科尔尼低碳燃料系列报告开篇：中国低碳燃料市场发展前景

发布时间：2024-02-13 13:45:31| 来源：乐鱼平台登录

  随着温室气体排放与气候变化问题日渐严重，节能降碳话题广受热议，各国纷纷推动减碳进程。在众多的减碳方向和选项中，低碳燃料的重要性日渐凸显。

  根据世界资源研究所和《气候观察》研究多个方面数据显示，全球温室气体排放总量中的约16.2%来源于交通能源消耗，是仅次于工业生产能源消耗的第二大排放源，交通领域的减排不容忽视。

  近年来，作为节能减碳的有效途径之一，低碳燃料非常关注：低碳燃料是指从原料获取到燃烧的全生命周期而言、单位能量碳强度比传统化石燃料更低的燃料，换言之，低碳燃料的单位温室气体排放量更低。

  以航空燃料为例，与传统的化石基航空燃料相比，低碳航空燃料全生命周期可减排二氧化碳50%以上。由此可见，低碳燃料是实现减排突破的重要途径。

  交通的各细致划分领域可多措并举推进节能减排工作，例如道路交互与通行方面、可通过推广电动化交通工具、优化城市交通运输结构等推动低碳交通绿色出行。但是，也必须意识到，在其他交通领域、尤其是航空和航运，减碳面临诸多挑战：

  一直以来，航空运输业都是脱碳最难、最慢的行业之一。在航空运输业的主要碳排放源中，燃料（航空煤油）贡献了总排放量的79%。从技术及商业应用可行性来看，短中期内，用低碳燃料替代航空煤油仍是航空运输业减少二氧化碳排放的主要驱动力，其他技术路线（如氢能或电动化）仍处在实验室阶段、估计2050年后才可能大规模商业化应用。

  同样，航运业减碳脱碳紧迫且重要。国际海事组织（IMO）第四次温室气体研究报告数据显示，航运业碳排放量持续上升，若不采取新的减排措施，预计 2050 年排放总量较 2008 年将增长 90%-130%。当前广泛使用的减排措施，例如线型优化、节能装置、降低航速等，对船舶的碳减排贡献率一般都在20%以下，低碳燃料则在在航运领域具有非常明显的减碳效果。

  采用低碳燃料是全世界内实现交通运输与部分工业领域的减排的关键。2017年11月，国际能源署（IEA）发布《技术路线图：实施可持续生物质能源》报告，报告明确生物质能源至2060年的三大愿景目标：

  （2）到2060年，生物质能源对最终运输行业能源需求的贡献比2015年的水平增长10倍；

  中国同样出台行动方案，总体部署绿色低碳转型，推行低碳燃料。2021年10月，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，方案要求，到2025年，非化石能源消费比重达到20%左右；到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右。总而言之，低碳燃料在全球绿色低碳转型之路中起着及其重要的作用，同样在我国的双碳战略亦会具备极其重大的意义。

  低碳燃料最重要的包含六大类生物质燃料：可持续航空燃料 (Sustainable Aviation Fuel, SAF)、可再生天然气 (Renewable Natural Gas, RNG)、二代乙醇、生物柴油、生物石脑油、以及生物质汽油。科尔尼分析，基于市场供需、技术成熟度和原料储备等维度，可持续航空燃料 (SAF) 和可再生天然气 (RNG) 在我国的前景广阔，是加速我国低碳燃料发展的重要方向。

  可持续航空燃料 (SAF)：依靠降碳政策，追求市场化盈利。需求端受政策推动存在大幅放量的可能性，截至2021年，已有超过38个国家制定了针对SAF的政策，为SAF市场的建立与发展铺平道路。据预测，2022年至2027年可达61%-142%的复合年均增长率。SAF的生产原料和技术路线多种多样，技术路线优化后有望通过规模效应实现经济性。

  可再生天然气 (RNG)：技术突破在即，降本后有望实现供需打通。从生产原料来看，我国和欧盟等国的农业和食品有机质废物数量巨大，为可再生天然气 (RNG) 的开发利用提供了良好的先决条件。此外，技术端而言，当前已有相对成熟的技术路线，未来随技术取得突破性进展，实现成本逐步优化，有望加速可再生天然气 (RNG) 市场发展。

  二代乙醇：原料来源受限，技术基础薄弱。为保障粮食安全，我国明白准确地提出，不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力，仅可使用非粮生物质作为原料。此外，在生产技术上，我国燃料乙醇技术工艺、资源利用和环境保护水平落后，生产能源消耗、原料转化率等方面存在差距。

