国际生物燃料可持续标准与政策背景报告.pdf

威廉与佛洛拉休斯基金会 能 源 基 金 会 项目资助号 : G-1205-16220 能源与交通创新中心 2013 年 5 月 国际生物燃料可持续标准与政策 背景报告 Background Report on International Biofuel Sustainable Standards and Policies Development 联系方式 北京市朝阳区光华路丙 12 号数码 01 大厦 1904 室 邮编 :100020 电话 : 010 -65857324 传真 : 010- 65857394 网站 : icet Email: infoicet 致 谢 感谢能源基金 会中国可持续能源项目为本报告提供资金支持，同时也诚挚地感谢为本报告提出宝贵意见与建议的所有业内专家与同事。 报告作者 康利平、 Robert Earley、 安锋、 马郁峰 报告声明 本报告所有观点、解释、结论均属作者个人意见，不代表项目资助方。报告仅限于研究、个人学习或某个组织的内部传阅，不得翻印或者用于商业目的。 若 引用本报告观点、数据 或 结论 ，请注明 出处，未经允许禁止发表或转载。 如有不妥与谬误之处，敬请读者不吝批评和指正。 Page | 1 执行摘要 生物燃料近年 已 成为一些国家 与 地区解决交通燃料替代和温室气体减排的重要手段， 50 多个国家实施了生物燃料与化石燃料的 掺混指标或 法 令 。据国际能源署（ IEA）预测 ， 2050年全球 生物燃料消耗量将达到 32 艾焦，占全世界交通运输燃料的 27%。生物燃料规模化进程中需要充分考虑燃料链生命周期中所涉及的温室气体排放、土地利 用变化、水资源、自然资源与生态保护、粮食安全与市场价格等可持续发展问题，利用一系列 标准与 原则、规范与管理办法来实现生物燃料的环境、经济、社会等三方面均衡 可持续发展 （如 图） 。 图 生物燃料环境、社会、经济可持续发展范围 随着生物燃料产业的快速发展， 在 区域层面、国家层面、国际组织以及多 方 利益集团 的积极 推动 下， 国际生物燃料 可持续行动 与倡议正在不断扩张 ，在法律法规、政策规 范、标准认证上积极探索，不断完善 （如图 ，第 2 章 有大图 ）。 在 国际先行政策 上， 欧盟 推动实施可再生能源指令与燃料质量指令 ，提出了 可持续发展要求， 包括生物燃料最低温室气体排放要求、 土地利用与生态保护要求 、对 全燃料链进行 流通 监控 要求等，同时实施生物燃料可持续性认证与审核制度，并要求成员国 制定实施国家可持续标准方案或推荐性标准方案 ；美国 实施可再生燃料标准首次提出了四 大 类型可再生燃料利用目标，对各类型燃料的生命周期温室气体减排量提出了硬性要求 ，且所有原料须符合 能源独立与安全法案 2007 对可再生生物质的 要求 ； 巴西作为最大的生物燃料出口国， 也 积极推进生物燃料可持续发展标准与认证， 以促进生物燃料出口及国际贸易；Page | 2 中国则实施生物燃料 “ 三不得 ” 原则 即 不得占用耕地，不得大量消耗粮食，不得破坏生态环境 ； 其他国家如日本也出台了类似的标准和政策 。 此外，生物燃料 可持续认证 源于生物燃料政策实施与市场准入的压力，也为政策与市场提供有力支撑 。 欧盟可再生能源指令要求对所有在欧盟市场 销售的生物燃料进行 可持续性 认证 ，美国 可再生燃料标准 申请获取 可再生燃料身份码 时，也需 证明原料符合政策要求。为支持政策的有效实施，国家 层面 出台相 对应的生物燃料可持续标准与规范，如英国 可再生交 通燃料 规范 认证 ；同时，一些国际组织也积极参与到生物燃料可持续性标准与规范的开发，并涌现出一系列 生物燃料可持续性的 推荐性 认证体系 ，如 RSB， BONSUCRO， ISCC， BEFSCI， 2BSvs 等。 图 国际生物能源可持续性行动基本架构 要推动 生物燃料可持续 标准体系与政策的发展， 绝对不是某个机构或部门单独可以完成的，而是需要政府、企业、高等院校、研究机构、非 政府组织 广泛 交流 与共同协作，各部门应各施其责，推动落实 （如表 ） 。 Page | 3 表 各利益相关方促进生物燃料 可持续发展承担的角色与作用 利益相关方 主要工作重点 政府 1. 科学制定生物燃料中长期发展目标及具体实施政策，监管目标实施 并及时调整政策，以 确保 目标 完 现 ； 2. 出台先进生物燃料扶持政策，包括研究示范专项资金、贷款优惠政策、税收优惠政策等； 3. 制定非粮生物燃料原料基地及原料良好生产规范标准，促使标准实施与扶持政策结合； 4. 加强生物燃料温室气体排放、水资源消耗的管理，建立门槛要求； 5. 