康利平，Robert Earley，安鋒，張宇

1 能源與交通創(chuàng)新中心，北京 1000202 美國馬里蘭大學公共政策學院，華盛頓 MD 20742

美國可再生燃料標準實施機制與市場跟蹤

康利平1，Robert Earley1，安鋒1，張宇2

1 能源與交通創(chuàng)新中心，北京 100020
2 美國馬里蘭大學公共政策學院，華盛頓 MD 20742

康利平, Robert Earley, 安鋒, 等. 美國可再生燃料標準實施機制與市場跟蹤. 生物工程學報, 2013, 29(3): 265?273.

Kang LP, Earley R, An F, et al. U.S. Renewable Fuel Standard implementation mechanism and market tracking. Chin J Biotech, 2013, 29(3): 265?273.

可再生燃料標準 (RFS) 是美國政府為提高生物燃料利用量，減少石油對外依存度與溫室氣體排放而制定的強制執(zhí)行指令。美國環(huán)保署 (EPA) 根據(jù)RFS目標確定可再生燃料在道路交通燃料中的混配比例，并強制要求美國汽柴油煉制、混配與進口等責任商完成當年可再生燃料配比責任量 (RVO)；責任商需在年末向EPA提交足夠多的可再生燃料身份碼 (RINs) 以示完成任務。RINs跟隨可再生燃料的生產(chǎn)或進口而獲取，是跟蹤可再生燃料利用與監(jiān)測RFS目標是否完成的主要依據(jù)。獨立的RINs可自由交易并形成市場，責任商可選擇購買RINs來完成年度RVO。文中介紹了美國RFS的管理機制、實施進展與影響評價，重點介紹了RINs的產(chǎn)生、跟蹤與交易。

可再生燃料標準，可再生燃料配比責任量，可再生燃料身份碼

1 RFS簡介

美國《可再生燃料標準》(Renewable Fuel Standard，RFS) 最早由美國環(huán)保署 (EPA) 根據(jù)《能源政策法案 2005》(Energy Policy Act of 2005) 為減少石油對外依存度與交通溫室氣體排放、改善空氣質(zhì)量，提高生物燃料利用量而制定的強制指令。2005年，開始實施第一階段目標，要求2006年生物燃料利用量至少達到40億加侖(約1 200萬t)，并逐年遞增到2012年75億加侖(約2 200萬t)。在一系列財稅優(yōu)惠政策的扶持下，該目標提前實現(xiàn)。2007年底，EPA又根據(jù)《能源獨立與安全法案2007》(Energy Independence and Security Act，EISA) 修訂通過 RFS Ⅱ，要求 2008年生物燃料利用量達到90億加侖，并到2022年達到360億加侖[1]。

對比 RFSⅠ，第二階段目標主要具有四大特點：

1) 擴展了實施范圍，EISA要求RFS Ⅱ不僅實現(xiàn)汽油添加生物燃料，還擴展到柴油添加。因此在生物乙醇的基礎上擴充了生物柴油的利用要求，提出美國道路交通燃料最低可再生燃料的混配要求，大部分汽柴油精煉商、混配商、進口商等都須滿足 (僅部分小規(guī)模運營商可獲得豁免權(quán))。

2) 大幅增加生物燃料的利用量，提高交通燃料中生物燃料混配比例，要求從2008年90億加侖 (約 2 600萬 t) 的生物燃料利用量增加到2022年的360億加侖 (約1.1億t)。

3) 首次提出了 4種可再生燃料類型，并對每種燃料利用量都提出了要求。到 2022年，纖維素燃料 (Cellulosic biofuel)、生物柴油(Biomass-based diesel)、先進生物燃料(Advanced biofuel)、可再生燃料 (Total renewable fuel) 利用量需分別達到160億加侖 (約4 800萬t)、10億加侖 (約300萬t)、210億加侖 (約6 200萬t)、360億加侖 (約1.1億t) (表1)。這四種燃料類型存在子交集關系，具體參考表2。

