Рынок биотоплива: проблемы и перспективы
Понятие «биотопливо» включает в себя три вида топлива, получаемого из биологического сырья: твердое топливо (древесина, отходы деревопереработки, щепа, лузга и т.п.); жидкое топливо, используемое в транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания (этанол, биодизель, метанол); газообразное топливо (синтезированные в ходе переработки биомассы газы). Однако, как правило, при обсуждении этого вопроса, особенно на Западе, под биотопливом традиционно понимают именно жидкое топливо. В настоящей статье также рассматривается именно этот вид топлива.
Основными видами биотоплива являются биоэтанол и биодизель. Различают два поколения биотоплива. К биотопливу первого поколения (1G) относят биоэтанол, получаемый из традиционного пищевого сырья (сахарной свеклы, тростника, кукурузы, зерновых), биодизель, получаемый из пищевых растительных масел (рапса, пальмового масла и пр.), а также чистые растительные масла. Экономические, экологические и социальные последствия использования биотоплива первого поколения оказались в центре внимания широкой общественности, получили неоднозначную оценку в средствах массовой информации и явились предметом политических дебатов и кампаний гражданского общества.
Биотопливо второго поколения (2G) или «улучшенное биотопливо» получают уже по новым технологиям из непродовольственного биосырья, что позволяет в какой-то степени ослабить общественную обеспокоенность по поводу конверсии продовольствия в топливо, а также роста цен на продовольствие в мире. Сырьем здесь уже выступают отдельные виды специально выращиваемых энергетических растений, отходы деревопереработки и пищевые отходы. Конечный продукт (например, целлюлозный этанол) по своим физическим свойствам является таким же, как производимый по технологии первого поколения, однако продукт 2G считается более приемлемым с точки зрения устойчивого развития, так как обычно его производство предполагает сокращение выбросов парниковых газов и отказ от использования продовольственных культур в качестве сырья. Новым направлением развития биоэнергетики является использование в качестве исходного сырья водорослей. Энергетический выход переработки водорослевой биомассы превосходит любое другое непродовольственное сырье; выращивание водорослей не требует эксплуатации земельных угодий, что позволяет рассматривать водоросли как экологически устойчивое биосырье, не имеющее негативных последствий с точки зрения сохранения биоразнообразия и соответствующего принципам устойчивого развития землепользования. В ряде исследований биотопливо, получаемое из водорослей, называют даже биотопливом не второго, а третьего поколения.
За последние 15 лет производство «зеленого» топлива увеличилось в десятки раз, а его текущий объем превысил 60 млн тонн в год. Все регионы мира участвуют в производстве и потреблении биотоплива (см. график). Международные организации, независимые консультанты и ассоциации производителей биотоплива прогнозируют существенный рост производства и потребления биотоплива в мире к 2020 году. Предполагается, что к 2020 г. около 15% топлива для транспортных средств в мире будет производиться из биологического сырья.
По данным исследовательской компании RNCOS, на долю Бразилии и США приходится 87% мирового производства биотоплива, что в первую очередь обусловлено мощной государственной поддержкой. Эксперты организации ожидают дальнейший рост производства биотоплива в мире, прогнозируя ежегодный 6%-й рост производства биодизеля и 5%-й рост этанола в ближайшем десятилетии. Существенный рост потребления биотоплива ожидается в первую очередь в таких странах, как Индия и Китай. Эксперты ОЭСР и ФАО прогнозируют даже более высокие темпы роста производства биотоплива, ожидая удвоения объемов в ближайшие десять лет. Международная торговля биотопливом в следующем десятилетии преимущественно будет расти за счет экспорта этанола, в основном из Бразилии в США и ЕС. В отношении биодизеля, напротив, не стоит ожидать существенного роста международной торговли из-за активного использования странами технических барьеров, защитных мер, а также из-за увеличения национального производства биодизельного топлива странами-потребителями.
