文件编号：A237/0247
刊发时间：2020年9月30日
严密政策监管下的美国燃料乙醇生产和消费
可再生燃料作为保证美国能源安全和环境保护的重要手段之一，其中燃料乙醇，已成为美国车用燃料消费和能源国际贸易的重要组成部分。
王能全
为保证能源安全，同时也出于环境保护的目的，美国通过法律强制规定使用可再生燃料，从而使可再生燃料成为美国能源生产和消费的重要组成部分。可再生燃料计划之所以能够执行并取得较好的效果，还在于作为农业大国，美国的大豆和玉米产量很高，除直接用于出口外，在优惠且严密政策的支持、刺激和监管下，大量用于生产生物燃料，其中大豆用于生产生物柴油，玉米用于生产燃料乙醇，掺混在柴油和汽油中销售，或作为调合组份出口到国际市场。
依据美国能源信息署的有关资料和统计数据，本文将介绍美国可再生燃料有关政策和燃料乙醇的生产、消费、进出口等方面的情况，通过这些材料和数据，让我们更加全面地认识当下美国的能源行业。
一、严密的可再生燃料监管政策
美国的可再生燃料政策，是一个非常复杂的体系，简单地归纳其主要内容有以下几个方面：
（一）“可再生燃料标准”及其复杂的配套措施
根据2005年美国“能源政策法案”（the Energy Policy Act of 2005 ，EPAct）和2007年美国“能源独立和安全法案”（the Energy Independence and Security Act of 2007，EISA 2007），美国政府要求在销售的车用燃料中添加生物燃料，设定到2022年消费360亿加仑可再生燃料的目标。为此，美国环境保护署（EPA）每年都会发布可再生燃料标准（RFS），及与之配套的可再生燃料义务数量（RVO）和可再生燃料识别码（RIN）。可再生燃料义务数量，是每一个以石油为基础的汽油或柴油的炼油厂或进口商必须承担的义务，而可再生燃料识别码则允许它们灵活地选择如何执行可再生燃料标准。
可再生燃料义务数量，适用于每个实际供应汽油或柴油的责任方，以确定其在该日历年的具体可再生燃料义务，责任方必须在每个日历年结束后的60天内提交可再生燃料识别码，以证明其是否完成了可再生燃料义务数量。
可再生燃料识别码，用于作为完成可再生燃料标准目标的记录，并增加了完成目标的灵活性。每个可再生燃料识别码，是一个由38个字母和数字组成的代码，它代表美国生产或进口的每加仑可再生燃料。可再生燃料识别码的有效期为两年，即它们产生的年份和下一年。至少80%的年度义务，必须由当年产生的可再生燃料识别码来完成，部分多余的可再生燃料识别码可以留到下一年执行。
可再生燃料识别码，相当于一加仑燃料乙醇的信用额度，不同类型的可再生燃料根据其相对于美国环保署确定的乙醇估算价值，而获得特定数量的可再生燃料识别码。例如，每加仑的可再生柴油为1.7可再生燃料识别码；每加仑的生物柴油为1.5可再生燃料识别码。
当可再生燃料与汽油和柴油混合，或以纯形式（通常为100%生物燃料）出售给消费者时，代表燃料可再生属性的可再生燃料识别码与物理生物燃料分离，可用于合规目的检查或交易。单独的可再生燃料识别码具有市场价值，为责任方完成可再生燃料义务数量提供了另外一种灵活性。有义务的责任方，可以选择通过购买和混合实际数量的生物燃料来获得可再生燃料识别码，或者通过购买已经分离的可再生燃料识别码并将其提交给美国环保署进行合规检查。
除了用于记录执行可再生燃料标准的合规性外，可再生燃料识别码也是每加仑生物燃料价值的一部分。可再生燃料识别码的价值，来源于可再生燃料计划，为使用可再生燃料提供了经济激励。如果可再生燃料识别码的价格上涨，基于混合燃料和分离可再生燃料识别码的销售能力，调合商将受到鼓励调合更多的生物燃料。如果一种生物燃料混合到或超过可再生燃料计划要求的水平仍然是经济的，例如2006年到2012年大部分时间里的乙醇，市场就会预期可再生燃料识别码的价值接近于零。当生物燃料比不可再生燃料成本更高，但需要满足可再生燃料标准或必须大量混合才能经济时，可再生燃料识别码的价值，应该上涨到能刺激企业增加生物燃料混合数量的程度。