4) 對 4種可再生燃料類型提出最低溫室氣體排放要求。以 2005年美國燃料平均生命周期溫室氣體排放強度為基準，可再生燃料、生物柴油、先進生物燃料、纖維素燃料的全生命周期溫室氣體減排門檻分別為 20%、50%、50%和60%。對達不到溫室氣體減排要求的可再生燃料不能計入。

表1 2022年美國RFS Ⅱ四類可再生燃料利用目標及生命周期溫室氣體最低減排要求Table 1 US RFS II four biofuel categories volume mandate and LCA GHGs reduction threshold by 2022

2 RFS實施與管理

美國EPA負責RFS實施與管理，根據(jù)2022年總體目標制定各年度具體實施要求。EPA有權(quán)可根據(jù)每年的工業(yè)、經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)以及生物能產(chǎn)出情況，評估確定最小可再生燃料利用量。此外，EPA還需根據(jù)美國能源信息署 (EIA) 對下年度汽柴油消耗量預測及前一年政策目標的實施情況，調(diào)整年度標準及 4種可再生燃料混合比率，并在每年11月30日前公布。RFS實施若給各州或者地區(qū)帶來顯著的經(jīng)濟或環(huán)境負面影響時，EPA也有權(quán)修訂或者停止該標準的實施。

RFS Ⅱ要求所有負責汽柴油煉制、混配或進口最終出售到美國消費市場的責任商均需達到可再生燃料混配標準，即它要求獨立企業(yè)每年必須實現(xiàn)一定的可再生燃料配比責任量(Renewable Volume Obligation，RVO)?？稍偕剂仙a(chǎn)商或者進口商通過 EPA對所生產(chǎn)和進口的生物燃料申請注冊可再生燃料身份碼(Renewable Identification Numbers，RINs)。而 EPA可通過調(diào)試交易系統(tǒng) (Moderated Transaction System，EMTS)[2]來監(jiān)測追蹤 RINs的產(chǎn)生、交易和過期，避免可再生燃料信息的混淆。汽、柴油生產(chǎn)商、進口商、混配商等責任商必須向EPA出示足夠多RINs來證明它達到了當年可再生燃料標準的混配比例。

企業(yè)若沒有達到當年 RFS要求，EPA將根據(jù)《清潔空氣法案》(Clear Air Act)第205條和211(d)條對其進行罰款。對違法獲得RINs的企業(yè)EPA也將對其采取懲罰措施[3]。

3 RVO責任量與計算

RFS Ⅱ要求所有負責汽柴油煉制、混配或進口，最終出售到美國消費市場的責任商每年必須完成一定的 RVO。EPA根據(jù)當年4種類型再生燃料的利用量目標與汽柴油消耗量確定纖維素燃料、生物柴油、先進生物燃料、可再生燃料的混配比例。而責任商則根據(jù)自己當年供應的汽柴油量和混配比例確定 4種燃料類型的 RVO，因此，每個責任商不僅需要完成可再生燃料的RVO，還需分別完成纖維素燃料RVO、生物柴油RVO和先進生物燃料RVO。

擁有不同燃料級別碼 (D-code) 的生物燃料可獲得一種或多種類型燃料的 RVO值，因此，不同級別碼的燃料可分別統(tǒng)計到各類型燃料RVO中，如表2所示。例如，當D-code為4時，它可被同時統(tǒng)計到生物柴油RVO、先進生物燃料RVO和可再生燃料RVO中，又因生物柴油的能量熱值為乙醇的1.5倍，先進生物燃料和可再生燃料RVO可按1.5倍計算。

表2 RFS燃料級別碼與RVO計算Table 2 RFS fuel D-code and RVO calculation

D-code由EPA根據(jù)生物燃料生產(chǎn)商或進口商提交的原料類型、產(chǎn)地、生產(chǎn)工藝以及生命周期溫室氣體減排信息，審核評價后確定，如表3所示。責任商通過向EPA提供可再生燃料的RINs來證明其完成了當年的RVO任務，而RINs可以通過自己生產(chǎn)可再生燃料獲得，也可通過在市場上購買RINs。

