生物柴油发展现状、影响与展望

第25卷第3期农业工程学报Vol.25No.32982009年3月TransactionsoftheCSAEMar.2009生物柴油发展现状、影响与展望吴伟光1,2，仇焕广1，徐志刚1（1．中国科学院地理科学与资源研究所农业政策研究中心，北京100101；2．浙江林学院经济管理学院，临安311300）摘要：随着第一代生物液体燃料发展规模的迅速扩大，其发展对农产品价格、粮食安全与环境等方面的影响开始显现，并引起了各国政府和学术界的广泛关注。该文在分析世界主要国家生物柴油发展现状、目标与激励政策的基础上，通过对生物柴油生产的原料需要和技术现状分析，探讨了生物柴油发展对农产品价格与环境等方面的可能影响。研究表明：未来生物柴油持续扩张的趋势不可逆转，将对农产品价格产生较大的上涨压力；生物柴油发展对环境和温室气体排放会产生影响，但影响程度与生产方式及其导致的土地利用变化情况密切有关；中国应重点发展林业生物柴油等“非粮”生物液体燃料产业，并建立有利于该产业健康发展的政策规范。关键词：生物柴油，环境影响，农产品，发展，价格影响，政策建议中图分类号：F3，S216文献标识码：A文章编号：1002-6819(2009)-3-0298-05吴伟光，仇焕广，徐志刚.生物柴油发展现状、影响与展望[J].农业工程学报，2009，25(3)：298－302.WuWeiguang,QiuHuanguang,XuZhigang,Biodieseldevelopment:currentstatus,potentialimpactsandperspectives[J].TransactionsoftheCSAE,2009,25(3)：298－302.(inChinesewithEnglishabstract)0引言近年来，世界各国出于加强能源安全、减少温室气体排放和促进农业发展等多方面的考虑，积极促进和扶持生物液体燃料发展。据统计，世界生物燃料乙醇与生物柴油的产量分别从2000年的170亿L和9亿L，上升到2007年的495亿L和98亿L[1]。随着世界第一代生物液体燃料（主要以玉米、大豆等传统作物为原料）发展规模的迅速扩大，其发展对农业生产、农产品价格、粮食安全、农民收入与贫困以及环境等方面的影响开始逐步显现，引起了各国政府和学术界的广泛关注，并展开了大量的实证研究，但目前尚未取得一致公认的研究结论。国际上，对于是否应该发展生物液体燃料及发展规模与方式的争论也日趋激烈[2]。生物柴油是生物液体燃料的重要组成部分，虽然目前所占份额较小，但发展速度十分迅速，大大超过了燃料乙醇的增长速度，其发展可能产生的经济与环境等方面的影响也逐渐凸显。本文的目标是在分析世界主要国家生物柴油发展现状、目标与政策的基础上，通过对生物柴油生产的原料需要和技术现状分析，重点探讨生物柴油发展对农产品价格、粮食安全与环境等方面的可能影响，最后展望了生物柴油产业未来的发展方向并对中国生物柴油的发展提出政策建议。1世界生物柴油发展状况1.1世界生物柴油发展态势图1为世界生物柴油产量增长趋势。从图1可以看出，在2004年之前，世界生物柴油年均绝对增长速度相对较慢；近年来，由于国际石油价格持续攀升，各国纷纷出台各种鼓励生物柴油发展的政策措施，加之生物柴油生产技术不断提高，生物柴油产业发展步伐明显加快。生物柴油产量从2004的21.96亿L猛增到2007年的98.41亿L，年均增长量达25.48亿L。图1世界生物柴油产量增长趋势Fig.1Growthofglobalbiodieselyield收稿日期：2008-08-14修订日期：2008-12-16基金项目：国家社科基金（07BJY062）；国家自然科学基金（70603036）；教育部人文社会科学规划基金(08JA790120)的资助作者简介：吴伟光（1972－），男，浙江缙云人，博士研究生，副教授。主要从事林业生物质能源和环境资源经济学等方面的研究。