责任方可以灵活地履行可再生燃料标准的义务，方法有：通过混合实际数量的生物燃料来分离可再生燃料识别码，并将其提交给美国环保署进行年度合规检查；购买已经分离的可再生燃料识别码，并将其提交给美国环保署进行年度合规；或通过小型炼油厂豁免程序，向美国环保署申请豁免义务。
自2017年底以来，可再生燃料识别码的价格总体呈下降趋势。其中，D6类（可再生燃料）的可再生燃料识别码平均价格，2016年和2017年约为0.75美元/加仑，2018年约为0.30美元/加仑，截止2019年10月底不到0.20美元/加仑。同样，D4类（生物柴油）的可再生燃料识别码平均价格，2016年和2017年接近1.00美元/加仑，2018年降至约0.55美元/加仑，截止2019年10月底降至0.45美元/加仑。
四种可再生燃料指标（纤维素生物燃料、生物柴油、其他高级生物燃料和总量）的数量，按可再生燃料义务数量的百分比，分配给承担义务的各方，包括汽油、柴油的炼油厂和进口商。可再生燃料义务数量的计算方法，是将每个可再生燃料标准目标，除以每年不可再生汽油和柴油的估计供应总量。有四种独立的可再生燃料义务数量，代表四种不同的可再生燃料标准目标。
（二）小型炼油厂的可再生燃料豁免政策
根据2005年“能源政策法案”修订的“清洁空气法”(Clean Air Act)，2010年之前美国政府免除了小型炼油厂参与可再生燃料计划的义务，后来这些豁免延长到2011年和2012年。从2013年开始，原油日加工量低于7.5万桶的小型炼油厂，如果遵守可再生燃料标准会产生不成比例的经济困难，可以向美国环保署申请豁免。
2019年8月9日，美国环保署批准了31个小型炼油厂享受2018年度的豁免，比2017年批准的数量少了4个，相当于14.3亿个可再生燃料识别码，约占2018年可再生燃料目标192.9亿加仑的7.4%，这些豁免总计免除了约134亿加仑汽油和柴油符合可再生燃料标准的要求。
截止9月中旬，美国环保署仍未批准2020年小型炼油厂豁免，由此2020年美国总统大选中，燃料乙醇的豁免成了候选人之间争论的话题，因为相关政策会影响到美国农业带选民的选票。2020年9月15日，民主党总统候选人拜登称，特朗普政府于9月第三周宣布拒绝炼油厂的乙醇追溯豁免权是不作为，特朗普政府针对乙醇行业的举措太少，太迟，而且缺少政治上的透明化。
（三）不断增长的可再生燃料目标数量
2013年，美国可再生燃料标准的目标是165.5亿加仑，包括纤维素生物燃料、生物柴油、其他高级生物燃料等，具体细分的目标为：纤维素生物燃料，0.008%；相当于乙醇当量的生物柴油，1.12%；其他先进生物燃料，1.6%。当年，可再生燃料总量占比为9.63%。
根据2018年11月美国环保署发布的纤维素生物燃料、先进生物燃料和可再生燃料2019年最终数量，以及生物质柴油的2020年需求量，可再生燃料标准下的95%，是传统生物燃料（主要是玉米淀粉乙醇）和生物柴油。
2018年，美国可再生燃料设定的总量为192.9亿加仑，2019年为199.2亿加仑，比2018年增长了3%，比2007年美国“能源独立和安全法案”设定的目标低30%。与此同时，作为达标年，2020年美国生物质柴油的目标提高到24.3亿加仑。
在过去几年中，纤维素生物燃料的产量有所增长，但增长远低于最初设定的速度。自2010年颁布以来，美国环保署每年都行使其纤维素豁免权来减少纤维素生物燃料的目标。2014年，美国环保署扩展了纤维素生物燃料的定义，将某些类型的沼气也包括在内，从那时起纤维素生物燃料消费的增长大部分来自沼气，也被称为可再生天然气，或压缩或液化的形式。2017年，美国可再生天然气的产量接近2.5亿加仑乙醇当量。2017年，为了符合可再生燃料标准，大约使用了1000万加仑的纤维素乙醇，其中大约一半由美国国内生产。2019年，美国环保署将纤维素生物燃料的数量定为4.18亿加仑，约为2007年设想目标85亿加仑的5%。
传统生物燃料连续第三年被控制在150亿加仑的法定上限。大多数符合可再生燃料标准的传统生物燃料，仍然是从玉米淀粉乙醇中提取的传统生物燃料。