根据国际生物燃料可持续性发展规范与准则，独立实施或者推荐国际生物燃料可持续标准认证； 6. 对生物燃料的土地利用进行科学规划； 7. 引导农户、企业及其 他利益相关方，使用良好操作规范，实现可持续原料和燃料的生产。 企业 1. 积极示范应用先进生物燃料技术； 2. 配合国家制定生物燃料可持续性标准，并积极支持标准与政策的实施； 3. 符合生物燃料可持续生产要求，并积极参与生物燃料可持续性认证； 4. 开发生物燃料可持续发展模式，如建立低碳物流、原料规模化高效种植、良好农业操作规范等； 5. 分享可持续发展经验及示范项目数据，以便推广应用； 6. 新建项目，要进行生物燃料经济、环境、社会等方面的可持续发展论证。 研究机构 1. 研究开发先进生物燃料技术，为企业提供技术支撑 ，真正做到产学研结合，为产 业服务 ； 2. 在原料良好生产规范的指导下，与企业合作进行大规模能源作物育种、种植、田间管理、收集贮运等基地实验； Page | 4 3. 协助政府开发建立非粮原料基地标准、可持续发展准则与规范； 4. 研究生物燃料生命周期评价方法学，并开发生命周期碳强度、能源效率、水资源消耗等评价模型； 5. 制定国家生物燃料研发和示范路线路，进行规模化研究分析，同时突破生物燃料进行可持续生产所需的关键技术。 6. 监测生物燃料土地利用变化，并研究土地利用变化对温室气体排放、生态环境等方面的影响。 非政府组织 1. 向政府、企业、研究机构引荐国际 先进 生物燃料可持续发展经验 ； 2. 协助政府、研究机构开发生物燃料可持续发展标准体系； 3. 监测生物燃料目标与政策的实施进展，定期发 布成果，督促政府和企业 能够积极保持进度； 4. 提供可持续生物燃料发展的客观信息及前沿研究成果，以缓解气候变化、增加能源安全、促进经济发展。 中国作为一个生物燃料潜能大国，更需积极推动生物燃料可持续标准与规范的发展，并实现与产业政策 的 有效 结合， 以下工作则显得及其重要和紧迫，建议优先考虑 并 执行： 一、 建立非粮生物燃料可持续 发展 标准与原则； 二、 建立生命周期能源效率、 温室气体排放 与 水资源消耗 评价体系 ； 三、 建立非粮生物燃料原料基地管 理办法与规范 ； 四、 建立 可持续生物 燃料产品认证制度与管理办法 ； 五、 加强国际生物可持续标准的交流与协调。 Page | 5 目 录 执行摘要 . 1 英文缩写与术语 . 7 前 言 . 9 1. 国际生物燃料可持续发展简介 . 11 1.1. 意义 . 11 1.2. 范围与定义 . 12 1.3. 核心问题 . 13 1.3.1. 温室气体排放 . 14 1.3.2. 土地使用变化 . 15 1.3.3. 水资源 . 17 1.3.4. 粮食安全 . 18 1.4. 考察方法与监测工具 . 19 2. 国际生物燃料可持续行动框架 . 21 3. 国际生物燃料可持续 性 先行政策 . 25 3.1. 欧盟 可再生能源指令 . 25 3.1.1. 英国可再生交通燃料规范 . 28 3.1.2. 德国生物燃料配额法案 . 29 3.1.3. 瑞士生物燃料生命周期评价法令 . 30 3.2. 美国 可再生燃料标准 . 30 3.3. 美国加州 低碳燃料标准 . 33 3.4. 巴西社会燃料标识 . 34 3.5. 中国 “三不得 ”原则 . 35 4. 国际生物燃料可持续标准与认证 . 36 4.1. 综述 . 36 4.2. 可持续生物燃料圆桌会议（ RSB） . 37 4.2.1. RSB 原则与标准 . 37 4.2.2. RSB 可持续性认证程序 . 38 4.3. 国际可持续性和碳认证（ ISCC） . 39 Page | 6 4.3.1. ISCC 认证简介 . 39 4.3.2. ISCC 认证流程 . 40 4.4. 可再生交通燃料规范认证 (RTFC) . 41 5. 生物燃料可持续发展相关国际机构 . 43 5.1. 全球生物能源合作伙伴（ GBEP） . 43 5.1.1. GBEP 简介 . 43 5.1.2. GBEP 的合作伙伴和观察成员 . 44 5.1.3. GBEP 可持续性发展指标 . 44 5.2. 国际能源署 Task 39 . 45 5.3. 国际 标准组织 TC248 . 46 5.4. 联合国粮农组织（ FAO） . 46 6. 生物燃料可持续发展需共同协作 . 47 7. 推动中国生物燃料可持续标准与政 策发展应采取行动 . 49 7.1. 建立非粮生物燃料可持续标准与原则 . 49 7.2. 建立生命周期能源效率与温室气体排放评价体系 . 49 7.3. 建 立非粮生物燃料原料基地管理办法与规范 . 