表3 RFS燃料級別碼的確定示例Table 3 Examples for RFS fuel D-code confirmation

4 RINs碼的獲取與交易

可再生燃料生產(chǎn)商或進口商須按照 EPA關于RINs的指導及RFS規(guī)定對所供應的可再生燃料申請注冊對應的RIN，所有生產(chǎn)燃料的原料須符合EISA2007對可再生生物質(zhì)的要求。一年內(nèi)生產(chǎn)或者進口少于1萬加侖可再生燃料的小型企業(yè)如果其本身并不想擁有RIN，可不必為其產(chǎn)品申請RIN。

每加侖符合 RFS要求的生物燃料都將獲得獨特的RIN碼，該碼由38位數(shù)字構(gòu)成，通常根據(jù)年份、企業(yè)、燃料類型、批次等信息來確定，具體如下所示：

RIN=KYYYYCCCCFFFFFBBBBBRRDSSS SSSSSEEEEEEEE，其中，

l K區(qū)分可再生燃料是否與汽柴油混配；未混配則為1，混配后變?yōu)?；

l YYYY代表可再生燃料生產(chǎn)或者進口年份；

l CCCC代表可再生燃料生產(chǎn)/進口企業(yè)注冊ID；

l FFFFF代表可再生燃料車間或者設備注冊ID；

l BBBBB代表可再生燃料生產(chǎn)批次號；

l RR代表可再生燃料等量價值；

l D代表可再生燃料類型(D-code)；

l SSSSSSSS 代表此批次可再生燃料的初始號碼；

l EEEEEEEE代表此批次可再生燃料的末端號碼。

可再生燃料一旦生成了RIN碼，該RIN將會終生伴隨它，直到生物燃料與汽柴油混配銷售或出口，但RIN可隨著生物燃料所有權(quán)轉(zhuǎn)讓而轉(zhuǎn)讓，如生產(chǎn)商將生物燃料賣給混配商，那么該批RINs也隨之轉(zhuǎn)給混配商。RINs所有轉(zhuǎn)移需要通過產(chǎn)品轉(zhuǎn)移聲明 (Product Transfer Document，PTD) 來證明，該PTD文件中需包含轉(zhuǎn)讓雙方信息 (包括 EPA的注冊 ID信息)、生物燃料轉(zhuǎn)讓量及時間，RINs產(chǎn)有權(quán)轉(zhuǎn)讓后，需在EPA進行記錄。

RR 值由可再生燃料的等量價值(Equivalence Values，EV) 決定，根據(jù) RFSⅠ規(guī)定，每種可再生燃料的EV值以乙醇的能含量為參照，乙醇EV值為1.0，丁醇為1.3，生物柴油(單烷基酯) 為1.5，非酯可再生柴油是1.7，纖維素乙醇被設定為2.5，對應的RR值分別為10、13、15、17和25；而RFS Ⅱ?qū)γ糠N燃料類型都有利用量要求，因此無需根據(jù)乙醇能含量刺激生產(chǎn)其他類型，因此一般情況下每個RIN代表1加侖對應生物燃料，除非該生物燃料的能含量比乙醇高要折合其他燃料時，例如，生物柴油用來滿足RFS生物柴油標準時，EV值為1；當它用來計算先進生物燃料或者可再生燃料標準時，生物柴油EV值為1.5，RR值為15，此時1 000加侖的生物柴油可獲得1 500份先進生物燃料和可再生燃料的RINs。

可再生燃料被混配到汽柴油中用以銷售時，則 RINs與生物燃料獨立開來，K值變化為2，該類RINs可直接在市場上進行交易，若可再生燃料被出口，對應的RINs則作廢處理?？稍偕剂仙a(chǎn)商、進口商、出口商、RFS責任商、非責任商均可參與RINs轉(zhuǎn)讓與交易。由此，獨立的RINs可通過交易形成市場，并具有對應價格，四種可再生燃料類型的 RINs價格不一樣[4]，目前RINs的價格變動幅度較大。市場上大多數(shù)非可再生燃料運營商是通過購買RINs來滿足《可再生燃料標準》要求。