此外，2019年美国先进生物燃料的数量，比2018年增加了6.3亿加仑。先进生物燃料包括进口甘蔗乙醇等燃料，以及符合生物质柴油（生物柴油和可再生柴油）及纤维素生物燃料目标的燃料。近年来，大多数先进生物燃料主要来自生物质柴油。
二、规模庞大的燃料乙醇生产能力
2020年1月1日，美国燃料乙醇生产企业总计201家，比2019年1月1日增加了1家；生产能力为173.78亿加仑，约113.4万桶/天，比2019年1月1日的生产能力增加了4.7亿加仑，增长2.78%。
2019年1月1日，美国燃料乙醇总的产能为169.08亿加仑/年，约合110.3万桶/天。2018年1月至2019年1月，可以生产的美国乙醇工厂标称产量增加了2%，超过3亿加仑/年，而上一年度则增加了7亿多加仑。
美国大部分燃料乙醇生产能力位于中西部地区。2020年1月，中西部地区的标称燃料乙醇生产能力为159.82亿加仑/年（104.3万桶/天），占美国燃料乙醇总生产能力的91.97%，比2019年同期增长3%。2019年1月1日，中西部地区标称燃料乙醇总生产能力为155.19亿加仑/年（101.2万桶/天），增长了近3%，2018年1月至2019年1月间增加的能力超过4亿加仑/年。同一时期，美国东海岸和墨西哥湾沿岸地区的燃料乙醇生产能力，合计下降超过1亿加仑/年。
美国前13个燃料乙醇生产州中，有12个位于中西部，排在前三位的是爱荷华州、内布拉斯加州和伊利诺伊州，约占全美乙醇总产能的一半。
根据美国能源信息署的统计，2016年，6个州占美国燃料乙醇产量的72%。爱荷华州、内布拉斯加州、伊利诺斯州、明尼苏达州、印第安纳州和南达科他州，总共生产了2.65亿桶燃料乙醇，而当年美国燃料乙醇总产量为3.67亿桶。根据美国农业部的数据，这6个州都是美国十大玉米生产州，玉米是乙醇工厂的主要原料。
2019年，美国燃料乙醇产量为158亿加仑，连续四年产量超过100万桶/天；2018年，美国燃料乙醇产量为161亿加仑。由于乙醇生产的市场状况不佳以及供应过剩等问题，导致2019年美国的燃料乙醇产量与2018年相比小幅下降。
2019年，美国中西部玉米燃料乙醇工厂的预计营业利润率降至多年来的低点，2019年上半年平均每加仑约为3.5美分。由于玉米价格上涨和高乙醇库存水平，乙醇利润在2019年6月和7月处于或接近于零。较低的营业利润意味着一些乙醇工厂可能会削减甚至暂停生产，直到情况好转。
2019年乙醇的营业利润率较低，部分原因是虽然国内需求增长，但乙醇的产量一直很高。按照当时的生产速度，美国国内掺入车用汽油和出口的燃料乙醇，都无法吸收日益增长的供应，导致供应过剩，并给乙醇价格带来下行压力。2019年大部分时间，美国燃料乙醇的产量和库存接近或高于五年的平均水平，而且它们都在6月和7月创造了新的季节性记录。
玉米是生产乙醇的主要原料，玉米乙醇生产的总体盈利能力在很大程度上取决于乙醇价格与玉米价格之间的关系。随着时间的推移，玉米乙醇的生产工艺变得更加高效，每蒲式耳玉米能生产出2.8加仑的乙醇。由于美国国内和全球需求增长乏力，爱荷华州乙醇现货价格相对较低，2019年上半年平均价格为1.28美元/加仑，比2018年同期下降约10美分/加仑。
由于美国中西部严重的洪灾推迟了预期的收成，并可能降低玉米产量，玉米价格一路被推高。玉米价格的大幅上涨，使得乙醇的营业利润率进一步下降。爱荷华州玉米现货价格，2019年6月平均约为每蒲式耳4.20美元，比5月上涨15%，是2016年6月以来的最高价格。较高的原料成本和相对不变的乙醇需求，将乙醇毛利和利润率推至多年来的低点，从而使得美国的乙醇产量很快受到了影响。
三、连续10年的燃料乙醇净出口国
2019年，美国每天出口9.6万桶燃料乙醇，与2018年相比下降了14%，这是自2015年以来乙醇出口首次出现年度下降。尽管有所下降，但美国燃料乙醇出口总额仍保持在有记录以来的第二高水平。与此同时，2019年燃料乙醇出口超过进口，从而使得美国连续第10年成为燃料乙醇的净出口国。
虽然出口数量下降，但2019年美国燃料乙醇出口目的地，从2018年的34个增加到39个。其中，美国燃料乙醇出口的将近一半，销往到巴西和加拿大，2019年这两个国家从美国进口的乙醇与2018年相比，分别减少了34%和5%。
