我国餐饮废油“能源化”的资源潜力与引导政策

2013-09-06 06:46吴方卫
上海财经大学学报 2013年5期
关键词:废油食用油消费量

吴方卫,付 畅

(上海财经大学 财经研究所,上海 200433)

一、餐饮废油能源化的可行性

当前世界经济的发展是以化石能源的不断消耗为支撑的,其中对石油的需求是能源消费的重点。为了缓解不断加剧的全球能源供求矛盾,亟需推行能源多元化战略,通过发展风能、太阳能和生物质能等能源对化石能源进行替代和补充,其中发展以燃料乙醇和生物柴油为代表的液态生物质燃料受到了全球经济发展水平较高国家的重视[1]。世界各国对石油的消耗主要表现为交通运输业对汽油和柴油的消费,而交通运输对柴油的消费量增加更快,因此用生物柴油补充石化柴油的消费是交通燃料替代的重要选项,当前欧洲和美国生物柴油产业处于世界领先水平。

目前我国的石油供求形势严峻,2011年石油对外依存度高达56.5%,石油的表观消费量为4.7亿吨,柴油的表观消费量为1.67亿吨。今后我国经济还将保持较快发展,交通运输的发展会使柴汽比继续扩大,柴油消费量会有更快的增长,亟需用生物柴油替代部分柴油需求以缓解能源约束。但是当前生物柴油的产量对补充柴油消费的作用有限,因此促进生物柴油产业的发展是解决我国石油供求矛盾的有益补充。

获取充足适宜的原料资源是提高生物柴油生产能力的保障,全球生物柴油产量较大的国家主要是将食用油和油料作物用于生物柴油的原料[3,4]。但粮食安全约束决定了我国不可能将食用油料用于生产生物柴油,当前非粮油料能源作物开发利用的规模也很小,同样不适合生物柴油的规模化生产,因此我国必须用其他可行的原料来提高生物柴油的产量水平,其中餐饮废油应当作为主要的原料资源[12]。生产生物柴油是餐饮废油无害化处理的一条重要途径,目前日本和欧洲发达国家把餐饮废油作为生物柴油的辅助原料的经验值得借鉴。

当前我国餐饮行业和居民日常生活中产生了大量的餐饮废油,餐饮废油无害化处理的一条重要途径是用于生产生物柴油。而我国又迫切需要用生物柴油补充石油消费,因此把餐饮废油通过能源转化实现无害处理,并提高生物柴油的产量水平既有必要性又有可行性。但是当前餐饮废油中很大一部分通过非法途径回流到餐桌,只有少量用于生产生物柴油,这既对食品安全形成较大威胁,又限制了生物柴油的发展规模。要消除餐饮废油的潜在危害并扩大生物柴油的生产能力,必须采取有效举措切断其回流餐桌的途径。

二、我国餐饮废油的数量及其能源化潜力

(一)我国食用植物油脂消费现状

食用植物油是重要的消费必需品,随着我国居民消费水平的提高和城镇化的加快,食用植物油的消费量也不断增加。根据国家统计局的调查,2010年我国城镇居民人均植物油消费量为8.84千克。但如果加上在外就餐消费量,该指标已达到18千克/人。据中国粮油学会油脂分会第二十一届学术年会的分析统计,我国2010年食用油消费总量为2865.1万吨,人均实际消费量为20.5千克[6],已经提前超过了《国家粮食安全中长期规划纲要(2008-2020年)》中制定的“2020年我国居民人均食用油消费量20千克,消费总量达到2900万吨”的指标[14]。从近年来我国食用植物油消费、生产的历史与现状看,今后食用植物油需求将保持刚性增长。

