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保證原材料供應和降低高成本是生物能源的兩大挑戰

文 | 徐沛宇

編輯 | 馬克

在邁向碳中和的道路上，邊緣化的生物能源成了石油公司的新寵。

生物能源一般指生物燃料和可發電的生物質能。生物燃料是指生物質組成或萃取的固體、液體或氣體燃料，常見的有生物柴油、生物天然氣（即沼氣），以及可持續航空燃料。可發電的生物質能主要是指加工后的各類木材。

法國道達爾能源（下稱道達爾）公司將生物能源視為實現碳中和目標的多種手段之一。生物能源“也是幫助油氣業務脫碳最可及、成本最低的產品之一?！钡肋_爾首席技術官司明漾對《財經十一人》說，道達爾新確立的三大研發領域之一是新型脫碳能源，包括生物質能和氫能。

道達爾之外，歐洲其他石油公司都在爭相加碼生物能源。英國bp公司已將生物能源列為未來十年的五大戰略轉型增長引擎之一；去年11月，殼牌集團收購了歐洲最大的沼氣生產商自然資源公司（Nature Energy），殼牌已是全球最大的生物燃料生產商和貿易商。

中國的石油公司也在積極布局生物能源。中石化集團的生物燃料產能最大，其已將綠色潔凈列為公司的六大發展戰略之一，綠色潔凈戰略就包括發展生物能源。

國際能源署發布的《全球能源行業2050凈零排放路線圖》稱，凈零情景下，生物能源消費將從2020年的不到40艾焦（EJ）增加到2050年的約100艾焦，占全球總能源需求約20%。

石油公司打通生物能源商業模式的道路上，有兩大門檻需要跨過：一是原材料的持續供應，二是成本的降低。個別生物能源產品已基本跨過了這兩道門檻，例如歐洲的生物柴油。

但是，隨著電動汽車的普及，生物柴油缺乏繼續增長的潛力。未來，增長潛力最大的生物能源是可持續航空燃料（Sustainable Aviation Fuel ，下稱SAF）。業內人士預計，SAF將在五到十年內迎來爆發式增長。

生物能源的兩大挑戰

在全球邁向碳中和戰略之前，第一代生物能源已在個別地區發展，其以農作物生產燃料的技術為主，例如玉米乙醇；美國的燃料乙醇產量現居世界第一位。第二代生物能源以動物脂肪、廢舊食用油等原料生產的生物燃料為主；歐盟是最大的生物柴油消費地區。第三代生物能源原材料主要來自農林廢棄物。

無論是哪種生物能源，大規模發展的前提都是要有穩定、持續的原材料供應。而生物能源的原材料有極強的分散性和差異性，因此，原材料的收儲是石油公司發展生物能源的第一道坎。

道達爾計劃到2030年生物燃料年產能達到500萬噸，占其燃料銷售的10%—15%。司明漾表示，要擴大生物燃料的生產的規模，最重要的是要獲得更多的原料。不同的原料有不同的技術路徑，工廠要針對不同的原材料要調整工藝流程。當前，道達爾正在將部分煉廠轉型為生物能源煉廠。接下來，公司將努力通過和世界各地的企業合作，獲得更多數量以及更多元化的原料。

在2023年9月18日舉行的道達爾能源中國科學論壇上，中國石化集團高級專家曹東學表示，中石化現階段主攻的是以廢棄油脂生產的生物燃料，以農林廢棄物生產生物燃料是下一步努力的方向。

曹東學說，根據中國油脂消費的特點，以廢棄油脂生產生物燃料是近期比較容易做到的，盡管也存在一些瓶頸。在京津冀地區、長三角、珠三角等地區，食用油消費量比較大，中石化就在這些地區布局了生物燃料的生產。

中石油集團在大慶油田建設了首個秸稈制生物天然氣中試基地，目前日產沼氣量2000立方米以上。之所以選擇在大慶油田建設，也是因為當地的原材料較為豐富。大慶市占黑龍江省全部耕地面積的5%左右。其中，玉米種植面積達709萬畝，秸稈存量較大。

隨著生物能源規模的擴大，原材料的問題將更加凸顯。例如，某生物質發電項目在加建二期工程之后，由于原材料的短缺，只能無奈地偶爾停工。

據中國產業發展促進會副秘書長兼生物質能產業分會秘書長張大勇統計，中國生物質能源化利用量將從2023年的不足5億噸，提高至2030年的7億噸。到2060年，進一步提高至17億噸。

在有了足夠的原材料之后，大規模發展生物能源還需要有政策上的支持。由于能量密度較低，與化石能源相比，生物能源開發成本一般比較高。

中國此前對生物質發電有一定的補貼，現在補貼已退坡。業內認為，應該通過市場化的路徑解決生物能源的高成本問題。張大勇表示，相關政策設計應體現生物能源的環境價值，拓寬生物能源環境價值實現的途徑，比如讓生物能源的減排量參與碳市場，為生物能源頒發綠色電力證書。

