《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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  • 《欧洲议会批准可再生能源,生物燃料目标在红色II。》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2018-02-02
    • 欧洲议会成员于1月17日通过了一套建议,为可再生能源、能源效率和可再生交通燃料制定新目标。这些提议还将限制第一代生物燃料,并逐步淘汰棕榈油的使用。这些提议被称为2020年后欧盟可再生能源指令(RED II)。 这些提议设定了能源效率提高35%的欧盟水平目标,从可再生能源中获得的能源占总能源消耗的35%,到2030年可再生能源占能源比重的12%。为了达到总体目标,欧盟成员国被要求制定自己的国家目标,并根据《能源联盟管理条例草案》对其进行监督和实现。 欧洲议会发布的一份新闻稿解释了可再生能源的目标,以492票对88票,107票弃权获得通过。根据该提议,为每个成员国设定的国家目标在一定条件下将被允许偏差至多10%。 关于生物量,欧洲议会议员表示,他们希望可再生能源支持计划的设计,以避免鼓励在有更好的工业或材料用途的情况下,鼓励不可持续地使用生物质用于能源生产。对于能源发电来说,他们认为应该优先考虑燃烧木材废料和残留物。 根据可再生能源在运输方面的建议,成员国必须确保在运输中消耗的能源中有12%来自可再生能源。第一代生物燃料的贡献将在2017年达到上限,在公路和铁路运输中最高可达7%。欧洲议会议员还投票禁止在2021年使用棕榈油。先进的生物燃料、非生物来源的可再生运输燃料、基于废弃物的化石燃料和可再生能源的比例必须在2021年至少达到1.5%,2030年增加到10%。 这些提议还包括能源效率、电动汽车充电站和消费者发电和能源社区的相关规定。此外,每个成员国将在2019年1月1日之前向欧盟委员会提交一份综合的国家能源和气候计划,此后每10年提交一次。第一个计划是在2021-2030年完成。委员会将对计划进行评估,并提出建议或采取补救措施,如果它认为已经取得了不足的进展或采取了不充分的行动。 欧洲可再生乙醇协会(ePURE)称,欧洲议会(European Parliament)投票决定淘汰棕榈油,并允许一些基于农作物的生物燃料成为一种受欢迎的认识,即欧盟需要所有能在对抗气候变化方面获得的可持续工具。 ePURE还呼吁欧盟做更多的工作,强调对可再生能源政策的需要,而这种政策看起来不像“常规”或“先进”,而是考虑生物燃料的实际可持续性认证。ePure说,欧洲的乙醇是由欧洲作物生产的,与化石汽油相比,平均温室气体(GHG)减少66%,没有副作用。该组织还指出,生产乙醇有助于抵消进口高蛋白动物饲料的需要。 ePURE秘书长Emmanuel Desplechin说:“欧洲人应该得到一个符合政治家承诺的气候政策。”“议会发出的信息是,不是所有的生物燃料都是平等的,因为他们把重点放在清除那些导致森林砍伐的东西,比如棕榈油。但它的修正案仍有可能使欧盟成员国更难切实地促进可再生能源的运输。 ”作为主要的可再生能源政策的欧盟机构开始谈判的post - 2020年期间,欧盟必须继续致力于有意义的绑定目标的可再生能源将伤员转移,不依赖于人工乘数来创建更好的性能的假象,使国家更容易满足他们的目标,“Desplechin说。“它还应将以农作物为基础的生物燃料的最大贡献保持在7%,这对保护当前和未来的投资至关重要。”它需要一个强有力的承诺来增加先进的生物燃料。 “欧盟仍然可以让这项立法生效,”他继续说道。“通过授权成员国使用本国的可再生能源解决方案,欧洲可以真正履行其在巴黎的承诺。” Novozymes称传统生物燃料的上限是一个错失的机会。“妥协帽所有现有常规生物燃料消费水平,未能区分最可持续的,如乙醇,”Thomas Schrøder说,副总统在诺维信Biorefining商业。“在对抗气候变化的斗争中,这是一个错失的机会。” Schrøder还强调,12%的目标应该是在完全不使用人工计数机制。此外,他还称议会决定为高级生物燃料制定具体的混合义务是一个积极的举措。 “谈判委员会现在可以开始,“Schrøder补充道。“在这一过程中,最重要的是要充分利用这两种立场,并确保所有可持续的解决方案都能有效地促进欧洲的脱碳化。” 欧洲生物量协会(AEBIOM)说,议会对生物质可持续性的风险评估方法将确保木材生物量有助于减少二氧化碳的排放,并源于可持续管理的森林。 AEBIOM秘书长Jean-Marc Jossart表示:“这种方法将使固体生物量在欧洲能源转型中发挥关键作用,同时提供连贯和现实的可持续保障措施。”“无论如何,生物能源部门在诸如级联原则这样的关键尝试中必须保持谨慎。” 根据AEBIOM的说法,欧洲议会采取的方法通常与安理会和委员会的立场一致。该组织说,它希望在这一特定的生物能源可持续发展文件中,能够顺利、连贯地进行三段论。 德拉克斯也参与了议会的行动。Drax Group首席执行官威尔·嘉丁纳(Will Gardiner)表示:“生物量对我们的电力系统的脱碳起着至关重要的作用,为数百万家庭和企业提供可持续、可靠的低碳能源。”“我们很高兴欧盟议会认识到生物量的重要组成部分,我们期待着立法进程的下一个阶段,并在引入稳健、可行的可持续性标准方面取得进一步进展。” ——文章发布于2018年1月17日