植的油菜籽,为了达到运输排放的目标,该集团还进口棕榈油、大豆油和废食用油作为原料,以及已经用这些油制成的生物柴油。欧盟目前是世界上最大的生物柴油进口国和使用者。
在全球范围内,大多数生物柴油是直接由植物油制成的。然而,这可能是一个粮食安全问题,占用了本可用于粮食作物的土地。同时,为生产生物柴油原料而改变土地用途(如砍伐森林)已成为温室气体排放的一个关键来源。作为回应,欧盟正在限制使用直接由植物油生产的生物柴油。
中国使用大量的石油产品和食用油,而且这两种产品都依赖进口。因此,很早就明确表示,生物柴油行业将"不与人类争夺食物"。如果该行业想要用食用油来制造生物柴油,就必须先等着厨房来使用它们。
在中国,废旧食用油通常被称为"地沟油"。从20世纪90年代末开始,中国发生了一系列关于“地沟油”的丑闻,这些油被粗暴地回收并送回食客的餐桌。年,国务院下令加强对废旧食用油的管理,并探索商业资源回收的途径。年,国务院办公厅将废旧食用油管理作为"十三五"期间(-年)食品安全工作的重要组成部分。鼓励利用该资源的企业扩大业务,并酌情减税,以支持技术研究和利用系统的推广。
年,中国第一个20万吨的生物柴油厂被列入国家创新计划,标志着中国生物柴油行业的开始。但在此后的20年里,没有出现任何生物柴油的国内市场。一些地方政府和公司为打入汽车燃料市场所做的努力基本失败,中国生产的大部分生物柴油都出口到了欧盟。
据业内人士称,国内对生物柴油的兴趣不大。但是,随着碳中和目标和生物能源的未来重要性被反复强调,生物柴油作为化石燃料的替代品会有新的机会吗?
海外的成功
产业政策文件中充满了对生物柴油的积极评价。第13个五年计划期间的生物能源计划要求建立一个生物柴油标准体系,并加快该燃料在运输中的使用。符合标准的生物柴油的消费税将减少70%,同时还将立即退还增值税。中国制定B5和B燃料(添加5%和%生物柴油的柴油)的标准已经超过十年,但是在中国的燃料领域,仍然没有大规模使用生物柴油。
简单地说,运输和加工的高成本意味着用废食油制成的生物柴油比标准柴油的成本更高。如果政府不对其进行补贴,燃料制造商就没有动力去购买它。这就是为什么除了作为燃料或工业原料的一些有限应用外,中国的大部分生物柴油被出口到欧盟。
上海是个例外。自年以来,该市一直在试验在公共汽车和街道清洁车辆中使用生物柴油。到年底,该市的个加油站都可以使用B5生物柴油。
为了应对该行业的两个瓶颈:废旧食用油供应无保障和缺乏买家,市政府在年出台了一系列有益的措施,包括建立一个全市性的网络来收集和处理所需的原材料,并在加油站提供生物柴油。此外,该市气候变化预算的现金被用来补贴生产和销售B5生物柴油的公司。年,该市将这些补贴再延长两年。
由于中国没有其他城市或省份有类似的措施,欧盟市场实际上已经介入并支持中国的生物柴油行业。年4月,欧盟的可再生能源指令(RED)为生物燃料的使用设定了具有约束力的目标,包括要求到年生物燃料在公路和铁路运输中占到10%的燃料使用。由废物、非食品纤维和木质纤维制成的生物燃料得到了特殊待遇——一升算作两升。这使得用过的食用油制成的生物柴油比直接用植物油制成的生物柴油成为燃料零售商的更好选择,从而提高了价格。
年12月,修订后的指令,即RED2,开始生效。年公路和铁路运输燃料中的生物燃料比例目标被提高到14%,并对该生物燃料直接来自粮食和饲料作物的数量进行了限制。此外,到年,生物燃料中的棕榈油将被逐步淘汰,这意味着欧盟对非粮食来源的生物燃料的需求会更高。
然而,在运输燃料中使用来自废食油的生物柴油的上限被设定为1.7%。欧盟本地的废旧食用油供应不足,该限制旨在阻止新油被冒充为旧油。它还应该鼓励开发其他尚未成熟的"先进生物燃料"的技术。这些燃料的原料包括不适合用作食物或动物饲料的工业生物质废料、秸秆和粗甘油(已被列入RED2附件IX-a)。
但是欧盟仍然无法进口足够的废食用油,甚至无法达到1.7%的上限。根据咨询公司CEDelft的研究,这个数字意味着到年,欧盟每年要燃烧万至万吨来自废食油的生物柴油。事实上,在年,欧盟(包括英国)只使用了万吨,其中一半是进口。这些进口来自中国(34%)、美国(12%)、马来西亚(12%)、印度尼西亚(7%)、沙特阿拉伯(6%)和俄罗斯(4%)。
如果这些国家开始在国内使用更多的生物柴油来实现他们自己的气候承诺,那么什么会助长欧盟的野心呢?4月下旬,当印度尼西亚宣布禁止棕榈油出口时,也禁止了废旧食用油的出口。虽然只持续了三个星期,但警告信号很明显。
印度尼西亚目前有比其他地方更严格的生物柴油规定,但是它的生物柴油是直接用棕榈油制成的,它还没有充分利用使用过的食用油。
从长远来看,鼓励食用油的就业将对印度尼西亚的粮食和能源安全有好处。
国内的未来
中国是否也会鼓励国内使用废食用油?