北京中国科学院地理科学与资源研究所，100101从地区分布来看，欧盟是生物柴油生产最为集中的地区。2005年欧盟生物柴油产量约占世界总量的85%，其中，德国、法国和意大利分别占世界总量的50%、14%和6%。美国占8%，巴西和澳大利亚约各占2%，其他国家合计仅占3%。值得注意的是，近年来印度、马来西亚、第3期吴伟光等：生物柴油发展现状、影响与展望299印度尼西亚和中国等许多发展中国家，均已制定了生物柴油发展规划，并出台了相应的扶持政策，预计未来几年中，这些国家的发展规模将会迅速扩大。1.2主要国家生物柴油发展目标与激励政策1.2.1主要国家生物柴油发展目标近年来，世界各国为加快生物液体燃料发展，纷纷制定或重新修订了液体生物燃料发展目标（表1），并出台了相应的鼓励政策。据统计，到2006年底止，世界共有17个国家制定了国家层面生物液体燃料发展目标[1]；从原料选择来看，目前以油菜籽、大豆以及餐饮废油为主。为减缓生物液体燃料发展对农产品价格与粮食安全的可能影响，许多国家开始发展林业生物柴油、“工程海藻”生物柴油等新的生物燃料技术，但目前仍处于示范或实验室研究阶段。表1世界主要国家生物柴油发展目标及主要原料Table1Gargetsofbiodieseldevelopmentandmainfeedstockinmaincountriesintheworld国家或地区生物柴油发展目标主要原料欧盟2010年占交通所用能源的5.75%；2020年10%（其中80%为生物柴油）油菜籽其中：德国2007年4.4%；2010年5.75%油菜籽法国2010年7%油菜籽意大利2010年5%油菜籽美国2009年19亿L；2016年38亿L大豆、动物油巴西2008年占交通柴油用量的2%；2013年达到5%大豆、蓖麻籽印度2007年占交通柴油用量的5%；2012年达到20%麻疯树油马来西亚2008年占交通柴油用量的5%棕榈油中国2010年2.5亿L；2020年25亿L麻疯树油、餐饮废油泰国2011年占交通柴油用量的3%棕榈油、麻疯树油菲律宾2008年占交通柴油用量的1%；2011年达到2%椰子注：资料来源:。1）欧盟及其主要成员发展目标包括乙醇燃料，但80%以上为生物柴油。2）燃料乙醇比重为0.79kg/L，生物柴油比重为0.87kg/L。1.2.2主要国家生物柴油发展的激励政策为了实现上述目标，各国及地区纷纷通过税收减免、直接补贴、强制性混合配比等措施，鼓励生物柴油产业发展。1）欧盟欧盟是目前最主要的生物柴油生产基地，2006年产量达55亿L，约占世界产量的85%。欧盟对生物能源原料种植、生产加工、市场销售与使用等各个环节给予了一系列的政策支持与优惠[3]。根据DirectiveEC2003/96文件规定，欧盟委员会允许成员国对生物柴油生产实行税收减免政策。据估计，2006年欧盟对生物液体燃料的税收减免额度达30亿欧元，平均税收减免幅度为0.5欧元/L。为了减少因税收减免对政府财政收入的影响，最近许多国家开始实施在石化交通能源中强制性添加生物液体燃料的规定，对于达到规定者给予相应的税收优惠，否则不给予优惠。同时，欧盟对以休耕地种植能源作物给予45欧元/hm2补贴，但补贴总面积不超过200万hm2。2）美国美国是世界上最大的燃料乙醇生产国，生物柴油规模相对较小。近年来，美国开始重视生物柴油发展[4]。1999年，美国政府颁布了开发生物质能源的法令，生物柴油是其中重点发展领域之一。为鼓励生物柴油发展，自2004年开始，美国政府对生物柴油产业也给予了玉米乙醇产业所享受的同等优惠政策。例如，对以废油和大豆为原料生产的生物柴油，政府将分别提供每3.785L（等于1加仑）0.5美元和1美元的税收减免，对于年产量低于22710万L（6000万加仑）的小型生物柴油生产企业，对其在5677.5万L（1500万加仑）以内的生物柴油产出给予2.64美分/L（10美分/加仑）的企业所得税优惠。3）印度印度是世界上能源需求增长速度最快和最主要的石油进口国之一。