  生物柴油：多年来未建立健全市场机制。2014年10月，国家能源局颁布《生物柴油产业高质量发展政策》，但由于暂未出台相关配套措施，仍存在价格形成机制不健全，配套扶持政策、市场销售网络建设不到位等问题，制约市场有序发展，尤其交通产业选择电动化作为发展趋势与脱碳路径，影响了对生物柴油的需求。

  生物石脑油：作为炼化工序副产品，附加值较低。作为生物柴油和可持续航空燃料 (SAF) 的副产品，生物石脑油产量小、利润水准低，政府未出台补贴政策，相关企业的生产动机较低。

  生物质汽油：技术尚处论证期，应用前景不明显。目前仍处于技术早期阶段，仍在研究和论证其可行性，相关这类的产品仍在研发中。与生物柴油类似，由于道路交互与通行产业的电动化趋势，在我国的前景有限。

  综合来看，可持续航空燃料 (SAF) 和可再生天然气 (RNG) 未来有望实现经济性，是我国低碳燃料发展的高潜路线。

  生物质燃料产业链在我国初具雏形，原料收集机制已形成，生产和应用环节有待进一步发展。

  我国的低碳燃料原料丰富，发展前途广阔。作为全世界第三大生物燃料原料国，仅次于美国和巴西，我国有着非常丰富的原料资源，在全球可及潜力原料总量中占比11%。就结构而言，我国作为农业大国，大部分原料来自于农业作物。44%的可及潜力原料来自农作物废弃物，其中秸秆是主要原材料之一。其次是能源作物，贡献23%的可及潜力原料。我国作为人口和农业大国及地大物博的国情决定，我国具备丰富多样的生物燃料原料，如加以合理规划利用，有望成为全世界生物燃料市场的头部供应国。

  原料收集的市场机制正在逐渐建立，当前处于规范化阶段。部分环节已较为成熟，以餐厨废油回收为例，已形成以餐饮与食品加工公司为上游、餐厨废油回收企业为中游，工业级混合油、生物柴油、日用化工品等应用领域为下游的产业链。随着我们国家餐厨废油产量和需求量持续增长，回收处理工艺规范化现代化，将利好餐厨废油回收行业发展。

  北京大学能源研究院的报告《中国可持续航空燃料发展研究报告》，中国目前油脂加氢 (HEFA) 技术路线下的可持续航空燃料产能为15万吨/年，由中石化镇海炼化分公司和易高环保投资有限公司生产，根据我们国家现有及规划的第二代生物柴油产能进行改建扩建以制备可持续航空燃料，加上目前已有的产能，预计 2025 年 SAF 的总潜在产能可达 205 万吨，供应量届时可达中国当年航油总消费量的 4.5%。

  中国在《“十四五”民航绿色发展专项规划》提出，2021年到2025年SAF燃料使用累计达到5万吨，力争2025年当年可持续航空燃料消费量达到2万吨以上。2021年3月，空客首次在A350飞机的一个发动机上使用100% SAF进行飞行测试；2021年10月使用A319neo飞机来测试；2022年3月，空客成功使用A380飞机完成第三次100% SAF试飞。

  中国航空业也在推广可持续航空燃料应用，应用SAF的航司数量迅速增加。2011年10月，中国国航、中国石油、波音公司和霍尼韦尔UOP公司共同合作，实施我国首次航空可持续生物燃料验证飞行。随后，东航、南航等多家航空公司积极探索、共同实践，开展试飞活动。2022年12月，大陆首个使用可持续航空燃料的商业货运航班完成首飞。

  我国多家航司的实践与突破，都为航空领域深入推广可持续航空燃料应用奠定了基础。

  在过去十几年内，低碳燃料在航运领域的应用从试点探索积极迈向全面推广阶段。目前，已开展液化天然气、甲醇、氢等多种低碳燃料应用的探索，建成投运LNG动力船舶300余艘。甲醇、氢等低碳燃料在船舶应用的研究和试点工作也已有序开展，但低碳燃料的大规模应用仍待时日。

  低碳燃料在我国的发展前途广阔，其中，可持续航空燃料 (SAF) 和可再生天然气 (RNG) 是我国低碳燃料发展的两大高潜方向。

  当前，生物质燃料产业链上游环节已初显成熟，正逐步形成产业化规模和规范化体系。

  我国亟需完善低碳燃料产业链中游和下游环节，积极推动生产放量、应用推广，持续提升产业链竞争力，加速我国实现低碳转型。