可再生燃料生產(chǎn)商、進口商，汽柴油煉制商和進口商，可再生燃料市場運營商及其他參與RFS項目的運營主體，均需要向 EPA提交所有有關RIN產(chǎn)生、轉(zhuǎn)讓、交易等活動報告[5]。RFS責任企業(yè) (如汽、柴油混配商) 需用 RINs來證明所供應燃料中混配的可再生燃料 RVO可達到當年目標，如果超額完成，多余的RINs可對外銷售給其他RINs不足混配商，或留給下年度使用，實際上，企業(yè)20%的RVO由前一年生成的RINs來滿足，但是RINs并不能無限期延遲使用，僅有兩年的有效期，過期作廢，RFSⅠ的 RINs必須在2010年和2011年使用。已向EPA提交的RINs也將作廢。EPA通過EMTS來監(jiān)測追蹤RINs的產(chǎn)生、交易和過期。

根據(jù)RFS Ⅱ，四種類型可再生燃料的使用量都必須達到對應標準，所以RIN的市場價格也會因類型和地域不同而存在差異。四種可再生燃料類型是全子集關系，所以纖維素燃料RINs的價格至少等于先進生物燃料RINs的價格，先進生物燃料RINs的價格要至少等于全部生物燃料的價格。當然RIN的市場價格還會因供需關系變化而變化。

由于生物燃料混配后，RIN獨立于產(chǎn)品可直接交易，EPA沒有核實每個RIN的有效性，市場上出現(xiàn)了無效造假RINs。從2011年11月到2012年 4月，發(fā)現(xiàn)三起 RINs造假事件，使得 RINs市場受到負面影響。這三家造假企業(yè)分別是馬里蘭州清潔綠色燃料有限公司 (Clean Green Fuels LLC)、德克薩斯州的完全燃料有限公司(Absolute Fuels LLC) 和綠色柴油有限公司 (Green Diesel LLC)，約1.4億個假冒RINs (沒有相應的燃料產(chǎn)品) 賣給了33個公司。其中31家公司自動淘汰了無效的RINs，并且同意EPA根據(jù)RFS違規(guī)條例的接受懲罰。為確保RINs的真實有效性，EPA將盡快實施RINs質(zhì)量保證項目 (Quality Assurance Plans，QAP)，項目方案正在征求意見中[6]。

5 RFS實施進展及近兩年目標

根據(jù)RFSⅠ目標，2012年生物燃料利用量分別達到40億加侖和75億加侖，該目標于2008年就提前實現(xiàn)。2011年生物乙醇增長量有所減緩，產(chǎn)量約139億加侖[7]，生物柴油產(chǎn)量也超過了 10億加侖，遠遠超過 RFS Ⅱ計劃的 2011年126億加侖的目標。

2012年EPA調(diào)整設定的可再生燃料總目標為152億加侖，占總?cè)剂媳壤?.23%，其中纖維素燃料為865萬加侖，生物柴油10億加侖，先進燃料 20億加侖。實際產(chǎn)量數(shù)據(jù)仍為公布，應該可完成目標任務。

新公布的2013年可再生燃料總目標為165.5億加侖，比 2012年新增 8.9%，其中大幅增加了纖維素燃料的利用目標，達1 400萬加侖，同比增長超過60%，先進燃料利用量為27.5億加侖[8]，經(jīng)評估生物柴油生產(chǎn)量也增大到 12.8億加侖[9]，如表4所示。

圖1 美國2006-2011年生物乙醇生產(chǎn)利用量[7]Fig. 1 U.S. bio-ethanol production 2006?2011.

