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汽车燃料由,燃料乙醇发展对玉米贸易的影响及

发布时间:2019-09-21 12:15编辑:车主口碑浏览(118)

    随着全球经济的高速发展,人类对能源物质的消耗日俱加重。特别是以石油、煤炭为代表的不可再生的黑色能源,再加上波斯湾地区永无休止的动荡局势,使这些能源物质显得越发紧张起来。

    20世纪70年代以来,燃料乙醇生产技术日臻成熟,因其具有既可直接替代汽油等化石燃料又可与汽油按一定比例混合使用的特性,受到许多关注能源安全、试图发展生物质能源的国家的重视和支持。美国和巴西是燃料乙醇的主要生产国,两国分别以玉米和甘蔗为原料生产燃料乙醇,其产量之和占世界的88%。其中玉米乙醇最大生产国美国的燃料乙醇的快速发展对玉米产业产生了深远影响。进入新世纪以来,在政策和市场等多种因素推动下,美国的燃料乙醇生产发展速度明显加快,产量成倍增长,2011年用于生产燃料乙醇的玉米1.3亿吨,占其当年玉米产量的40%、世界玉米总产量的15%和贸易量的1.4倍。燃料乙醇的快速发展已成为影响全球玉米供求平衡并推高国际市场价格的重要因素。 一、全球燃料乙醇发展概况 20世纪70年代后,随着各国经济的快速发展,对石油的需求迅速增加,而此期间爆发的两次石油危机又使部分能源消耗大国的经济遭受严重冲击,美国、巴西等国意识到发展替代能源的必要性,开始通过立法及政策鼓励在车用汽油中添加燃料乙醇。 主要原料及产量 目前国际上燃料乙醇的生产原料主要分为三类:一是淀粉质原料,主要有玉米、甘薯、木薯、马铃薯、小麦、大麦、大米及高粱等;二是糖质原料,主要是甘蔗、甜菜及糖蜜;三是纤维素原料,主要是农作物秸秆、林业加工废料、甘蔗渣及城市垃圾中所含的废弃物。以玉米、小麦和甘蔗为原料的生产技术最为成熟。1975-2011年,世界燃料乙醇产量从1.5亿加仑[1]增加到223.6亿加仑,增加151倍,年均增长15%。 图1 1975-2011年世界燃料乙醇产量 数据来源:地球政策研究所, 主要生产国 2010年,美国和巴西的燃料乙醇产量分别为120亿加仑[2]和73亿加仑,分别占当年全球产量的55%和33%。欧盟、中国和加拿大的比重均不足5%,所用原料主要有玉米、小麦和薯类等。在以玉米为原料的燃料乙醇生产中,美国所占比重超过80%,这对世界玉米贸易必然产生重要影响。 图22010年燃料乙醇主要生产国产量所占比重 数据来源:地球政策研究所, 美国燃料乙醇的发展现状 美国联邦政府通过一系列法案和政策优惠来支持和保护燃料乙醇生产,以减少对化石燃料进口的依赖、提高农民收入并减少温室气体排放,其措施主要包括:1.强制混合政策,通过制定可再生能源标准强制提高燃料乙醇产量;2.税收优惠政策,政府给予与汽油混合的乙醇一定的税收返还(《2008年食品、保护和能源法》把退税标准由原每加仑51美分减至45美分,该政策于2011年底到期);3.进口关税政策,对从非加勒比海国家进口燃料乙醇征收每加仑54美分的进口关税以防止其对国内市场造成冲击;4.其他政策,包括对小规模乙醇生产者实施收入税减免及为相关企业建设和扩张提供低息贷款等。除联邦政府补贴外,各州政府也出台了相应的支持政策。 在市场层面,原油价格上涨使原油和玉米比价上升,扩大了燃料乙醇生产的利润空间。在现有技术水平和不同政策背景下,保持乙醇生产盈亏平衡所对应的玉米和石油比价关系如图49所示。2005年7月-2006年8月,原油价格维持在每桶50-70美元之间,玉米价格不超过2美元/蒲式耳[3],乙醇生产企业获得了较高利润。导致2007-2008年美国乙醇产能迅速扩张,但由于玉米价格飙升压缩了燃料乙醇的利润空间,扩张速度在2009年后放缓。 图3乙醇生产在不同玉米和石油价格水平下的盈亏平衡点 注:固定补贴指《2008年食品、保护和能源法》确定的每加仑乙醇45美分的补贴;浮动补贴指根据原油价格变化对乙醇进行的补贴;rfs15指根据可再生能源标准将乙醇产量设定为150亿加仑。 