《美国农业能源生产与消费趋势:可再生能源, 页岩能源和纤维素类生物质》

  • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
  • 编译者: 郝心宁
  • 发布时间:2017-11-27
  • 农业能源生产与消费情况深受能源政策与市场环境变化的影响。美国农业部(USDA)2016年8月11日发布最新报告,分析了《可再生能源标准》(Renewable Fuel Standard, RFS)、页岩能源革命、《清洁能源计划》(Clean Power Plan, CPP)对农业的影响。

    一、报告研究背景

    自21世纪以来,能源政策和市场环境一直影响着农业的能源消耗和生产。农场通过汽油、柴油、电力以及天然气的使用直接消耗能源,通过能源密集型输入方式输入化肥和农药等间接消耗能源。此外,还有一些农田生产可再生能源,或者通过土地出让进行风轮机、石油和天然气的开发。

    2005年颁布的《可再生能源标准》要求,在美国出售的交通运输燃料应富含有一定量的生物能源,这一标准的出台对生物能源的农业生产者产生了直接影响。随着水利压裂和水平钻孔方面技术的进步,从页岩中提取天然气和石油具备了经济可行性,由此导致美国石油和天然气价格下降。钻井地区的农场受益于租金和特许经营费的同时也付出了环境代价,并造成了基础设施过度使用问题。2015年8月,环境保护部门完成了《清洁能源计划》以减少二氧化碳的排放(2016年2月,最高法院暂停了该项法规的实施)。《清洁能源计划》的减排计划期望实现由传统煤炭向天然气和可再生能源的过渡,这也将影响农业能源的生产和消耗。

    二、报告主要内容

    报告运用美国农业部(USDA)农业能源消耗、生产以及与能源相关的租赁和使用费用等最新数据,包括2012年农业普查、2013年农场和牧场灌溉调查、以及2014年土地使用权、所有权以及转让调查等统计数据,以2013年农业部发布的、由贝克曼(BeckMan)等人撰写的有关2010-2011年能源情况的分析报告为基础,分析了农业能源生产与消费情况,以及能源政策与市场环境变化对农业的影响。重点针对年直接收入超35万美元、在农业生产上花费大量时间、雇用大量非务农工作者的农场的经营影响进行了剖析。具体内容包括:

    1、报告仅针对《可再生能源标准》提及的纤维素生物燃料,分析了如何通过能源政策来提高生物燃料质量,如何提高生物燃料产量来适应高价市场,对贝德曼(BeckMan)报告进行了拓展;

    2、从不同形式的能源消耗(电力、天然气、柴油等)出发,调查分析了页岩能源革命以及《清洁能源计划》带来的影响,更新并扩展了贝德曼(BeckMan)的能源消耗综述;

    3、提供了有关农场可再生能源产量的最新统计数据,讨论了能源部门的新趋势,例如通过石油和天然气钻井、以及农民出租风能使用权等方式来生产工业用能源。

    三、报告主要研究结论

    1、虽然农场企业仅占美国全部农场业的41%,但它们的产值却占美国农业总产值的93%,燃料和电力消耗量则占90%;

    (1)农业企业生产的商品不同,能源的消耗量也有所不同。2014年,大米、棉花、花生和家禽生产商的燃料和电力支出占总支出的12%到16%,而对于其他农作物和家畜的生产商来说,这个比例仅为7%到10%。除此之外,农作物生产商花费在农药和杀虫剂上的间接能源支出所占比例则从16%到36%不等;

    (2)农民的能源消耗也因为耕作方式不同而有所区别。对于玉米和小麦的生产者来说,尽管保护或免耕政策在减少翻耕土地面积的同时也减少了燃料支出,但同时也增加了肥料和杀虫剂的费用;相反对于棉花的生产者来说,减少耕地面积的同时降低了化肥费用,却增加了燃料支出。

    2、能源市场和政策法规的变化正在以不同的方式影响农业。种植生物质能源作物、安装可再生能源系统,或者向能源公司出租农田等行为使农民成为了能源提供者,因此,能源价格的变动也直接影响着农民的投入成本,以及农业在提供能源作物过程中获取的收入。

    (1)2012年,已有超过5.7dnv个农业企业和其他农场(美国2.7%的农场)在生产可再生能源,例如太阳能、风能和地热能。此数量超过了2007年的两倍。此外还有1万家农业企业和农场将自己的风能使用权出租;

    (2)越来越多的农场(2012年有将近1万2千个,占农场总量的0.5%)通过收集纤维素类生物质来满足RFS规定的纤维素生物燃料的数量要求;

    (3)2012年,35%的活跃农场以及牧场都设置在页岩较多的县(页岩县)。2014年,约6%的美国农业企业在能源生产中平均获得了5.6万美元的租赁和特许使用费收入;

    (4)2006至2013年间,USDA“保护计划”中,页岩县的土地面积平均下降了32%,相比而言,非页岩县仅下降了22%;

    (5)页岩革命导致了天然气和石油价格下降,这使得总消耗中柴油、汽油和天然气占比最大的农田受益,例如种植大米、棉花和小麦的农田。随后,天然气价格的大幅下跌并未引起国内化肥价格下跌,这是由于天然气的运输成本相对较高,使得天然气市场趋于区域性稳定;

    (6)农村电力合作社主要通过煤炭发电,因此,《清洁能源计划》可能会导致农业客户和其他农村客户的电费高于平均零售额。但是,农业企业直接用电的费用仅占总生产费用的1%至6%,因此,《清洁能源计划》对大多数农业企业的影响相对较小。

    (编译 郝心宁)

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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
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