表4 RFS 2012與2013年度目標計劃[10]Table 4 RFS planning targets in 2012 and 2013

6 RFS實施影響

EPA對 RFS Ⅱ的環(huán)境和市場影響進行了分析和預測[11]，認為RFS Ⅱ?qū)γ绹茉窗踩?、溫室氣體減排、農(nóng)業(yè)收入等多方面產(chǎn)生積極影響，但也可能會對美國玉米等糧食價格產(chǎn)生細微影響。到2022年，若實現(xiàn)RFS Ⅱ計劃目標，當年可再生燃料將替代136億加侖石油，約占美國交通燃料總消耗量的7%，節(jié)省石油進口資金415億美元；減少溫室氣體排放1.38億t，相當于2 700萬輛汽車的年排放量；農(nóng)村凈收入可達 130億美元[12]。

各產(chǎn)業(yè)對RFS Ⅱ總體持支持態(tài)度。生物燃料產(chǎn)業(yè)尤為支持，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會指出RFS Ⅱ的實施將穩(wěn)步增加 40萬個就業(yè)機會，數(shù)十億投資收入。目前已投入 60多億美元到進行農(nóng)林廢棄物和日常生活垃圾為原料的先進生物燃料的生產(chǎn)與應用[13]。此外，RFS Ⅱ要求在傳統(tǒng)交通燃料基礎上混合一定比例的可再生燃料而非一步性完全取代，所以對傳統(tǒng)交通燃料產(chǎn)業(yè)沖擊并不大。

對 RFS Ⅱ最大的爭議在于對玉米價格及相應的食品價格的影響。特別是 2012夏天干旱導致玉米產(chǎn)量下降，玉米產(chǎn)量僅約 107億蒲式耳(合2.7億t)。根據(jù)美國全國玉米種植者協(xié)會數(shù)據(jù)每蒲式耳玉米的淀粉量生產(chǎn)約2.8加侖的乙醇，而按照 RFS Ⅱ要求，2013年可再生燃料生產(chǎn)利用量至少為138億加侖 (約4 122萬t)，需要46億蒲式耳 (約1.16億t) 玉米，即2012年總產(chǎn)量40%的玉米將被用來制成乙醇[14]。根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部經(jīng)濟研究服務中心的預測，食品價格將在未來幾個月內(nèi)將上漲，2012年全年食品價格上漲幅度約為2.5%～3.5%，2013年預測上漲幅度將達到為3%～4%[15]。目前，可再生燃料其他原料 (除玉米外) 供應仍具有較大不確定性，供應量仍不能確保滿足RFS Ⅱ要求。生物燃料產(chǎn)業(yè)大多認為2012年食品價格上漲原因應歸于干旱，而非RFS。美國 EPA也對 RFS Ⅱ?qū)Z食價格影響進行了500個模擬情景分析，結(jié)果顯示，89%的情景表明RFS Ⅱ?qū)Z食、食品及燃料的價格不產(chǎn)生影響，僅11%的情景顯示對玉米及其他市場產(chǎn)生影響，平均價格影響幅度僅為 7美分/蒲式耳玉米，低于玉米價格的1%。因此，為了長期發(fā)展需要，EPA將不會取消RFS政策的實施[16]。

[1]EPA. Renewable Fuel Standard (RFS) official website [EB/OL]. [2012-12-10]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/index.htm.

[2]Renewable Fuels: EPA Moderated Transaction System (EMTS) [EB/OL]. [2012-12-10]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/epamts.htm.

[3]Congressional Research Service. Renewable Fuel Standard (RFS): Overview and Issues [EB/OL].[2012-12-10]. http://www.fas.org/sgp/crs/misc/R40155.pdf.

[4]EMTS User’s Guide [EB/OL]. [2012-12-10].http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/emts docs/420b12031b.pdf.

[5]Renewable Fuel Standard Reporting Forms[EB/OL]. [2012-12-10]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/reporting/rfs.htm.

[6]EPA proposed rule: RFS Renewable Identification Number (RIN) Quality Assurance Program [EB/OL].[2012-12-20]http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/documents/qap-nprm-pepub.pdf.