数据来源:taheripour和tyner,“乙醇政策分析—目前我们得到的经验教训?”,choices, 3rdquarter, 2008.23。 图41999-2011年美国新增的燃料乙醇产能 数据来源:能源信息管理局。 正是在上述政策和市场因素的推动下,进入21世纪后,美国燃料乙醇产量迅速增长,从2000年的16.3亿加仑增加到2011年的139亿加仑,增加7.5倍,年均增长21.5%,其中2008-2010年的产量增长量分别占世界的59%、73%和76%。 图51980-2011年美国燃料乙醇产量 数据来源:美国可再生能源协会。 目前,美国混有燃料乙醇的汽油已几乎全部作为交通工具燃料消费。美国联邦环保局允许所有车辆使用添加10%乙醇的汽油;使用较少的灵活燃料汽车的添加比例最高可达85%。2011年,美国成品汽油产量1390亿加仑,其中添加了乙醇的汽油产量1227亿加仑,占88%,已趋于饱和已成为燃料乙醇消费继续增长的瓶颈。美国联邦环保局为实现能源法案设定的2022年燃料乙醇消费量360亿加仑的目标正在研究提高燃料乙醇在汽油中的混合比例。截至2011年1月,美国联邦环保局已允许2001年后生产的汽车使用混合比例为15%的乙醇汽油,这意味着目前62%的汽车可使用e15汽油。未来随着汽车发动机技术的改进,燃料乙醇作为汽车燃料的比例将继续提高,其市场容量也将进一步放大。 图62006-2011年美国成品汽油及添加了乙醇汽油的产量 数据来源:美国能源信息管理局。 二、燃料乙醇发展对玉米贸易的影响 2011年美国用于生产燃料乙醇的玉米达1.3亿吨,占世界玉米产量的15%和全球玉米贸易量的1.4倍。美国燃料乙醇的快速发展已成为影响全球玉米贸易、推高国际玉米价格的重要因素。 影响了玉米贸易量的增长 2000-2011年全球玉米产量从5.9亿吨增至8.8亿吨,增长49%,增产主要来自美国、中国、巴西和阿根廷,其中美国增产7600万吨,占全球增量的26%。但全球玉米贸易量并未随之增长,2000-2008年从8031万吨增至1.2亿吨,之后下滑,至2011年为1亿吨,比2008年减少了2000万吨。 图7世界和美国玉米生产与贸易情况 数据来源:fao数据库,联合国comtrade数据库。 尽管影响玉米贸易的因素很多,但美国燃料乙醇发展是世界玉米贸易量下降的一个重要因素。美国是世界最大玉米出口国,出口量的变化对全球玉米贸易量有极其显着的影响。随着燃料乙醇的快速发展,美国玉米消费结构也明显变化,用于饲料消费的玉米所占比重从2000年的59.8%降至2011年的37.2%,而用于生产燃料乙醇的玉米所占比重则从同期的6.5%增至38.8%,并在2010年超过饲用成为玉米最主要的消费需求。为此,美国一方面通过增加种植面积和提高单产来实现增产,但产量的增长不及燃料乙醇所用玉米的增加,2000-2011年美国玉米产量的增加不足同期燃料乙醇用玉米增加的70%;另一方面是减少玉米出口保障国内需求,2008年出口7141万吨,2011年下降到4589万吨,减量超过同期全球玉米贸易减量。 图81990-2011年美国玉米产量和需求结构 数据来源:美国农业部。 改变了世界玉米出口格局 长期以来,世界玉米贸易格局呈“出口国少进口国多”的特征。2000-2011年,美国、阿根廷、法国、巴西、乌克兰、匈牙利、南非和罗马尼亚是主要出口国,出口总量占世界80%-90%,其中美国约占一半。2006年后,随着燃料乙醇产量进入快速增长期,美国出口明显下滑,占世界出口量比重由2006年的60%降到2011年的44%。同时需求旺盛,南美、东欧和非洲国家玉米产量和出口量明显增长,其中阿根廷、巴西、乌克兰、南非和罗马尼亚的出口量分别从2006年的1040万吨、394万吨、168万吨、62万吨和24万吨增长到2011年的1666万吨、949万吨、781万吨、256万吨和231万吨,占世界出口量比重分别提高了2.4个百分点、9个百分点、7.3个百分点、1.7个百分点和2个百分点。 