Биотопливо в США
Согласно федеральному Закону 2007 г. и национальному Стандарту по возобновляемым видам топлива, нефтеперегонные заводы в США обязаны применять при производстве бензина 50 млрд л биотоплива. По данным Минсельхоза США, прогнозируемый урожай кукурузы в 2013 г. составит 268 млн т, самый низкий показатель за последние 6 лет (ожидается, что цены превысят 320 долл. США за тонну). Примерно 112,5 млн т кукурузы, или 42% ожидаемого урожая, должно быть использовано для производства этанола. В стране нарастает оппозиция производству возобновляемого биотоплива из кукурузы. Конкуренция скотоводов с производителями этанола за поставки кукурузного зерна приводит к росту цен на зерно и снижению прибыльности производителей мяса. «Оптимизация» производства биотоплива под действием рыночных сил, по данным Министерства энергетики США, уже способствовала снижению объемов на 14% до 824 баррелей в день, что за год составляет 47,7 млрд литров. Однако, по подсчетам Федерального агентства по охране окружающей среды (EPA), отмена этаноловой составляющей в бензине снизит цены на кукурузу лишь на 1%, т.е. свидетельств «жестокого экономического вреда» от применения смешанного бензина не выявлено и оснований для отказа от его применения нет. Существующее законодательство предписывает довести ежегодное производство этанола к 2015 г. до 56,8 млрд л и к 2022 г. - до 136 млрд л; при этом основные перспективы связаны с биотопливом второго поколения.
Биотопливо в Европе
Согласно данным европейского Барометра по биотопливу за 2012 г., зафиксирован 3%-й рост потребления биотоплива в 2011 г. по сравнению с 2010 г., с 13,2 млн тонн нефтяного эквивалента до 13,6 млн тонн. В 2009 г. Европейская Комиссия приняла решение повысить к 2020 г. долю биотоплива для транспорта до 10%. Это должно было снизить зависимость от поставок нефти и газа и одновременно сократить выбросы углекислого газа в атмосферу. Однако обратной стороной медали оказалась проблема выведения сельскохозяйственных площадей из «пищевого» оборота, переработка пищевых масляничных культур на биотопливо. Евросоюз гарантировал высокие субсидии фермерам, которые вложили деньги в оборудование по переработке сельскохозяйственных пищевых культур «на месте». В конце 2012 г. ЕС принял Директиву, ограничивающую долю биотоплива первого поколения (с 10 до 5% к 2020 г.) и поощряющую разработку биотоплива второго поколения. После 2020 г. финансирование со стороны ЕС будет получать только биотопливо, способствующее экономии парниковых газов (должно выделяться минимум на 35% меньше парниковых газов, чем у ископаемого топлива) и производимое из непищевых растений и биомассы. Новая Директива ЕС по возобновляемой энергетике направлена на предотвращение прямого использования лесов, водно-болотных угодий и территорий с высокой ценностью для производства биотоплива.
Биотопливо в Китае
В настоящее время Китай является третьим по величине в мире производителем биотоплива (после США и Бразилии). Этанол, как правило, добавляют в объеме 10% к традиционному топливу. Этанол первоначально производился из зерна, но новые заводы теперь преимущественно используют маниок, сладкий картофель или сорго. Спрос на биодизель в Китае также растет, однако внутреннее производство значительно отстает в масштабе. Растет интерес к производству и использованию биотоплива второго поколения: потребление энергии из возобновляемых источников должно достигнуть 11,4% к 2015 году. Расширение производства биотоплива второго поколения позволит обеспечить рабочими местами до 3 млн человек. Как один из перспективных источников сырья для производства нового биотоплива в Китае рассматриваются водоросли. По оценкам экспертов, Китай может производить к 2020 г. до 12 млн т авиационного биотоплива в год (30% от общего объема потребления реактивного топлива в стране).
Биотопливо в России и Украине
Производство жидкого биотоплива в России пока развито достаточно слабо. Применение моторного жидкого топлива российским транспортом практически отсутствует. Однако достаточно перспективной для России выглядит возможность экспорта биотоплива и биосырья в Европу. Основным источником производства биоэтанола в стране (около 1,5 млрд л ежегодно) пока является пищевое сырье, а именно зерновые, при этом 80% этанола идет на изготовление алкогольных напитков. Перспективной с точки зрения выпуска транспортного топлива выглядит возможность использования в качестве сырья других крахмалосодержащих продуктов: мелассы (отходы сахарного производства), картофеля, сладкого сорго, клубней и зеленой массы топинамбура.