在生物能源消費量最高的歐洲，2022年生物燃料的總消費量大概在294億升，其中生物柴油大概為163億升。國際能源及大宗商品價格評估機構阿格斯的數據顯示，歐洲生物燃料對普通柴油有30%—200%的溢價。

阿格斯中國首席代表高華對《財經十一人》分析說，歐洲的最新政策要求交通運輸業到2030年溫室氣體要減排14.5%，或可再生能源在交通領域占比29%。如果不購買高溢價的生物燃料，交通運輸企業必須購買碳票（與碳市場的碳排放額配額類似，只針對交通領域的一種碳排放憑證），目前碳票價格在100歐元/噸二氧化碳以上。因此，歐洲買家愿意支付相對較高的價格來購買生物燃料。

最具潛力的生物能源：SAF

減碳最主要的路徑是電氣化，在無法電氣化的領域交通，以生物燃料替代化石燃料就是主力。航空領域基本不能實現電氣化。對石油巨頭來說，從生產化石燃料到生產SAF則是必須做出的轉變。

根據國際民航組織(ICAO)的預測，隨著航空業的持續發展，如果不做出額外的減排努力，國際航空業務在2020-2050年間累計產生的二氧化碳將占到全球同期總排放量的7%。

航空業減碳的關鍵則是要普及推廣SAF。根據國際航空運輸協會預測，航空業65%的減排都要通過SAF來實現。

SAF是指滿足可持續性標準的、并且原料來自生物質（餐廚廢油、動植物油脂、植物纖維素等）或廢棄物（城市固廢、農林廢棄物等）的航空替代燃料。

國際民航組織測算，到2025年，全球SAF需求為500萬噸，2040年將迅速增長到1.28億噸，2050年再次翻番到2.85億左右。中國市場SAF需求潛力也較大。中國商飛北京民用飛機技術研究中心副主任蔣欣表示，到2035年，中國國內預計有4500萬噸的SAF增量需求。僅利用廢棄食用油無法滿足提煉需求，需探索供應穩定、成本可控的提煉方式，如從植物（蘆竹）中提取等。

歐美等發達經濟體對SAF提供了更明確和更積極的政策支持。科爾尼全球合伙滕勇等人撰文介紹說，2021年，歐盟提出了可持續航空燃料的規定，要求至2025年，所有在歐盟機場起降的飛機須使用SAF摻混比例達到2%的航空燃料，這一比例將逐漸提高，2030年須達到5%，2050年須達到63%。美國政府通過了《可持續航空燃料法案》和《可持續天空法案》，為SAF的生產提供稅收減免和補貼，并為新技術開發、生產工藝改進和SAF供應鏈建設等提供定向撥款。

中國目前對SAF的支持政策較少，但已經首次提出了量化的消費目標?！丁笆奈濉泵窈骄G色發展專項規劃》提出，力爭到2025年，中國可持續航空燃料累計消費量達到5萬噸。

SAF被道達爾列為優先發展的生物燃料；該司計劃到2030年使SAF產量達到150萬噸/年。在歐洲，道達爾已有多家SAF煉廠實現商業化運營，目前正在擴大產能。今年6月，道達爾宣布把Grandpuits工廠的SAF產量增加一倍，使該基地的SAF年產能達到28.5萬噸。

從生產化石燃料到生產SAF，石油公司不僅需要吸收新的知識技術，還需要改變其文化。司明漾表示，在轉型的過程中，公司需要不斷地學習，并且保持靈活性。同時，道達爾還面臨專注力的挑戰，因為SAF的技術路徑非常多，必須要在不同時刻做出最合適的選擇。

中石化集團曾于2011年9月建成亞洲第一套SAF生產裝置，當時是以棕櫚油和餐飲廢油為原料。2014年，中國民用航空局向中石化頒發1號生物航煤技術標準規定項目批準書。中石化生產的生物航煤分別于2013年、2015年、2017年，用于首次試飛、首次商業飛行和首次跨洋飛行。中石化旗下鎮海煉化運營有10萬噸/年SAF裝置，在國內已建成的項目里規模最大。

北京大學能源研究院發布的《中國可持續航空燃料發展研究報告：現狀與展望》預計，到2025年，中國的SAF總潛在產能可達205萬噸/年，屆時供應量可滿足中國當年航油總需求量的4.5%。

與其他生物能源一樣，SAF的推廣還需要政策支持。北京大學能源研究院副院長楊雷表示，支持政策要么是政府給補貼，要么是讓成本能夠順價出去，或者有合適的分擔機制，比如在機票中體現綠色航空燃料的費用。另外，在政策上還可以設置一些強制的標準要求。

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