[7]Renewable Fuel Assocation. 2012 Ethanol Industry Outlook[EB/OL]. [2012-12-20]. http://ethanolrfa.3cdn.net/d4ad995ffb7ae8fbfe_1vm62ypzd.pdf.

[8]2013 Renewable Fuel Standards for Renewable Fuel Standard program (RFS2): Notice of Proposed Rulemaking[EB/OL]. [2013-01-31]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/documents/420f 13007.pdf.

[9]2013 Biomass-Based Diesel Volume for Renewable Fuel Standard program (RFS2): Final Rulemaking[EB/OL]. [2012-12-20]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/documents/420f 12059.pdf.

[10]2012 Standards for Renewable Fuel Standard Program (RFS2): Final Rulemaking[EB/OL].[2012-12-10]. http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/documents/420f11044.pdf.

[11]Notice of Decision Regarding Requests for a Waiver of the Renewable Fuel Standard [EB/OL].[2012-12-20]. http://www.gpo.gov/fdsys/pkg/FR-2012-11-27/pdf/2012-28586.pdf.

[12]Renewable Fuel Standard Program (RFS2) – 2010 and beyond[EB/OL]. [2012-12-20]. http://www.ethanolrfa.org/page/-/Sarah%20Dunham%20NEC%20Presentation.pdf?nocdn=1.

[13]BIO Applauds EPA Response to RFS Waiver Requests [EB/OL]. [2012-12-20]. http://www.bio.org/media/press-release/bio-applauds-epa-response-rfs-waiver-requests.

[14]Institute for Energy Research. Drought and Renewable Fuel Standard Driving Up Consumer Costs. [EB/OL]. [2012-12-22]. http://www.instituteforenergyresearch.org/2012/08/16/droughtand-renewable-fuel-standard-driving-up-consumercosts/.

[15]Should We Waive the Reneable Fuel Standard in the Wake of the Drought? [EB/OL]. [2012-12-22].http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/ar ticle/2012/09/q-a-on-waiving-renewable-fuel-standar d-in-the-wake-of-the-2012-heat-wave-and-drought.

[16]EPA Decision On Requests for a Waiver of the Renewable Fuel Standard. [EB/OL]. [2012-12-22].http://www.epa.gov/otaq/fuels/renewablefuels/docu ments/420f12075.pdf.

January 10, 2013; Accepted: February 18, 2013

Feng An. Tel/Fax: +86-10-65857324; E-mail: fengan@icet.org.cn

能源基金會 (No. G-1205-16220) 資助。Abstract: U.S. Renewable Fuel Standard (RFS) is a mandatory policy for promoting the utilization of biofuels in road transpiration sector in order to reduce the country’s dependency on foreign oil and greenhouse gas emissions. U.S.Environmental Protection Agency (EPA) defines the proportion of renewable fuels according to RFS annual target, and requests obligated parties such like fossil fuel refiner, blenders and importer in the U.S. to complete Renewable Volume Obligation (RVO) every year. Obligated parties prove they have achieved their RVO through a renewable fuels certification system, which generates Renewable Identification Numbers (RINs) for every gallon of qualified renewable fuels produced or imported into U.S., RINs is a key for tracking renewable fuel consumption, which in turn is a key for implementing the RFS in the U.S., separated RINs can be freely traded in market and obligated parties could fulfill their RVO through buying RINs from other stakeholders. This briefing paper highlights RFS policy implementing mechanism and marketing tracking,mainly describes importance of RINs, and the method for generating and tracking RINs by both government and fuels industry participants.

U.S. Renewable Fuel Standard implementation mechanism and market tracking

Liping Kang1, Robert Earley1, Feng An1, and Yu Zhang2

1Innovation Center for Energy and Transportation,Beijing100020,China
2School of Public Policy,University of Maryland,Washington DC MD20742,USA

Renewable Fuel Standard (RFS), Renewable Volume Obligation (RVO), Renewable Identification Numbers(RINs)

Supported by: Energy Foundation (No. G-1205-16220).

(本文責編 陳宏宇)