49 7.4. 建立可持续生物燃料产品认证制度与管理办法 . 50 7.5. 加强国际生物可持续标准的交流与协调 . 50 Page | 7 英文缩写与术语 2BSvs 生物质生物燃料可 持续性自愿认证计划 Biomass Biofuels Sustainability Voluntary Scheme BEFSCI 生物能源 和 粮食 安全的 规范与 指 标 Bioenergy and Food Security Criteria and Indicators BLCAO 瑞士生物燃料生命周期评价法令 Biofuels Life Cycle Assessment Ordinance BQA 德国 生物燃料配额法案 Biofuel Quota Act CoC 燃料链全程监控 Chain of Custody CARB 美国加州空气资源署 California Air Resource Board DETEC 瑞士 环境、交通、能源与通讯部 The Federal Department of the Environment, Transport, Energy and Communications EC 欧盟委员会 European Commission EPA 美国环保署 US-Environmental Protection Agency EISA 美国 -能源独立与安全法案 Energy Independence and Security Act BNS 生物质日本战略计划 Biomass Nippon Strategy EMTS 美国可再生燃料标准 -调试交易系统 Moderated Transaction System FAO 联合国粮食及农业组织 Food and Agricultural Organization of United Nations FQD 欧盟 燃料质量指令 Fuel Quality Directive GAP 良好农业 操作 规范 Good Agricultural Practices GBEP 全球生物能源合作伙伴 The Global Bioenergy Partnership GP 绿色协定 Green Protocol GREET 交通能源利用与温室气体及污染物排放模型 Greenhouse Gases Regulated Emissions & Energy Use in Transportation (GREET)； CA-GREET， GREET 模型 根据美国加州低碳燃料标准 而开发的 衍生模型； iCET 能源与交通创新中心 Innovation Center for Energy and Transportation JEC-RED 欧盟可再生能源指令温室气体评价模型，由 Joint Research Centre of the European Commission（ JRC）， European Council for Automotive R&D（ EUCAR） , Conservation of Clean Air and Water in Europe (CONCAWE) 联合开发 LCA 生命周期 评价 Lifecycle Assessment LCFS 美国加州 -低碳燃料标准 Low Carbon Fuel Standard LUC 土地使用变化 Land Use Change NEN 荷兰标准研究所 Page | 8 iLUC 间接土地使用变 化 Indirect Land Use Change IEA 国际能源署 International Energy Agency IFPRI 国际粮食政策研究所 International Food Policy Research Institute ISCC 国际可持续性和碳认证 International Sustainability & Carbon Certification ISO 国际标准化组织 International Organization for Standardization OECD 国际经济 合作组织 Organization for Economic Co-operation and Development PTD 产品转移声明 Product Transfer Document RED 欧 盟 -可再生能源指令 Renewable Energy Directive RFS 美国 -可再生燃料标 准 Renewable Fuel Standard RINs 美国 可再生燃料身份码 Renewable Identification Numbers