2010年我国植物油消费量为2685万吨[8],比2000年的1389万吨增加了1296万吨,增幅为93.30%,年均增长6.81%。其中植物油食用消费量为2410万吨,比2000年增长1130万吨,增幅为88.28%,年均增长6.53%。从结构看,豆油消费比重上升较快,2010年占国内植物油消费的比重达41.15%,而10年前仅占25.41%。2010年我国大豆进口已经达到5480万吨,占世界大豆贸易量的55.9%;植物油进口量已达826万吨(包含棕榈油硬脂),占世界贸易量的13.7%,食用油的自给率只有38%,目前我国已经成为世界最大的食用植物油生产、消费和油料油脂进口国(见表1)。

表1 近年来我国大豆和食用植物油的净进口量 单位:万吨

餐饮废油主要从餐饮业和人们日常生活对食用动植物油脂的消耗中产生,近年来我国食用植物油的总产量如图1所示,由图中趋势可以看到我国的食用油需求量在逐年提高。随着人们生活水平的提高,我国餐饮废油的产生量还会有所上升。据测算,食用油脂消费中废油的产生率约为20%,由图1可知2010年我国从食用植物油中产生废油脂776万吨左右,如果再考虑动物油脂消费中产生的废油,餐饮废油的产生规模则会更大。

餐饮废油如果处理不当会造成严重危害,当前餐饮废油的主要“出路”有三种。一是作为垃圾处理掉,这种方式不产生收益,在一定程度上还造成了浪费与环境污染,目前餐饮废油较少通过这种方式处理;二是不法分子回收加工成外观与食用油相近但对健康有害的劣质油,并与食用油混合销售,餐饮废油回流餐桌;三是将餐饮废油能源化,主要用于生产生物柴油,实现无害处理,这应当成为我国餐饮废油处理的主要方式。但是目前我国餐饮废油能源化工作开展得不够理想,因此必须采取有效举措加快这一进程。

图1 近年来我国的食用植物油产量

(二)方法与数据来源

餐饮废油产生量与食用油脂消费量存在明显的正相关关系,而食用油脂消费量与人口规模和生活水平密切相关。据统计,2001年日本食用油脂的消费量约为200万吨,废油脂产生率为20%;美国废油脂的产生量大约为100万吨/年,其中华盛顿州人均废油脂产生量为12千克/年[10]。我国人口规模比美国和日本大很多,餐饮废油的产生数量也会比美国和日本大很多。当前我国居民生活水平正在逐步提高,食用油脂消费量还有一定的上升空间,餐饮废油的产生量还会进一步增加。现阶段对我国餐饮废油用于能源转化的数量测算可能不够准确。冀星(2011)根据我国居民对动植物油脂的消费量估算出2010年餐饮废油的产生总量在860万~2080万吨之间,可收集利用的数量在300万~1040万吨之间[7],但是该研究结果存在高估的可能。因此需要合理测算可用于能源转化的餐饮废油数量。

大中城市集中的餐饮行业和城镇居民对动植物油脂的消费是餐饮废油产生的主要源头;而农村地区餐饮行业较为分散,食用油消费水平也更低,收集难度更大。因此现阶段只能将城镇地区产生的餐饮废油用于生物柴油的原料资源。按照我国人口数量和城镇化率可测算出城市废弃动植物油脂的最大潜力和转化为生物柴油的理论潜力。

按照上述思路,今后我国每年源于餐饮废油的生物柴油数量可以表示为:

其中,Ebd为生物柴油的生产潜力,Wt为第t年城镇人口餐饮废油产生总量,Pt为第t年全国总人口数量,ut为第t年的城镇化率,ot为第t年城镇居民的人均废油产生量;ρ为餐饮废油转化为生物柴油的比率,在目前技术条件下为0.9;t为年份。

全国人口数量和城镇化率选取2011年《中国统计年鉴》中的数据,按照人口增长率和城镇化率估算今后的城镇人口数量,大中城市人口从2011年《中国城市统计年鉴》中得到,人均废油产生量可根据人均食用油脂的消费量推算得出,这样就可得到2012~2020年我国城镇地区餐饮废油的资源总量和较为可行的开发数量。