自从中国宣布双重碳排放目标,即在年前达到碳排放峰值,并在年前达到净零排放,政府文件已经开始更积极和具体地谈论生物柴油。
例如,在2月,国家发展和改革委员会(NDCR)和国家能源局发布了关于能源部门绿色和低碳转型的政策指南,提出"支持生物乙醇、生物柴油和沼气等清洁燃料进入石油和天然气网络";5月,国家发改委和住房和城乡建设部公布了城市垃圾分类和处理计划,呼吁扩大餐厨垃圾的使用范围,并在合适的情况下将其用于制造生物柴油和其他产品;同月,国家发改委公布了第十四个五年计划期间(-年)的"生物经济"计划,称将在合适的地方开展生物柴油试验项目,并在航空领域开展生物燃料试点。
但是,原料的可用性正在阻碍中国的生物柴油产业。
清华大学环境学院教授、固体废物控制与资源回收研究所所长刘建国表示,业内人士将餐馆和家庭厨房的废物区分开来。他解释说,要使家庭厨房的资源回收变得可行,就需要在每个公寓楼中设置油品回收点。即使这样做了,也不会有足够的资源让人值得去回收厂。因此,使用过的烹调油必须来自餐馆厨房和食品加工厂。
据估计,中国每年生产的废食用油数量都超过1万吨。目前,约有万吨被用于生产生物柴油。但是,如果使用这些废旧食用油生产更多的生物柴油,它们会去哪里?在碳中和运输方面可能会有特别的作用。
世界各地的研究机构对实现碳中和运输的路线图达成了广泛共识——零碳动力必须及时来自电力和氢气。而这意味着内燃机将不得不离开道路。那么,如果没有发动机来燃烧它,还需要什么生物柴油呢?在电力或氢气不实用的情况下,如航空和航运,又是一种可能性。
能源过渡委员会和洛基山研究所的一份报告预测,到2年,中国的陆路运输将完全电动化,氢燃料电池只用于重型公路运输。同时,长途航空和航运将依靠生物燃料、合成燃料、氢气或氨气。该报告还指出,使用生物燃料来实现航空脱碳将是困难的,因为它将更加昂贵,而且供应不足。
能源基金会中国交通项目的高级项目主任龚惠民解释说:"毕竟,我们谈论的不是几百万甚至几千万吨的燃料,而是几亿吨。"
他认为生物柴油在交通脱碳方面发挥的作用有限,相反,他建议运输业应该寻求合成燃料。他表示有一系列零碳航空的技术正在开发中,目前还不清楚哪种技术是最好的。如果开发出大规模和廉价的氢气供应,就能以较低的价格合成氨和甲醇。尽管合成燃料和生物燃料目前都比传统的化石燃料昂贵,但合成燃料至少在规模上比生物燃料受到的限制少,而随着规模的扩大,单位成本将下降。
同时,生物柴油业内人士说,在向电动运输过渡的过程中,来自废旧食用油的生物柴油可以发挥巨大作用。如果B5生物柴油在全国范围内被采用,而不仅仅是在上海,那么对生物柴油的需求将达到万到万吨(根据年的柴油表观消费量计算,即国内生产+净进口,为1.47亿吨)。这远远超过了目前每年万吨的产量。
新技术并不是解决碳中和的"最后一英里"的唯一办法——碳市场也可以发挥作用。
每种技术或市场方法在不同的情况下有不同的优点和缺点。现在还不能说在碳中和运输方面的赢家会是什么。还有一些潜在的工业应用,生物柴油可以取代化石燃料柴油。
运输部门可能根本不需要生物柴油。但是生物柴油领域的有机增长将取决于绿色溢价下降到市场出现的程度。
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