巴西是世界第二大乙醇生产国和消费国，自2015年以来首次减少了从美国进口的乙醇，2019年下降到每天2.2万桶，但仍占美国乙醇出口的近四分之一。巴西的乙醇消费，很大程度上是由燃料乙醇混合要求（目前设定在27%）和对与传统汽油混合燃料竞争的含水乙醇（E100）的需求而推动的。
巴西的乙醇主要是由甘蔗生产的，每年5月到10月的甘蔗收获期是季节性的，从而使巴西从美国进口的乙醇通常是在甘蔗收获季节之外达到峰值。
美国和巴西是燃料乙醇的贸易伙伴，美国也从巴西进口燃料乙醇，特别是在甘蔗收获季节。2019年，美国大幅增加了甘蔗乙醇的进口量，达到1.3万桶/日，较2018年增加9000桶/日，所有这些进口均来自巴西。美国从巴西进口的乙醇，全部进入美国西海岸地区，主要受“加州低碳燃料标准”的提高，以及“加州低碳燃料标准”对巴西甘蔗乙醇相对于国内玉米乙醇更有利的碳强度分数推动的。
2018年初，在巴西国内乙醇行业的甘蔗收获季节之间，美国乙醇相对于巴西乙醇的价格大幅度折扣，导致美国对巴西燃料乙醇出口量创下了月度新高。尽管与2018年相比处于较低水平，2019年初美国向巴西出口乙醇的一些跨收获期价格优势仍然存在。2019年前三个月，美国对巴西出口的乙醇接近300万桶（相当于每天3.7万桶），比2018年第一季度创下的纪录水平低40%。
尽管巴西将对美国乙醇（超过100万桶）征收20%的关税延长至2019年9月，但美国乙醇出口仍保持增长。2019年9月，巴西对美国乙醇的关税配额再次提高，允许在2020年之前每年限制在7.5亿升（约500万桶）。
加拿大是美国乙醇的第二大出口目的地，2019年每天进口近2.2万桶，与过去几年的进口量基本持平。加拿大对美国燃料乙醇的需求，受到加拿大各省对汽油中乙醇含量需求的推动，这些乙醇含量在5.0%到8.5%之间。
2019年，美国乙醇出口的第三大目的地是印度，日进口量为1.2万桶，其次是韩国和哥伦比亚。其余的34个国家，2019年每天从美国进口了大约3万桶的乙醇。
四、新冠肺炎疫情严重冲击了美国的燃料乙醇产业
为应对新冠肺炎疫情而实施的居家令，使美国车用汽油的需求急剧减少，在截至4月3日的一周内，美国每周车用汽油供应降至有记录以来的最低水平，三周后燃料乙醇产量也达到了低点。
2020年3月底和4月，美国燃料乙醇的产量大幅度下降，截至4月24日的一周内，美国燃料乙醇产量降低至53.7万桶/天，这是自2010年6月美国能源信息署开始收集每周燃料乙醇生产数据以来的最低水平。据新闻报道，2020年3月初以来，全美近30%的燃料乙醇工厂已经停产，另有35%的工厂减产。
在截至2020年4月24日的四周内，美国燃料乙醇的平均产量为58.6万桶/天，比去年4月26日结束的四周平均产量下降了43%，4月当月的产量为56万桶/天，这在很大程度上与同期每周车用汽油供应量的减少相匹配。由于供应仍超过需求，燃料乙醇库存在4月份达到创纪录的高位，4月份车用汽油的库存也创下了历史新高。
新冠肺炎疫情缓解之前，由于汽油需求相对平稳和燃料乙醇需求增长有限，美国燃料乙醇库存在2020年初已经达到了最高的季节性水平。在截至4月17日的一周内，美国燃料乙醇库存达到了创纪录的2770万桶，比去年同期高出22%。随着汽油需求开始逐步复苏，截至5月29日的一周，燃料乙醇库存水平降至2250万桶，与2019年5月下旬的数量相似。
需求大幅减少和库存创下历史新高，导致美国燃料乙醇生产商利润率在2020年3月份短暂走低。由于玉米价格上涨和燃料乙醇库存水平较高，截至2019年燃料乙醇利润率为负值。2020年3月，燃料乙醇生产商利润率也为负值，导致许多燃料乙醇生产设施不得不闲置或关闭产能，带来了4月份的生产创下历史新低。
预计，2020年美国燃料乙醇的平均日产量为90万桶，比2019年的平均水平约低13%。美国能源信息署认为，燃料乙醇利润率将逐步增加，但美国车用汽油需求的下降将使2020年燃料乙醇的产量低于2019年的水平。美国能源信息署预测，2021年美国燃料乙醇产量将增加，平均达到97万桶/日。