(三)餐饮废油转化为生物柴油的潜力

根据2012年《中国统计年鉴》的数据,2011年我国总人口(不包括港、澳、台地区)为13.47亿人,城镇化率为51.27%,近年来的人口增长率在5‰左右。假设今后人口增长率保持这一水平,根据社会经济发展中长期规划目标及权威预测,2020年我国的城市化率将达到60%,2011~2020年的城镇化率可设定为每年提高1个百分点,据此可测算出能够用于能源转化的餐饮废油数量。再根据大中城市人口及增长率可得到大中城市餐饮废油的能源转化潜力。

我国油脂消费主要包括食用植物油和从肉类烹饪与加工中产生的动物油脂,进入21世纪后我国食用油人均消费量上升较快[9]。2010年我国人均食用油消费量为20千克左右,根据城乡食品消费支出的对比,本文得到城镇居民人均食用油消费量为23千克。相关分析指出,今后食用油的消费将稳定增长,年均增长率约为3%[15]。根据相关的统计数据可得到今后城镇居民对猪肉、牛羊肉和禽肉的人均消费量将稳定在35千克,各种肉类的脂肪含量平均约为20%,这些脂肪中废油脂产生率同样可设定为20%。根据上述参数设定,2010年城镇居民的人均废油脂产生量为6千克,由此可得到2011~2020年城镇人口的废油脂产生量、生物柴油理论生产潜力和现阶段生物柴油的可行生产潜力(见表2和表3)。

表2 2011~2020年城镇废油脂数量与生物柴油的理论生产潜力

表3 2011~2020年大中城市餐饮废油数量与可行的生物柴油生产潜力

测算结果表明,自2012年起我国城镇地区每年可产生餐饮废油442万吨以上,生物柴油的转化潜力超过398万吨,如果能够全部用于生物柴油生产,将既能成为缓解我国能源约束的一个途径,又可消除因控制餐饮废油“食品化”流向餐桌所支付的社会成本。由于在全国范围内将餐饮废油用于能源转化的难度较大,应优先考虑将大中城市产生的餐饮废油用于生产生物柴油,其中省会城市的餐饮废油能源化是当前最可行的措施。

根据测算结果,今后我国31个省会城市(含直辖市)具备的生物柴油生产能力可超过127万吨/年。从我国的人口分布和地区间经济发展水平看,东部地区生物柴油的生产潜力最大,其次是中部和西南地区,这三大区域生物柴油的生产潜力都超过了35万吨/年,总产量则由179万吨逐年提高到234万吨,占地级市生物柴油生产潜力总量的80%。由于我国城市人口集中分布在东部和中部地区,并且这些地区经济发展水平较高,应当优先把东部和中部地区的城市餐饮废油用于生物柴油的生产。而西部地区中四川、重庆、广西、云南、陕西和甘肃等省份人口相对较多,并且对食用动植物油脂的消费量较大,生产生物柴油的原料基础也很好。根据上述分析,今后我国应把东部省区、中部省区和部分西部省区的大中城市作为餐饮废油能源转化的重点(见表4)。

表4 2011~2020年我国地级以上城市生物柴油生产潜力的区域分布 单位:万吨

三、餐饮废油能源化的政策引导

(一)餐饮废油能源化的现状与影响因素

我国餐饮废油的产生量较大,近年来一些不法分子将餐饮废油回收加工成外观与食用油相似的劣质油品,并与食用油混合销售或用于食品加工,对我国的食品安全和公共卫生造成了严重危害。根据相关测算,近年来我国非法回流餐桌的餐饮废油数量接近300万吨/年,占餐饮废油产生量的一半左右[11]。