Производство биодизеля в стране началось в 2007 г. с выращивания рапса в промышленных масштабах и изготовления рапсового масла. Однако отсутствие единой программы развития биодизельного топлива в стране в некоторой степени компенсируется созданием отдельных региональных программ. Рассматривается возможность использования биомассы диких видов однолетней травы рыжик (лат. Camelina, Каспийский регион) для производства биодизеля второго поколения.
Украина имеет благоприятные условия для производства биотоплива из выращиваемого сельскохозяйственного сырья. По мнению экспертов, общий объем потенциально производимого «зеленого» дизеля и моторного этанола может достигать 500 тыс т ежегодно, что позволит обеспечить до 60% общей потребности страны в дизтопливе и до 10% в бензине. В Украине с 2013 г. предусмотрено поэтапное увеличение нормативной примеси биоэтанола в моторном бензине, в частности, в 2013-2015 гг. - 5%, а с 2016 г. - не менее 7%.
Потенциальное воздействие применения биотоплива
Рост рынка биотоплива способствует созданию новых рабочих мест и доходов по всей цепочке производства и распределения: от фермеров и биотехнологов до дистрибьютеров. Новые рабочие места, скорейшее восстановление экономик, рост производства, новые инвестиционные возможности - положительные эффекты, отмечаемые исследованиями по изучению потенциальных последствий развития индустрии биотоплива в мире. США ожидают в результате развития индустрии биотоплива к 2022 г. создания 800 тыс новых рабочих мест с общим экономическим эффектом в 148 700 млрд долл. США, что позволит за 12 лет (2010-2022 гг.) сэкономить 350 млрд долл. на сокращении импорта нефти.
Энергетическое партнерство между Европейским союзом и странами Африки открывает путь для сотрудничества по производству возобновляемых источников энергии, включая биотопливо. В ходе реализации совместных проектов предполагается проведение работ по агромелиорации засушливых районов в странах Африки. Развитие рынка биотоплива позволит странам Африки сократить зависимость от импорта минерального топлива и увеличить экспортные доходы. Нехватка продовольствия, засуха и социальная стабильность - вопросы, требующие решений во многих регионах Африки в ближайшей перспективе.
Общественные опасения, связанные с биотопливом
В настоящий момент существует ряд вызывающих тревогу международного сообщества проблем, сопутствующих развитию технологий производства биотоплива:
· изъятие из традиционного сельхозоборота земель под выращивание биотопливных монокультур, что способствует падению плодородия таких земель, сокращению производства пищевого растительного сырья в отдельных странах, росту цен на продовольствие на национальном и глобальном уровне;
· использование для производства биотоплива пищевого сырья (зерновых, кукурузы, сахарной свеклы и тростника, рапса), что может также привести к росту цен на продовольствие в мире и, как следствие, увеличению числа голодающих людей в беднейших странах.
Мировые эксперты однозначно выступают за использование в качестве исходного сырья биомассы второго поколения. Отдельное место занимают экологические проблемы: уничтожение лесных массивов под выращивание быстрорастущих энергетических растений и загрязнение атмосферы выхлопными газами в результате сгорания биотоплива.
Очевидна необходимость разработки и применения стандартов устойчивого развития в области производства и использования биотоплива. Такие стандарты должны охватывать процессы производства и переработки основных энергетических культур и действовать во всех странах-производителях; направлениями реализации этого подхода должны быть единые меры контроля и сертификации. Это позволит в определенной мере защитить уязвимые группы населения в развивающихся и наименее развитых странах, создать равные условия для глобальной торговли биотопливом, повысить социальную приемлемость биотоплива среди потребителей. Однако эти меры не должны препятствовать развитию передовых видов биотоплива, что отвечает интересам энергетической безопасности в мире.