RTFC 英国 -可再生 交通 燃料 认证 Renewable Transportation Fuel Certification RTFO 英国 -可再生 交通 燃料规范 Renewable Transportation Fuel Obligation RSB 可持续生物燃料圆桌会议 Roundtable on Sustainable Biofuels RBSA 生物燃料可持续性保证计划 Abengoa RED Bioenergy Sustainability Assurance RSPO 可持续棕榈油圆桌 会议 Roundtable on Sustainable Palm Oil RTRS 可信赖大豆圆桌会议 Round Table on Responsible Soy RVO 美国可再生燃料标准 -可再生燃料配比责任量 Renewable Volume Obligation SFS 巴西社会燃料标识 Social Fuel Seal SQC 苏格兰优良作物计划 Scottish Quality Farm Assured Combinable Crops TAB 荷兰 -交通生物燃料法案 Transport Biofuels Act UNDP 联合国 发展 规划署 United Nation Development Programme UNEP 联合国环境规划署 United Nation Environment Programme UNCTAD 联合国贸易和发展会议 United Nations Conference on Trade and Development UNIDO 联合国工业发展组织 United Nations Industrial Development Organization VSE 瑞典 -可持续生物乙醇核证法案 Verified Sustainable Ethanol WF 水足迹 Water Footprint WWF 世界自然基金会 World Wide life Fund Page | 9 前 言 目前，世界发展对化石能源的过度依赖，不可持续的能源供应与消费 模式给国际政治、经济、环境及社会带来了较大压力，在能源资源获取 与 温室气体减排 等方面尤显紧张。过去几十年中，人们一直在努力寻求新型能源， 补充 替代传统化石燃料。生物能源作为一种重要的新型 可再生 能源，理论上具有 诸 多优势： 1. 利用植物光合作用 直接将 太阳能转化成化学能，同时吸收空气中的二氧化碳； 2. 生物质的积累 是 一个 可再生 循环 过程，可保证原材料的长期供应； 3. 技术相对成熟，风险 系数较小；等等。 生物能源被寄予极大期望以实现能源的可持续发展。 而 生物燃料 则 被认为是实现交通能源替代和温室气体减排最合适的方式之一， 在道路 运输及航空运输领域的应用尤被关注。 全球生物燃料产业在各国倾向性政策的扶持下迅速 扩展（近两年有所放缓），美国、巴西和欧盟等国家和地区 遥领行业先锋。 其中，美国和巴西分别以玉米和甘蔗为原料， 提供了世界上逾 85%的生物乙醇 1， 欧盟生物柴油供应量也超过1 000 万吨 2。 而 目前 生物燃料占交通燃料消耗总量的比例仍不高，仅为 2%， 但 高新技术可以为未来数十年的增长提供巨大的潜力，据国际 能源署 3估计，到 2050 年全球生物燃料消耗量将达到 32 艾焦，占全世界交通运输燃料的 27%。 然而，生物燃料的大规模发展，与土地规划利用、生态保护与生物多样性、水资源消耗及废水排放、粮食安全与价格等方面密切相关。首先，生物燃料原料作物的种植需要大量土地，将可能改变粮食等作物耕地、林地、草地等原有土地利用 结构与 类型，也可能大幅度改变土地植被、碳储存、土壤性质，以及周边生态多样性；其次，生物燃料原料生产过程中不可避免地需要大量灌溉用水和化学肥料，炼制过程中也需要消耗大量水资源并排放工业废水，不科学的生产与排放方 式可能引起附近水体污染；另外，现阶段规模化生物燃料生产都基于1 Renewable Fuels Association. Accelerating Industry Innovation -2012 Ethanol Industry Outlook. 2012.03 2 USDA. EU-27 Annual Biofuels Report. 2011.06 3 IEA. Technology Roadmap Biofuel for Transportation. 2011/国际能源署 . 交通用生物燃料技术路线图 . 2011. “生物燃料”本身具有极大的能源补充替代与温室气体减排潜力，但不可持续 的 生产 应用 将给土地、生态、环境、经济 、 社会 等方面造成负面影响。 