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糧食能源化,是指將糧食或糧食加工后的副產(chǎn)品用于生產(chǎn)生物燃料來作為能源使用,主要包括生物乙醇和生物柴油。生物乙醇是利用糧食(如玉米、小麥、糖等)或農(nóng)業(yè)廢棄物(如秸稈)作為原料,通過發(fā)酵等工藝生產(chǎn)。乙醇可作為汽油的替代品或添加劑,用于汽車燃料。生物柴油是以植物油為原料,通過酯化反應生產(chǎn)生物柴油。生物柴油可替代傳統(tǒng)柴油,用于交通運輸。
世界各國都用哪些糧食來生產(chǎn)生物燃料呢?生物乙醇方面,美國用玉米、巴西用蔗糖、歐盟用小麥。生物柴油方面,美國、巴西和阿根廷用豆油、印尼和馬來西亞用棕櫚油、歐盟用菜籽油。
這些生物燃料要吃掉多少糧食?美國是全球最大的生物燃料生產(chǎn)國,美國每年用于生產(chǎn)生物燃料的糧食消耗量約為1.7億噸。其中,用于生產(chǎn)生物乙醇的玉米約1.35億噸,用于生產(chǎn)生物柴油的糧食約3500萬噸。巴西是全球第二大生物乙醇生產(chǎn)國,每年大約要用6000萬噸蔗糖來生產(chǎn)3000萬噸生物乙醇。歐盟、印尼和巴西每年分別生產(chǎn)1500萬噸、1300萬噸和900萬噸的生物柴油。除部分使用廢棄油脂外,主要都使用食用油脂。此外,馬來西亞和阿根廷也在生產(chǎn)生物柴油,數(shù)量都在100萬噸左右。全球每年用于生產(chǎn)生物燃料的糧食總量接近3億噸,約占全球糧食總產(chǎn)量的10%。
全球10%的糧食用于生產(chǎn)生物燃料,這就將糧食價格和石油價格關(guān)聯(lián)了起來。尤其是糖和棕櫚油,全球所產(chǎn)的糖和棕櫚油高達四分之一的比例用于生產(chǎn)生物柴油,糖和棕櫚油的價格與石油高度相關(guān)。
石油價格上漲,會引發(fā)對生物燃料的替代性需求,因為生物燃料可以替代由石油制取的汽油和柴油。反之,當石油價格下跌到一定水平,生物燃料行業(yè)就會產(chǎn)生虧損。生物燃料的盈虧平衡點,取決于糧食成本和石油價格的相對變化。
比如說,當前印尼棕櫚油的生產(chǎn)成本約一噸600美元,巴西蔗糖的生產(chǎn)成本約一噸300美元,棕櫚油生產(chǎn)生物柴油的比例是1.02:1,蔗糖生產(chǎn)乙醇的比例是2:1,相當于它們生產(chǎn)生物燃料的成本都差不多是每噸600美元,相當于82美元/桶。而當前石油價格在60美元/桶。每生產(chǎn)一噸生物燃料,就要產(chǎn)生約160美元的虧損。
過去十年,除了2022-2024年受俄烏沖突影響,原油價格大幅上漲,年均價超過80美元/桶、最高時超過100美元/桶外,其它年份都在40-70美元間波動。也就是說,正常情況下,生物燃料產(chǎn)業(yè)是無法盈利的,需要依賴政府補貼才能生存。
一方面,是將糧食拿來生產(chǎn)生物燃料并不經(jīng)濟,另一方面,卻是地球仍存在大量饑餓人口吃不飽飯。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織等機構(gòu)發(fā)布的報告,2023年全球約有7.33億人面臨饑餓。將糧食能源化,相當于汽車在跟人搶飯吃。按照人均糧食占有量400公斤的安全線計算,生物燃料產(chǎn)業(yè)耗費的近3億噸糧食完全可以滿足全球饑餓人口一年的糧食需求。