餐饮废油非法回流餐桌导致生物柴油产业很难得到充足的原料资源,企业的产能难以得到充分发挥。即便是用餐饮废油生产生物柴油较为成功的大城市,餐饮废油也有一半流向了非法“地沟油”加工点。因此大多数生物柴油生产企业都出现了产能闲置现象,此外还出现了少数生物柴油企业用餐饮废油“炼制”食用油的现象。自2007年以来,我国生物柴油企业总体生产能力一直保持在300万吨/年,但原料缺乏导致产量过低且增长缓慢,2010年生物柴油的总产量也仅为50万吨。而我国2012年城镇地区产生的餐饮废油就超过了442万吨/年,如果能够全部用于能源转化,不仅可以解决我国生物柴油产能闲置问题,一定程度上缓解能源供求矛盾,还能消除废油回流餐桌的危害。目前生物柴油能源化的障碍主要有以下两个方面:

图2 利益驱动引起餐饮废油能源化困境

1.利益驱动。餐饮废油的用途是能源转化还是回流餐桌取决于各自的机会成本,餐饮废油非法回流餐桌的直接诱因是利益驱动。设餐饮废油的收购价格为Pw,生物柴油的生产成本为Cbd,价格为Pbd,石化柴油的价格为Pd,食用油价格为Pc;餐饮废油转化的劣质食用油价格Pc1接近于Pc,生物柴油的价格不高于石化柴油才有竞争优势,餐饮废油价格低于生物柴油才能用作生产原料,因此有Pc1>Pd≥Pbd>Cbd>Pw。

餐饮废油能源化的困境可由图2来说明,S是餐饮废油作为生产原料的供给曲线,它与油品价格线的交点表示餐饮废油的回收利用量,如果用于能源转化的均衡点在E1,而非法回流餐桌的均衡点在E2,两种情况下餐饮废油利用量分别为Q1和Q2,餐饮废油“食品化”的机会成本Pbd小于其能源化的机会成本Pc1,导致Q2>Q1。

2011年重庆破获的潲水油案件揭示了餐饮废油“食品化”的利益链[5],餐饮废油“炼制”劣质食用油的各个环节都能产生高额利益(见表5),这就是餐饮废油对不法分子保持强大吸引力的原因。由于餐饮废油能源化的成本更高而补贴力度不足,生物柴油的价格又明显低于食用油,导致企业利润空间狭小甚至亏损,使人们对餐饮废油能源化缺乏积极性,也引起少数生物柴油企业转向非法食用油生产。

表5 潲水油回流餐桌大致的利益变化情况 单位:元/吨

近期餐饮废油、生物柴油、石化柴油与食用油的价格水平如表6所示,由此可知餐饮废油“食品化”比用于能源转化有更大的利益驱动力,这些情况与上述分析一致。随着不法分子争抢生物柴油原料的不断加剧,餐饮废油价格还在逐步走高,当前用潲水油生产生物柴油的成本和产品价格基本持平,少数地区还出现成本与价格倒挂现象。如果没有有效的对策,餐饮废油“能源化”的困境将更加固化。

表6 当前餐饮废油、生物柴油与食用油的价格水平比较 单位:元/吨

2.外部性和不对称信息。餐饮废油能源化陷入困境的另一个重要原因是在生物柴油生产存在外部性的情况下,我国对该产业发展的扶持政策不完备,刚刚制定的生物柴油产品标准尚未发挥作用。餐饮废油能源化的比较效益相对较低,但对公众健康和环境保护有很大好处,需要政府提供补贴或给予扶持。而当前政府只对生物柴油生产免征消费税而无财政补贴,不能弥补私人收益与社会收益之间的差额,抑制了生物柴油企业餐饮废油能源化的积极性。