Авторы:
Ирина Медведкова - к.т.н., доцент кафедры торговой политики НИУ ВШЭ
Татьяна Трудаева - к.э.н., доцент кафедры торговой политики НИУ ВШЭ
Источник: http://ictsd.org/i/agriculture/162428/
Основными видами биотоплива являются биоэтанол и биодизель. Различают два поколения биотоплива. К биотопливу первого поколения (1G) относят биоэтанол, получаемый из традиционного пищевого сырья (сахарной свеклы, тростника, кукурузы, зерновых), биодизель, получаемый из пищевых растительных масел (рапса, пальмового масла и пр.), а также чистые растительные масла. Экономические, экологические и социальные последствия использования биотоплива первого поколения оказались в центре внимания широкой общественности, получили неоднозначную оценку в средствах массовой информации и явились предметом политических дебатов и кампаний гражданского общества.
Биотопливо второго поколения (2G) или «улучшенное биотопливо» получают уже по новым технологиям из непродовольственного биосырья, что позволяет в какой-то степени ослабить общественную обеспокоенность по поводу конверсии продовольствия в топливо, а также роста цен на продовольствие в мире. Сырьем здесь уже выступают отдельные виды специально выращиваемых энергетических растений, отходы деревопереработки и пищевые отходы. Конечный продукт (например, целлюлозный этанол) по своим физическим свойствам является таким же, как производимый по технологии первого поколения, однако продукт 2G считается более приемлемым с точки зрения устойчивого развития, так как обычно его производство предполагает сокращение выбросов парниковых газов и отказ от использования продовольственных культур в качестве сырья. Новым направлением развития биоэнергетики является использование в качестве исходного сырья водорослей. Энергетический выход переработки водорослевой биомассы превосходит любое другое непродовольственное сырье; выращивание водорослей не требует эксплуатации земельных угодий, что позволяет рассматривать водоросли как экологически устойчивое биосырье, не имеющее негативных последствий с точки зрения сохранения биоразнообразия и соответствующего принципам устойчивого развития землепользования. В ряде исследований биотопливо, получаемое из водорослей, называют даже биотопливом не второго, а третьего поколения.
За последние 15 лет производство «зеленого» топлива увеличилось в десятки раз, а его текущий объем превысил 60 млн тонн в год. Все регионы мира участвуют в производстве и потреблении биотоплива (см. график). Международные организации, независимые консультанты и ассоциации производителей биотоплива прогнозируют существенный рост производства и потребления биотоплива в мире к 2020 году. Предполагается, что к 2020 г. около 15% топлива для транспортных средств в мире будет производиться из биологического сырья.
По данным исследовательской компании RNCOS, на долю Бразилии и США приходится 87% мирового производства биотоплива, что в первую очередь обусловлено мощной государственной поддержкой. Эксперты организации ожидают дальнейший рост производства биотоплива в мире, прогнозируя ежегодный 6%-й рост производства биодизеля и 5%-й рост этанола в ближайшем десятилетии. Существенный рост потребления биотоплива ожидается в первую очередь в таких странах, как Индия и Китай. Эксперты ОЭСР и ФАО прогнозируют даже более высокие темпы роста производства биотоплива, ожидая удвоения объемов в ближайшие десять лет. Международная торговля биотопливом в следующем десятилетии преимущественно будет расти за счет экспорта этанола, в основном из Бразилии в США и ЕС. В отношении биодизеля, напротив, не стоит ожидать существенного роста международной торговли из-за активного использования странами технических барьеров, защитных мер, а также из-за увеличения национального производства биодизельного топлива странами-потребителями.