图9世界主要玉米出口国出口量所占比重 数据来源:联合国comtrade数据库。 成为推动国际玉米价格上涨的重要因素 进入新世纪后,燃料乙醇的玉米需求的快速增长直接导致了供求关系偏紧,价格不断飙升。美国是世界大宗农产品价格形成中心,其玉米价格上涨直接带动全球玉米价格上升。据爱荷华州立大学农业与农村发展中心研究人员测算,2006-2009年美国燃料乙醇产量增长推动玉米价格分别上涨19%、21%、37%和37%。其他学者和一些国际机构的研究结果也支持这一判断。田纳西大学农业政策分析中心的研究人员认为,如果美国现有耕地的10%用于生产生物燃料乙醇作物,美国农产品价格将上升8%-10%。国际食物政策研究所对印度、美国、巴西、坦桑尼亚等国发展生物燃料乙醇的经济影响分析结果表明,如果上述国家按照预定目标用玉米、甘蔗和木薯等生产燃料乙醇,将导致世界农产品价格上升约30%左右;生物燃料乙醇发展所导致的玉米需求增加以及因石油价格提高而导致的生产成本增加使2006年美国玉米价格上涨了73% ,全球玉米及其他农产品价格也随之大幅上涨。 图101990-2010年美国玉米价格和乙醇产量的变化趋势 数据来源:美国可再生能源协会加剧了国际玉米市场波动风险 燃料乙醇通过能源市场和农产品市场两个层面的竞争将玉米价格和能源价格紧密联系。在能源市场上,当化石燃料价格超过燃料乙醇生产成本时,就刺激燃料乙醇对玉米的需求。在农产品市场上,当玉米价格低于生产燃料乙醇盈亏平衡价格,就增加玉米向燃料乙醇转化,推动玉米价格上涨。2000年后,随着燃料乙醇的快速发展,玉米价格和原油价格的联动性明显增强,2005年后二者价格的波动趋势及幅度表现出很强的一致性(1997-1999年、2000-2004年,2005-2011年石油价格和玉米价格的相关系数分别为0.11,0.38和0.76)。由于能源市场影响远大于农产品市场,能源需求的微小变化既可引起农产品需求的巨大波动。玉米和原油价格的联动性增强必然加剧玉米市场的波动风险。 图11美国玉米价格和原油价格的变动趋势 数据来源:美国能源信息管理局,美国农业部。 三、展望及启示 燃料乙醇发展将继续对玉米贸易产生深远影响 尽管以玉米等粮食作物为原料的燃料乙醇发展受到许多批评和质疑,发达国家也可能因此调整生物燃料发展的目标、模式和步伐,但在能源需求不断增加和全球石油储量日趋减少的大背景下,美国和巴西等国继续推动燃料乙醇发展的基本趋势将不会有大的改变。目前美国等国正在研究第二代纤维素生物乙醇技术,但尚处实验阶段,距商业化生产尚需较长时间。因此,未来相当长时期内,燃料乙醇发展对玉米、甘蔗、小麦等农产品的需求仍将持续扩大,这也会对相关农产品的生产和贸易产生重要影响。中国作为世界玉米消费大国也应准确定位玉米进口依存度以保障粮食安全。 燃料乙醇发展进一步威胁部分净进口国的粮食安全 2008年以来,受粮食危机和国际粮价大幅波动影响,中东、非洲和拉美等部分粮食净进口国爆发骚乱,社会和政局稳定受到严重影响,燃料乙醇的发展进一步加剧了上述国家的粮食安全问题。一方面,全球最大的玉米生产和出口国美国在全球玉米需求增长背景下不仅未增加出口反而减少出口,加剧了全球玉米供求紧张局面,降低了主要进口国对玉米的可获得性,另一方面,全球玉米价格飙升通过市场机制传导至小麦、大米等其他粮食市场,带动了整个粮价的进一步上涨。 使用非粮原料发展燃料乙醇以兼顾能源安全和粮食安全 生物能源作为可再生能源对于优化未来能源结构、确保能源安全具有重要意义,但在缓解能源压力的同时应避免出现“与人争粮、与粮争地”的局面。各国应加大科研和政策支持力度,实现燃料生产原料多元化,积极利用非粮原料生产燃料乙醇,以在保障能源安全的同时也确保全球粮食安全的实现。 [1]非法定计量单位,1加仑约合3.8升。 [2]金沙手机官网,由于数据来源不同,此处美国燃料乙醇产量与下文略有差别。 [3]蒲式耳:非法定计量单位,1蒲式耳玉米=25.40117千克。下同。