既然用糧食來生產(chǎn)生物燃料并不劃算,為什么許多國家仍在大力補貼生物燃料產(chǎn)業(yè)呢?美國是全球最大的石油出口國,它仍然要發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè),無謂地消耗大量糧食,以維持其糧食霸權(quán),在必要時可以將糧食作為武器使用。在英國脫歐后,歐盟的石油對外依賴度接近100%。歐盟為了能源安全的戰(zhàn)略考慮,不能不維持生物燃料產(chǎn)業(yè)的存在。巴西和印尼則通過生物燃料產(chǎn)業(yè)降低能源進口依賴,同時還可提高糧食價格,保證國內(nèi)農(nóng)場主和種植園主的利益。
歷史上,生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展最美好的時光是2008-2012年。當時由于石油結(jié)構(gòu)性緊缺,油價高居不下,最高時達到147美元/桶。石油危機引發(fā)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的狂潮,以至于導致世界性的糧食危機。直到美國發(fā)生頁巖油革命,才讓石油價格大幅下降。生物燃料產(chǎn)業(yè)也跟著走向低谷,在依賴政府補貼中苦等下一次石油危機的到來。還真等到了——俄烏沖突。
那么,生物燃料產(chǎn)業(yè),也就是糧食能源化,未來的發(fā)展前景如何呢?
我們要看到,“能源電力化”是全球能源供應的大勢所趨。能源電力化,是指將能源的生產(chǎn)、傳輸和消費更多地依賴電力形式,推動能源系統(tǒng)從傳統(tǒng)的化石能源為主向以電力為核心的清潔能源體系轉(zhuǎn)變。
從能源需求來看,隨著AI時代的到來,人類對電力的需求越來越大。同時,電動汽車的興起,將很大一部分對石油的需求轉(zhuǎn)變成對電力的需求。從能源供應來看,過去十年,化石能源的能量供應總量幾乎沒什么增長,電力在全球能源供應中的占比卻發(fā)生了顯著變化,主要表現(xiàn)為電力供應的快速增長以及可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中的占比不斷提升。2013-2023年期間,全球電力需求持續(xù)增長,年均增長率約為2.7%??稍偕茉丛谌螂娏械恼急葟?0.2%提升至17.9%,其中風能和太陽能是增長的主要驅(qū)動力。尤其是光伏發(fā)電,2024年全球累計裝機容量達到2太瓦,接近2022年的兩倍。也就是說,全球光伏發(fā)電能力僅用兩年時間就翻了一倍。根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù),2024年光伏發(fā)電量占全球總發(fā)電量的比例為7%。預計到2050年,光伏發(fā)電在全球供電量中的滲透率將達到40%左右。
長期趨勢,可再生能源發(fā)電必將替代化石能源成為人類主要的能源形式。未來全球?qū)κ偷男枨蠛芸赡苁欠€(wěn)中有降,而對糧食的需求卻無疑是隨著人口的增長而越來越大。像俄烏沖突這樣的石油危機只是小概率事件,糧食價格長期高居不下卻是大概率事件。沙漠種不出糧食,卻可以用來光伏發(fā)電。人類生產(chǎn)電力的能力必定要大過生產(chǎn)糧食的能力。過去十年,全球糧食供應的平均復合增長率約為1.5%,僅接近電力供應增速的一半。此消彼長,糧食能源化必定敵不過能源電力化。
生物燃料產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展趨勢,個人認為,相當悲觀。
(作者簡介:余盛,硬科技財經(jīng)作家、荷蘭商學院行業(yè)導師,著有《芯片戰(zhàn)爭》《芯片浪潮》《手機戰(zhàn)爭》《金龍魚背后的糧油帝國》等作品。歡迎關(guān)注公眾號“余盛”,第一時間閱讀余盛本人的原創(chuàng)科技、財經(jīng)和歷史類深度評論文章。)
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