Биотопливо в США
Согласно федеральному Закону 2007 г. и национальному Стандарту по возобновляемым видам топлива, нефтеперегонные заводы в США обязаны применять при производстве бензина 50 млрд л биотоплива. По данным Минсельхоза США, прогнозируемый урожай кукурузы в 2013 г. составит 268 млн т, самый низкий показатель за последние 6 лет (ожидается, что цены превысят 320 долл. США за тонну). Примерно 112,5 млн т кукурузы, или 42% ожидаемого урожая, должно быть использовано для производства этанола. В стране нарастает оппозиция производству возобновляемого биотоплива из кукурузы. Конкуренция скотоводов с производителями этанола за поставки кукурузного зерна приводит к росту цен на зерно и снижению прибыльности производителей мяса. «Оптимизация» производства биотоплива под действием рыночных сил, по данным Министерства энергетики США, уже способствовала снижению объемов на 14% до 824 баррелей в день, что за год составляет 47,7 млрд литров. Однако, по подсчетам Федерального агентства по охране окружающей среды (EPA), отмена этаноловой составляющей в бензине снизит цены на кукурузу лишь на 1%, т.е. свидетельств «жестокого экономического вреда» от применения смешанного бензина не выявлено и оснований для отказа от его применения нет. Существующее законодательство предписывает довести ежегодное производство этанола к 2015 г. до 56,8 млрд л и к 2022 г. - до 136 млрд л; при этом основные перспективы связаны с биотопливом второго поколения.
Биотопливо в Европе
Согласно данным европейского Барометра по биотопливу за 2012 г., зафиксирован 3%-й рост потребления биотоплива в 2011 г. по сравнению с 2010 г., с 13,2 млн тонн нефтяного эквивалента до 13,6 млн тонн. В 2009 г. Европейская Комиссия приняла решение повысить к 2020 г. долю биотоплива для транспорта до 10%. Это должно было снизить зависимость от поставок нефти и газа и одновременно сократить выбросы углекислого газа в атмосферу. Однако обратной стороной медали оказалась проблема выведения сельскохозяйственных площадей из «пищевого» оборота, переработка пищевых масляничных культур на биотопливо. Евросоюз гарантировал высокие субсидии фермерам, которые вложили деньги в оборудование по переработке сельскохозяйственных пищевых культур «на месте». В конце 2012 г. ЕС принял Директиву, ограничивающую долю биотоплива первого поколения (с 10 до 5% к 2020 г.) и поощряющую разработку биотоплива второго поколения. После 2020 г. финансирование со стороны ЕС будет получать только биотопливо, способствующее экономии парниковых газов (должно выделяться минимум на 35% меньше парниковых газов, чем у ископаемого топлива) и производимое из непищевых растений и биомассы. Новая Директива ЕС по возобновляемой энергетике направлена на предотвращение прямого использования лесов, водно-болотных угодий и территорий с высокой ценностью для производства биотоплива.
Биотопливо в Китае
В настоящее время Китай является третьим по величине в мире производителем биотоплива (после США и Бразилии). Этанол, как правило, добавляют в объеме 10% к традиционному топливу. Этанол первоначально производился из зерна, но новые заводы теперь преимущественно используют маниок, сладкий картофель или сорго. Спрос на биодизель в Китае также растет, однако внутреннее производство значительно отстает в масштабе. Растет интерес к производству и использованию биотоплива второго поколения: потребление энергии из возобновляемых источников должно достигнуть 11,4% к 2015 году. Расширение производства биотоплива второго поколения позволит обеспечить рабочими местами до 3 млн человек. Как один из перспективных источников сырья для производства нового биотоплива в Китае рассматриваются водоросли. По оценкам экспертов, Китай может производить к 2020 г. до 12 млн т авиационного биотоплива в год (30% от общего объема потребления реактивного топлива в стране).
Биотопливо в России и Украине
Производство жидкого биотоплива в России пока развито достаточно слабо. Применение моторного жидкого топлива российским транспортом практически отсутствует. Однако достаточно перспективной для России выглядит возможность экспорта биотоплива и биосырья в Европу. Основным источником производства биоэтанола в стране (около 1,5 млрд л ежегодно) пока является пищевое сырье, а именно зерновые, при этом 80% этанола идет на изготовление алкогольных напитков. Перспективной с точки зрения выпуска транспортного топлива выглядит возможность использования в качестве сырья других крахмалосодержащих продуктов: мелассы (отходы сахарного производства), картофеля, сладкого сорго, клубней и зеленой массы топинамбура.