    燃料乙醇即将成为新的基础产业

    全世界的能源专家都在积极探讨新的能源用以代替现有能源。像太阳能、风能、水能等等。但这些能源物质的利用都还处于小规模的、甚至是初级阶段,还远远不能替代"黑色能源"的作用。人们为此发明了太阳能汽车、电瓶汽车.但它们都因为不实用或技术的不成熟等方面的原因,而得不到大力推广。在这种大背景下,一种新能源物质的推出是势在必行,那就是生物能燃料乙醇,它将在未来一段时间内,在能源上扮演一个重要的角色。

    燃料乙醇是以玉米、小麦、薯类等为原料,经发酵、蒸馏、脱水而生产的,纯度为99.5%以上的无水乙醇,与汽油混配成乙醇汽油(国际上称为汽油醇GASOHOL),用作车用燃料。以发酵法生产的燃料乙醇,具有和矿物燃料相似的燃料性能,但其生产原料为生物源,是一种可再生能源。乙醇燃烧过程所排放的二氧化碳和含硫气体均低于汽油燃烧所产生的二氧化碳等废气,这对减少大气污染及抑制"温室效应"意义重大,燃料乙醇也因此被称为"绿色燃料"(混合使用可减少汽车尾气污染25%-50%)。

    目前,全世界都在致力于燃料乙醇的研究与使用当中。其中巴西和美国已使用20余年,欧洲部分国家也有使用。世界上发酵乙醇生产能力和产量最大的国家是巴西,目前该国有308家生产厂,生产能力超过了1500万吨/年。而美国于2005年8月8日,由美国总统布什签署了一项能源法案。其中很重要的一项内容是可再生燃料标准,也就是全力发展燃料汽油。

    我国的燃料乙醇应用市场潜力是巨大的,2005年我国消费近2亿多加仑,产能和作用范围还在不断扩大。预计潜在市场超过10亿加仑,全球达到160~180亿加仑。尽管其数量占全球汽油需求总量的比重仍小于8%,但燃料乙醇产量的增长将减轻汽油市场供应压力。燃料乙醇即将成为新的基础产业是一个不争的事实。

    早先由于玉米等辅料价格的上涨、技术不成熟导致的成本过高、人民币升值、贷款利率上调等原因,例如:2005年燃料乙醇价格为4900元/吨,而玉米的收购价为1400元/吨,按3吨玉米生产1吨乙醇计算,再加上加工费1200元/吨,折旧费400元/吨,综合计算,生产成本累计已达到6000元/吨。换句话说,公司每卖出一吨燃料乙醇就要亏损1100元。为了使企业能更好的生存下去,也为了我国燃料乙醇的发展,国家出台了相应的《方案》。《方案》规定变性燃料乙醇按同期90#汽油的出厂假以0.9111的价格进行结算,对于差价国家予以补偿。随着科学技术的发展,其最终也会变成一个赢利的暴利行业。

    正是在这无风险的投资与巨大的份额和即将得到的暴利诱惑下,各地企业纷纷盲目上马、开发生产,不但给国家带来了负担,而且造成了巨大的浪费。越是在技术不成熟的时候生产,原材料的需求量就越大,企业之间的竞争必将会抬高原材料的价格,最终导致恶性竞争。非但不能很好的发展生物能源,而且会阻碍生物能源的发展。好在国家也充分意识到事情的严重性,勒令叫停。目前我国除以上四家企业之外,还有广西一家研究所在从事薯类的生物能源研究。

    专家们为“绿金经济”出谋划策

    为了尽快的使企业自立更生,专家们也提出了相应的解决方案。

    一是节流 优化工艺流程,降低生产过程的消耗。

    二是开源 在生产乙醇的过程中,不仅注意提留蛋白饲料、玉米油、玉米粉等副产品,而且要广开应用领域,对玉米及副产品做到"吃干榨净"。

    三是不断扩大生产装置规模。

    目前,燃料乙醇已在国内9个省得到推广。2006年,全国共生产燃料乙醇144万吨,销售量达到139多万吨。预计2010年我国燃料乙醇消费总量达到500万吨的阶段性水平,将成为世界上仅次于巴西和美国的第三大燃料乙醇生产和消费国。

    我国是农业大国,农产品产量居世界首位,占全球的24.5%。但其农产品精深加工远远落后于世界发达国家的70%~90%,只有30%左右,且多为初级加工,造成资源浪费。眼下正是大力发展我国农产品精深加工的大好时机,但是不能是盲目的,要做到以最小的代价获得最大的收益。虽然现阶段有些困难,但我们要以一种发展的眼光去看待问题。

    燃料乙醇的发展带给我们的不仅仅是代替汽油那么简单,它是由"黑金经济"走向"绿金经济"的质的飞跃,对于改善大气环境、抑制"室温效应";推动粮食转化、带动农民增收;减少能源进口、节省国家外汇等等具有重大意义,而更具深远的则是涉及国家安全的战略意义。因此,大力开发"绿金经济"是环境保护的需要,是经济发展的需要,更是国家安全的战略需要。

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