生物燃料可持续发展原则与标准、政策与规范将正确的引导产业 的 健康发展，真正实现清洁、低碳、可持续能源替代。 Page | 10 粮食农作物为原料，对当地粮食安全、大宗 作物 （如玉米、大豆、棕榈油等）的国际贸易及国际粮食价格也存在影响；此外，作为劳动力较为密集的产业，生物燃料对于当地劳工和地区经济发展的影响也不可忽视。生物燃料对环境的最大贡献是温室气体减排，但由于生物燃料生产本身也需要消耗能量并产生温室气体排放（包括直接排放和间接排放），因此在进行生物燃料的能源效率与温室气体减排能力评价时，需科学客观地基于全生命周期来评价 ，而不能片面考虑终端消耗阶段 。 鉴于以上生物燃料规模化发 展可能存在的问题， 避 免 负面影响，近年国际上呼吁生物燃料可持续发展的声音不断高涨。在这种趋势下，主要国家之间不断加强合作，针对生物燃料可持续性研究的项目和课题也相继涌现。生物燃料的生产方式与国家政策态度相关，部分国家和地区如欧盟及其成员国已经出台了相关的法律法规，在鼓励发展生物燃料的同时，也掌握并控制在本地市场所销售生物燃料的基本情况，对生物燃料的温室气体减排及可持续性进行了严格规定，以确保生物燃料的可持续发展。在实际操作的层面上，一些标准认证计划为确定具体生物燃料项目的可持续性提供了重要帮助，为专业审核机构 和生物燃料的经营者建立了纽带。 当前 ， 在一些国家和地区，生物燃料 可持续性行动已从国际层面上的协议开始，上升到法律规范制定、可持续标准认证与审核、可持续发展政策实施等， 正 逐步形成了相对成熟的体系。 本报告将结合生物燃料行业当前的发展现状，重点考察 生物燃料可持续发展国际 行动框架，包括 政策法规 、 可持续标准认证体系等，综合 阐述了 生物 燃料 可持续 发展 标准与政策发展的国际 背景。Page | 11 1. 国际生物燃料可持续 发展简介 1.1. 意义 在全球化石能源供应 紧张 与 气候变化 日益严峻 的大环境下，生物燃料近年来成为一些国家和地区 解决交通燃料替代和温室气体减 排的重要手段， 也是缓解能源安全、促进农村经济发展的战略 决策 。 尤其 在北美 、 南美 、 欧洲 、亚洲 地区 ， 生物燃料 已经形成 一定规模 ，目前已有 50 多个国家实施了生物燃料 与化石 燃料 的 硬性 掺混指标或指令，其中包括几个非经合组织国家 。 表 1 各国生物燃料发展目标或掺混指标 3 国家 目前指标 未来目标 巴西 E20-25; B2(-2012) B5(2013-) 美国 140 亿加仑 ; 其中 13.5 亿加仑为先进生物燃料 ; 360 亿加仑，其中 210 亿加仑为先进生物燃料 (2022) 欧盟 生物燃料目标 5.75% (2010) 可再生燃料占道路交通能源的 10%(2020) 中国 E10 (6 省 27 市 ) 乙醇 400 万吨、生物柴油 100 万 (2015); 乙醇 1000 万吨，生物柴油 200 万吨 (2020) 印度 E5(2012) E20;B20(2017) 印度尼西亚 E3; B2.5 E5,B5(2015); E15, B20(2025) 加拿大 E5(4 个省高达 E8.5) B2 B3(3 个 省 ) B2(全国范围内 ) (2012) 注： E 代表生物乙醇 , 后跟数字代表与化石燃料的掺混比例 ， E10 为体积比 10%的生物乙醇 与 90%的 化石汽油混合； B 代表生物柴油， B5 为体积比 5%的生物柴油与 95%的化石柴油的混合。 2011 年，全球 生物燃料 利用量为 5887 万吨石油当量 4， 占交通燃料消耗总量的比例仍不高，仅为 2%， 从各国未来生物燃料发展目标可以看出其前景乐观， 高新技术 将 为未来数十年的增长提供巨大的潜力，据国际能源署 3估计，到 2050 年全球生物燃料消耗量将达到 32艾焦，占全世界交通运输燃料的 27%。 大规模 生物燃料 生产利用， 不能忽略生物燃料的生产利用对自然与社会环境的显要影响，如，地形、植被和土壤的改变；化石能源的消耗；土地间接使用影响而引起的温室气体排放；污染物排放；粮食安全的威胁；水资源的消耗；化学肥料的使用及流失；生态系统和生物多样性的影响；劳工权益和地区经济发展等。以 生物燃料生命周期 温室气体排放为例，可以看出这类环境影响的不确定性 （如 表 2） ，不同的原料来源与种类，不同的生产工艺，不同的燃4 BP. BP Statistical Review of World Energy (BP 世界能源统计 ). 2012.06 Page | 12 料类型等都是影响温室 气体排放的因素。 表 2 不同原料、工艺生物燃料