中国燃料乙醇发展现状及对石油行业的影响

  [国际石油经济2017-12-08]2016年，中国燃料乙醇产能为271万吨/年，燃料乙醇消费量为260万吨，乙醇汽油占全国汽油消费总量的1/5。根据规划，2020年中国燃料乙醇年利用量将达到1570万吨，考虑到开工率，产能缺口约为1275万吨/年。中国发展燃料乙醇，石油企业接受度不高，改造升级费用巨大。建议石油企业研究争取相关政策支持，与粮食企业开展互利合作，同时探索投资纤维素燃料乙醇等先进生物液体燃料技术的可行性。
  2017年9月13日，国家发展改革委、国家能源局、财政部等15部委下发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，提出到2020年，乙醇汽油在全国基本实现全覆盖。以此推算，预计未来3年可累计减少汽油消费3343万吨，相应拉低常规汽油消费增速2.9个百分点，2020年我国燃料乙醇年利用量将达到1570万吨。按目前中国乙醇供应能力，产能缺口约为1275万吨/年。建议石油企业尽早研究与粮企合作的可能性，同时探索投资纤维素燃料乙醇等先进生物液体燃料技术的可行性，助力中国绿色低碳转型发展。
  1世界燃料乙醇发展现状
  全球燃料乙醇产量和消费量快速增长。2005-2016年，全球生物燃料乙醇消费量从3628万吨增加到7915万吨(见图1)，年均增长7.3%。目前有超过40个国家和地区推广生物燃料乙醇和车用乙醇汽油，年消费乙醇汽油约6亿吨，占全球汽油消费总量的60%左右。
  美国是世界最大的生物燃料乙醇生产国和消费国，主要原料为玉米。美国的燃料乙醇生产始于上世纪70年代末的第二次石油危机，2016年，全美生物燃料乙醇总产量达到4554万吨(见图2)，E15车用乙醇汽油在美国已实现全覆盖，年减排二氧化碳超过4350万吨。
  巴西是世界第二大生物燃料乙醇生产国和消费国，也是最早实现车用乙醇汽油全覆盖的国家，主要原料为甘蔗。2016年，巴西生物燃料乙醇产量达到2118万吨，主要通过高比例掺混(27%)利用，巴西燃料乙醇替代了该国50%的汽油。
  欧盟早在1985年就开始使用乙醇含量为5%的车用乙醇汽油。2016年，欧盟生物燃料乙醇产量为409万吨。
  2016年，上述3个国家和地区的燃料乙醇消费量占全球总量的83%，中国、加拿大的生物燃料乙醇消费也呈逐步上升趋势(见图3)。
  2中国燃料乙醇发展现状与趋势
  2.1中国燃料乙醇发展总体平稳，但市场接受度较差
  2001年，为解决陈化粮问题、改善大气及生态环境质量和调整能源结构，中国启动了“十五”酒精能源计划，推广使用燃料乙醇。目前，全国已有11个省(区)试点推广E10乙醇汽油，2016年中国燃料乙醇产能为271万吨/年(见表1)，产业规模居世界第三，燃料乙醇消费量为260万吨，乙醇汽油消费量已占同期全国汽油消费总量的1/5。2014年下半年国际油价大幅下跌导致国内成品油批发价格持续下行，燃料乙醇结算价格却随汽油质量升级而提高，价格倒挂问题严重。另外，乙醇汽油热值低、动力不足、尾气排水较多等因素导致燃料乙醇在中国的市场认可度不高。这些都影响了燃料乙醇的推广应用。
  2.2政策助推燃料乙醇在“十三五”期间加速发展
  中国《可再生能源法》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要》提出，到2020年，生物燃料消费量占全部交通燃料的15%左右。近期发布的《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》明确提出在全国范围内推广使用车用乙醇汽油，到2020年基本实现全覆盖。中国石油集团经济技术研究院预测，2020年中国汽油消费量约为1.57亿吨，若实现乙醇汽油全覆盖且按照E10汽油标准，燃料乙醇年利用量将达到1570万吨。由于2040年前液体燃料在交通运输领域的主体地位不可撼动，可以预期未来燃料乙醇利用空间广阔。
  2.3玉米库存量大，可确保乙醇生产原料供应充足
  从短期来看，为去库存，陈化粮食将作为中国燃料乙醇的主要原料。截至2017年7月末，中国玉米库存量高达2.6亿吨，远超中国一年的玉米消费量，玉米去库存势在必行。按3.3吨玉米生产1吨乙醇估算，仅用一半库存玉米，即可生产乙醇近4000万吨。按照交通燃料全部使用乙醇汽油测算，未来3年燃料乙醇将累计替代常规汽油3343万吨，足以支持2020年前乙醇汽油的发展需求。从长期看，发展纤维素乙醇技术是必然趋势，中国每年可利用的秸秆和林业废弃物超过4亿吨，若30%被利用，就可生产燃料乙醇2000万吨。
  2.4未来三年需要大幅增加燃料乙醇生产能力
  2016年，中国燃料乙醇生产能力为271万吨/年，在建、拟建和规划的燃料乙醇项目生产能力为106.2万吨/年(见表2)，合计约377.2万吨/年。按照2020年燃料乙醇年利用量1570万吨，生产装置开工率95%计算，燃料乙醇总的生产能力应达到1652万吨/年，需要再净增生产能力1275万吨/年。