图3 逆向选择造成生物柴油销售困境

逆向选择造成的生物柴油销售困境可由图3来说明。S为代表性企业的生物柴油供给曲线,生物柴油的生产成本为Cbd,生物柴油的品质差异产生了价格差异。高品质生物柴油的品质与石化柴油相同,可以以石化柴油的价格Pd销售,品质越差的生物柴油价格越低,因此企业接受的生物柴油价格Pbd在Cbd和Pd之间。若市场上全是高品质生物柴油,企业可以价格Pd供给Q0数量的生物柴油,但由于信息不对称,消费者难以判断价格是否合理,只能以低于Pd的价格P1购买品质略低的生物柴油,企业愿意提供的生物柴油数量下降到Q1。而低品质生物柴油也由于不对称信息而逐步退出市场,最终消费者只愿以Cbd的价格购买品质最低的生物柴油。但生物柴油价格为Cbd时利润为0,企业愿意供给的产量会下降到0。

现实的情况验证了上述理论分析,当前石化柴油价格在8000~9000元/吨之间,生物柴油的生产成本在6000~7000元/吨,平均销售价格为7500元/吨左右。但产品标准的不完善和观念的不认同使生物柴油出现了石油企业不生产、加油站不收购、消费者不使用的局面。因此,生物柴油企业的产品积压严重,只有小部分生物柴油销售给农村的少数用户,以餐饮废油为原料的生物柴油产业陷入了生产不足和销售不畅的双重困境。

由以上分析可知,负外部性和不对称信息导致了餐饮废油能源化陷入发展困境。因此,要保持当前基于餐饮废油原料的生物柴油产业持续发展,亟需政府加强扶持的力度与效果来弥补餐饮废油能源化的外部效应,并完善产品的标准,通过信号发送合理提高生物柴油的定价。

(二)促进餐饮废油能源化的引导政策

进入21世纪以来,发展生物柴油和燃料乙醇对保障能源安全、实现可持续发展所起的作用日益突出。政府部门制定了一些政策法规来支持和促进可再生能源的发展,2005年11月国家发改委发布《可再生能源产业发展指导目录》,2006年1月施行《中华人民共和国可再生能源法》,2006年6月财政部公布了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》,2007年8月发改委发布了《可再生能源中长期发展计划》,2007年11月启动《可再生能源与新能源国际科技合作计划》等,国家税务局也承诺将根据可再生能源产业发展指导目录制定相应的减免税优惠政策[13]。这一系列政策法规虽然为发展可再生能源指明了方向,但缺乏相配套的具体细则,明显滞后于产业的发展。直至2010年9月,国家质监总局与标准化委员会才公布《生物柴油调合燃料(B5)》标准(GB/T 25199-2010)并于2011年2月1日起实施,至此生物柴油才取得了真正进入成品油销售网络的正式身份。可喜的是,2012年8月发布的《可再生能源发展“十二五”规划》将生物质能包括生物柴油的发展放到比较重要的地位,对未来生物柴油产业的发展将起到非常重要的促进作用[16]。要提供基于餐饮废油的生物柴油生产潜力,还需要政府部门从政策导向、资金扶持、税费和规制监督等方面制定切实有效的对策。

1.加强对生物柴油生产销售的扶持补贴力度。目前我国对生物柴油产业的优惠政策尚停留在宏观层面,专门针对生物柴油产业链的具体扶持措施鲜见出台。而生物质燃料产业发展较好的国家都制定了一系列明确具体的扶持和补贴办法,而且通过补贴都能产生正的收益。美国2008年对生物柴油给予补贴支出6.21亿美元,生物柴油产业增加税收9.15亿美元,财政收入由此增加2.94亿美元[2]。要使我国生物柴油产业得到健康发展,迫切需要出台一系列从种植、收集、生产到销售全产业链环节的具体扶持补贴政策。一是要制定对用于生物柴油产业的木本油料作物生产者和餐饮废油收集者的直接补贴政策和投资优惠政策并明确实施细则,二是要制定生物柴油销售环节的税收减免与鼓励政策并明确实施细则,三是要制定生物柴油生产环节的投资优惠政策、科技项目扶持政策、税收减免与鼓励政策以及贴息政策等并明确实施细则。