2003年，印度政府制定了“国家生物液体燃料发展计划”（Nationalmissiononbiofuel，重点推行“麻疯树生物柴油计划”，并出台了一系列激励政策与措施。主要包括：①由政府建立示范项目。由政府建立40万hm2集中连片的麻疯树示范基地，并计划投入149.6亿卢比（约3.4亿美元）对麻疯树种植、生物柴油加工、销售以及技术研发等各个环节提供资助。②实行生物柴油收购政策。③向麻疯树种植农户提供为期4年的优惠贷款，并由国家或企业与农户签订合同，以每kg不低于5卢比价格回收麻疯树种籽。④对能源实行分类制度，并对可再生类能源实施税收优惠政策。4）中国中国是世界第三大生物液体燃料生产国，目前以玉米燃料乙醇为主。2007年中国政府出于粮食安全的考虑，紧急出台政策限制玉米燃料乙醇生产，林业生物柴油成了未来生物液体燃料发展的重点方向之一[5]。如国家林业局已经编制了《全国能源林建设规划》和《林业生物柴油原料林基地“十一五”建设方案》，提出“十一五”期间，中国将发展生物柴油能源林83万hm2，到2020年定向培育能源林1330万hm2，满足年产600万t生物柴油生产的原料需要。为了促进生物柴油产业发展，中国政府专门制定了生物柴油产业发展优惠政策。2006年政府颁布了《关于发展生物质能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》，明确规定对生物能源与生物化工行业实施建立风险基金制度、实施弹性亏损补贴；原料基地补助；对具有重大意义的技术产业化企业的示范补助；及税收扶持4大财税优惠政策。2007年9月《生物能源和生物化工农业原料基地补助资金管理暂行办法》正式出台，规定对林业原料基地给予3000元/hm2补助。1.3对各国生物柴油发展目标的简要评述尽管许多国家都已经制定了生物柴油发展规划并付诸实施，但是近期全球农产品价格大幅上涨并引发了一系列的社会矛盾，不少国际组织和学者对生物液体燃料的发展提出了质疑。目前，一些国家如欧盟、美国和中国等都已经开始重新审视生物液体燃料发展目标与发展300农业工程学报2009年方式。未来生物柴油的发展将取决于以下三个方面的因素：第一、石油价格的变化，如果未来石油价格保持在目前的高水平或继续上涨，这必然将推动生物柴油的进一步发展；第二、生物柴油的原料生产和加工技术的发展，如果以“非粮原料”为主的生物柴油生产技术取得突破，未来生物柴油的发展前景将更为广阔；第三、农产品价格的变化情况，如果农产品价格持续保持在高位运行，这必然会增加生物柴油的生产成本，全球各国也必须在能源安全和粮食安全之间做出取舍。2生物柴油生产的原料需求和技术现状生物柴油发展导致对有限耕地资源的挤占，推动农产品的价格上涨并对一些国家的粮食安全构成威胁，是社会各界普遍关注和担心的问题。据估计，目前用于生物柴油原料的油料作物约占世界油料作物总产量的8%[6]。2005年欧盟有58%的油菜籽被用于生物柴油生产，用于能源作物种植的耕地面积约为270万hm2，占欧盟25个成员国耕地总量的3%。如果到2010年将生物燃料使用比例提高到5.75%，在不依靠进口的情况下，能源作物种植面积将达到1600万hm2[7]。在世界耕地资源十分短缺的情况下，分析不同原料单位面积生物柴油产出效率，对于未来生物柴油发展适宜原料品种的选择具有重要的参考意义。通过综合分析已有相关文献[2,9,10]对在目前技术水平条件下，主要原料的单位面积产量、加工转换效率和单位土地面积生物柴油产出水平进行了对比分析（表2）。就单位土地面积生物柴油产出效率来说，油棕榈和麻疯树等木本油料植物比传统的油菜籽和大豆等传统油料作物要高，更具发展前景。当然，在现实中进行原料选择时，还需要对其经济成本及可能的环境影响等因素进行综合分析后，才能做出适宜性评价。表2不同原料转换效率与单位面积生物柴油产出效率TabLe2Conversionratioofvariousf