  2.5生物能源发展前景广阔
  《巴黎协议》通过“把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内”目标。要实现这一目标，需要零排放甚至负排放技术，以减少及消除大气中的温室气体。生物燃料+CCS技术被认为是最可行的负排放技术，因此生物燃料相关技术必将得到大力发展。当前，全球燃料乙醇产业正处于从1代(以粮食和甘蔗为原料)和1.5代(以木薯和甜高粱等非粮作物为原料)为主，向2代(以农林废弃物为原料)升级转换时期。其中纤维素燃料乙醇技术的原料为农林废弃物，主要占用林地和边际性土地，不与人争粮，不与粮争地，是未来的发展方向。
  3中国发展燃料乙醇的必要性与面临的挑战
  3.1有利于降低中国的石油对外依存度，缓解国内上游勘探开发压力
  中国油田开发整体进入中高含水阶段，原油增产压力不断加大，国内原油生产与消费缺口已增加到3.78亿吨/年。受国内产量下降和消费量增加的双重影响，2016年中国原油进口量持续增加，对外依存度升至65.4%，比2015年提高4.6个百分点，预计2020年将接近70%，石油供应安全压力巨大。中国出台燃料乙醇发展计划，既可以缓解对石油进口的过分依赖，提高能源自给率，也可以缓解石油企业的产量“硬稳定”“硬增长”压力，有利于中国油气产业的可持续发展。
  3.2有利于石油企业产业链的原料优化，增加石油化工高附加值产品生产
  中国汽油品质的提高和石化产品(化纤)的发展，均受到石油成分中高辛烷值的制约。提高油品质量和发展化工与化纤均需要高辛烷值组分，但石油中的高辛烷值组分含量一般仅为6%。通过发展燃料乙醇，解决汽油的高辛烷值组分资源不足的问题，把有限的高辛烷值组分资源用于效益更好的化工和化纤产品，从而提高石油产品的附加值。
  3.3有利于促进中国绿色低碳发展，增强油品在交通运输领域的竞争力
  近年来，以电动汽车为代表的新能源汽车快速发展，欧洲多国已宣布或倡导禁售燃油车，中国也将制定禁止燃油车的时间表，主要动因是减少碳排放以应对气候变化。生物燃料乙醇作为可再生能源，可有效减少碳排放，从而增加传统燃油车的竞争力。另外，全国碳市场即将启动，发展燃料乙醇可有效缓解减排压力，变相增加石油企业的碳交易收益。若2020年全国燃料乙醇利用量达到1570万吨，则可减少CO2排放量4950万吨，若届时碳价为30元/吨，则相应收益可达15亿元。
  3.4中国发展燃料乙醇对石油行业构成的挑战
  一是燃料乙醇税费不合理，石油企业接受度不高。按国家规定，燃料乙醇结算价格按照供军队和国家储备用93号汽油供应价格×车用乙醇汽油调配销售成本的价格折合系数0.9111计算。自2014年下半年国际油价“断崖式”下跌以来，国内成品油批发价格持续下行，但石油企业与燃料乙醇生产企业的结算价格按含税价格计算，增加了采购成本。此外，国家规定以汽油、汽油组分调和生产的甲醇/乙醇汽油也属于消费税征收范围，相当于石油企业不仅购买了含税的燃料乙醇，还为乙醇汽油中的乙醇组分付出了与汽油同等的1.52元/升的消费税。
  二是油品储存、运输成本将大幅增加。乙醇汽油的保质期短，且对储存、运输各环节的要求特别高。若普及乙醇汽油，当前汽油储存设施、管道、油库都需要更新改造，升级费用将高达数百亿元。
  三是推广乙醇汽油势将延缓未来汽油消费量增长速度。按2020年燃料乙醇汽油全覆盖计算，未来3年燃料乙醇将累计替代常规汽油3343万吨，汽油需求增长率将从原预测的6.7%下降至3.8%。
  4对中国石油企业的建议
  鉴于国家推广燃料乙醇的目的主要是发展绿色低碳能源，保护农民种粮的积极性，提高农民收入，以确保国家粮食安全(国家第一安全)及实现2020年中国全面脱贫，故对石油企业提出如下建议。
  一是争取国家对于销售乙醇汽油的税收优惠，实现互利共赢。针对燃料乙醇税费不合理的问题，争取推动国家执行扣除燃料乙醇比例后再计算汽油消费税的政策，推动国家取消对乙醇价格的管制，改由购销双方根据市场供需情况协商确定结算价格，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，实现互利共赢。
  二是要早谋划，争取主动。从国家政策来看，国家明确了绿色低碳的能源转型战略方向，强调去陈化粮库存的决心。此外，维护农民利益是2020年前中国实现全面脱贫的重要前提，全国推广乙醇汽油的趋势很难改变。未来三年，中国至少需要增加1275万吨/年的燃料乙醇生产能力。尽管当前国家取消了以玉米和小麦为原料的乙醇生产补贴，但库存玉米价格仍有一定的优势。石油企业应尽早研究与粮企合作的可能性，打通整个乙醇产业链。可研究投资纤维素燃料乙醇等先进生物液体燃料技术的可行性，并探索布局生物燃料+CCS技术等国家战略性储备技术。（作者系中国石油集团经济技术研究院费华伟、王利宁、赫春燕、陈蕊）