2.完善制度保障,实行餐饮废油能源化特别资助政策。要通过经济引导的方式,制定餐饮废油能源转化特别补贴政策,使生产生物柴油的比较利益与回流餐桌无差别,才能促进餐饮废油能源化。应建立对生物柴油企业经济引导的长效机制,将餐饮废油加工生物柴油数量与补贴额度及减、免税额度挂钩,吸引更多人参与到餐饮废油能源化的产业中并获取合法利益,有效消除餐饮废油回流餐桌造成的社会成本。同时,为调动生物柴油企业有效利用餐饮废油的积极性,对企业的技术研发加强扶持力度。

3.建立回收处理产业链和监管系统,加强餐饮废油能源化的政府规制。建立完整的餐饮废油回收和处理的产业链和监管系统。首先,相关部门要制定严格的餐厨垃圾管理办法,从源头上建立和落实监管跟踪制度;其次,强化餐饮废油回收制度与体系,应有效监督落实餐饮行业安装油水分离设备与正常运行,逐步试点并普及在集中的大型居民小区配备油水分离装置,以有效利用资源并利于环保,同时建立法定餐饮废油回收利用流程和专业废油回收企业,以保证餐饮废油的能源转化;最后,加强餐饮废油资源化的科普教育与公众参与,让这一事业得到全社会的支持。

4.开展餐饮废油的能源化试点,扩大餐饮废油资源的收集范围。为提高餐饮废油的回收利用量,除了加强政策扶持力度外,还要扩大餐饮废油的回收范围。根据餐饮废油的产生和收集特点,我国推进餐饮废油能源化可以分为三步走:第一步要在我国的直辖市和省会城市开展餐饮废油的能源化回收利用试点;第二步是在技术和经验完全成熟、生物柴油的生产和消费量提高后,逐步把全国地级以上城市的餐饮废油能源转化涵盖在内;第三步在全部城镇地区推广餐饮废油能源化的成功模式。

[1]International Energy Agency.World Energy Outlook 2011[M/EB].IEA Publications,Paris,Nov.2011.

[2]John M.Urbanchuk,Economic Contribution of Biodiesel Industry[R].LECG Report,http://www.biodiesel.org/policy/federal-affairs,December 16,2008.

[3]陈英明,陆继东,肖波等.生物柴油原料资源利用与开发[J].能源工程,2007,(1).

[4]丁声俊.国外生物柴油的发展状况、政策及趋势[J].中国油脂,2010,(7).

[5]法制晚报.重庆最大潲水油案:收潲水制“毛油”每吨赚2000元[N/OL].http://news.ifeng.com/mainland/special/digouyou/content-3/detail_2012_02/06/12323653_0.shtml,2012-2-6.

[6]国务院发展研究中心农村经济研究部“我国农产品供求、成本变动与调控政策”课题组.我国食用植物油供需现状、前景与对策[OL].湖北省人民政府政研网,2012-9-28.

[7]冀星.利用餐厨垃圾中的油脂生产生物柴油技术与政策问题研究[J].中国能源,2011,(9).

[8]何杰夫,张博.中国食用植物油的供应量和消费量究竟是多少[J].中国农村经济,2011,(4).

[9]马冠生,郝利楠,李艳平等.中国成年居民食用油消费现状[J].中国食物与营养,2008,(9).

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[14]燕赵粮网.我国食用植物油消费需求将呈刚性增长[OL].http://www.heblsj.gov.cn/contents/1780/186426.html,2012-09-24.

[15]中国饲料行业信息网.2011年食用油市场波澜不惊,明年何去何从[OL].http://www.feedtrade.com.cn/oil/edible/201112/1992190.html,2011-12-12.

[16]中国国家能源局.可再生能源发展“十二五”规划[EB].http://www.abd.cn/news/dongtai/20120816/news31644.shtml,2012-8-16.

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