Производство биодизеля в стране началось в 2007 г. с выращивания рапса в промышленных масштабах и изготовления рапсового масла. Однако отсутствие единой программы развития биодизельного топлива в стране в некоторой степени компенсируется созданием отдельных региональных программ. Рассматривается возможность использования биомассы диких видов однолетней травы рыжик (лат. Camelina, Каспийский регион) для производства биодизеля второго поколения.
Украина имеет благоприятные условия для производства биотоплива из выращиваемого сельскохозяйственного сырья. По мнению экспертов, общий объем потенциально производимого «зеленого» дизеля и моторного этанола может достигать 500 тыс т ежегодно, что позволит обеспечить до 60% общей потребности страны в дизтопливе и до 10% в бензине. В Украине с 2013 г. предусмотрено поэтапное увеличение нормативной примеси биоэтанола в моторном бензине, в частности, в 2013-2015 гг. - 5%, а с 2016 г. - не менее 7%.
Потенциальное воздействие применения биотоплива
Рост рынка биотоплива способствует созданию новых рабочих мест и доходов по всей цепочке производства и распределения: от фермеров и биотехнологов до дистрибьютеров. Новые рабочие места, скорейшее восстановление экономик, рост производства, новые инвестиционные возможности - положительные эффекты, отмечаемые исследованиями по изучению потенциальных последствий развития индустрии биотоплива в мире. США ожидают в результате развития индустрии биотоплива к 2022 г. создания 800 тыс новых рабочих мест с общим экономическим эффектом в 148 700 млрд долл. США, что позволит за 12 лет (2010-2022 гг.) сэкономить 350 млрд долл. на сокращении импорта нефти.
Энергетическое партнерство между Европейским союзом и странами Африки открывает путь для сотрудничества по производству возобновляемых источников энергии, включая биотопливо. В ходе реализации совместных проектов предполагается проведение работ по агромелиорации засушливых районов в странах Африки. Развитие рынка биотоплива позволит странам Африки сократить зависимость от импорта минерального топлива и увеличить экспортные доходы. Нехватка продовольствия, засуха и социальная стабильность - вопросы, требующие решений во многих регионах Африки в ближайшей перспективе.
Общественные опасения, связанные с биотопливом
В настоящий момент существует ряд вызывающих тревогу международного сообщества проблем, сопутствующих развитию технологий производства биотоплива:
· изъятие из традиционного сельхозоборота земель под выращивание биотопливных монокультур, что способствует падению плодородия таких земель, сокращению производства пищевого растительного сырья в отдельных странах, росту цен на продовольствие на национальном и глобальном уровне;
· использование для производства биотоплива пищевого сырья (зерновых, кукурузы, сахарной свеклы и тростника, рапса), что может также привести к росту цен на продовольствие в мире и, как следствие, увеличению числа голодающих людей в беднейших странах.
Мировые эксперты однозначно выступают за использование в качестве исходного сырья биомассы второго поколения. Отдельное место занимают экологические проблемы: уничтожение лесных массивов под выращивание быстрорастущих энергетических растений и загрязнение атмосферы выхлопными газами в результате сгорания биотоплива.
Очевидна необходимость разработки и применения стандартов устойчивого развития в области производства и использования биотоплива. Такие стандарты должны охватывать процессы производства и переработки основных энергетических культур и действовать во всех странах-производителях; направлениями реализации этого подхода должны быть единые меры контроля и сертификации. Это позволит в определенной мере защитить уязвимые группы населения в развивающихся и наименее развитых странах, создать равные условия для глобальной торговли биотопливом, повысить социальную приемлемость биотоплива среди потребителей. Однако эти меры не должны препятствовать развитию передовых видов биотоплива, что отвечает интересам энергетической безопасности в мире.
Авторы:
Ирина Медведкова - к.т.н., доцент кафедры торговой политики НИУ ВШЭ
Татьяна Трудаева - к.э.н., доцент кафедры торговой политики НИУ ВШЭ
Источник: http://ictsd.org/i/agriculture/162428/