美國木屑顆粒行業(yè)市場

　　監(jiān)管框架、市場驅(qū)動力和障礙

　　1消費

　　美國木屑顆粒消費的主要驅(qū)動因素是區(qū)域價格競爭力，與住宅供暖油、丙烷以及替代薪柴燃燒器。針對住宅和商業(yè)建筑行業(yè)的生物質(zhì)供熱有一些激勵措施。沒有激勵使用工業(yè)木屑顆粒供熱和發(fā)電。事實上，用于熱電聯(lián)產(chǎn)的工業(yè)木屑顆粒消費最少。木質(zhì)生物質(zhì)的主要用途僅限于林產(chǎn)品行業(yè)用途的直接副產(chǎn)品（殘渣）的使用，例如紙漿和紙張。可再生能源組合標準（RPS）要求生產(chǎn)可再生能源，包括生物質(zhì)發(fā)電，但木屑顆粒由于價格因素通常不會用于生物質(zhì)發(fā)電設施。清潔能源計劃可以增加電力行業(yè)國內(nèi)的木屑顆粒消費，但其實施不確定，其市場影響不明，可能有限。

　　2生產(chǎn)

　　美國的木屑顆粒生產(chǎn)開始于西北和東北部，基于鋸木廠殘渣的小規(guī)模生產(chǎn)，供應區(qū)域住宅供暖市場。這些市場增長，但最終受限于天然氣網(wǎng)絡擴張和木屑顆粒價格競爭力有限。由于海外市場的需求，美國的產(chǎn)量在過去幾年呈指數(shù)級增長。這種擴張幾乎完全發(fā)生在東南部（東海岸部分產(chǎn)量增加），由于戰(zhàn)略因素包括靠近歐盟市場，傳統(tǒng)木籃子，包括生物質(zhì)能源的可用性、勞動力、基礎設施和技術訣竅。

　　3生物質(zhì)供熱

　　EPA新污染源行為標準（NSPS）

　　2015年3月，環(huán)保局為新型住宅木柴加熱爐（包括顆粒爐）發(fā)布新污染源行為標準（NSPS）。

　　生物質(zhì)爐灶稅收抵免政策

　　生物質(zhì)爐灶稅收抵免是一種聯(lián)邦激勵措施，在2016年12月31日之前，可以獲得300美元的稅收抵免，用于購買薪材或木屑顆粒爐子，至少達75％效率。

　　4生物質(zhì)發(fā)電

　　美國環(huán)保署（EPA）提出的清潔能源計劃（CPP）計劃削減發(fā)電廠的碳污染。EPA于2015年10月在聯(lián)邦公報上公布了CPP的最終要求。自此以后，二十多個州和多個行業(yè)團體和企業(yè)對該計劃提出了挑戰(zhàn)。2016年2月，最高法院暫停執(zhí)行CPP計劃，等待司法復審。

　　生物質(zhì)能夠是否能滿足CPP要求尚不清楚。2015年11月，美國環(huán)保署航空和輻射辦公室助理署長Janet McCabe發(fā)表了一篇博客，介紹了生物質(zhì)在CPP中的潛在作用。此外，該機構于2016年4月召開了生物質(zhì)能在CPP中的作用研討會（“生物質(zhì)雜志”，2017年）。

　　獨立于CPP，大多數(shù)州有更新的組合標準或目標（圖4.6）。這些標準要求公用事業(yè)公司在某個日期從可再生資源中產(chǎn)生一定量的能源。例如，公用事業(yè)的電力銷售的一定百分比必須來自可再生能源。然而，除了風能、太陽能和水力發(fā)電等之外，生物質(zhì)也是符合這些目標的可再生能源之一。

圖4.6-美國州有可再生能源組合標準

　　5生物燃料

　　木屑顆粒有可能成為生產(chǎn)先進生物燃料的生物煉油廠的主要原料。然而，在這一點上，新興行業(yè)還沒有帶動木屑顆粒生產(chǎn)的大量擴張。先進生物燃料行業(yè)發(fā)展的關鍵基礎是2007年“能源獨立與安全法”（EISA），修訂了2005年EPACT建立的可再生能源燃料標準（RFS）。到2022年，美國將生產(chǎn)360億加侖生物燃料。其中，210億加侖是先進的生物燃料（源自玉米淀粉以外的原料）。在210億加侖中，有160億加侖來自纖維素乙醇。其余50億加侖將來自生物柴油和其他先進的生物燃料。美國環(huán)保署（EPA）正在修改其目前的RFS，以反映EISA的變化。下圖列出了EISA規(guī)定的生物燃料生產(chǎn)新目標。詳見IEA生物能源任務，美國國家報告（Hess et al.2015）。

圖4.7可再生燃料標準

　　生產(chǎn)能力、生產(chǎn)和原料

　　1生產(chǎn)能力與區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

　　隨著Highland Pellets顆粒廠在派恩布拉夫和阿拉斯加的最新投產(chǎn)，到2016年底，美國顆粒行業(yè)已達到13.7Mt的生產(chǎn)能力（表4-5）。

　　大多數(shù)廠生產(chǎn)木屑顆粒，其運行能力為13.2Mt。

　　自2004年以來，木屑顆粒生產(chǎn)呈現(xiàn)穩(wěn)步增長，南美地區(qū)呈現(xiàn)數(shù)量級增長（圖4.9）。在美國南部，到2015年消耗紙漿木材和剩余木片纖維的工廠有119家；與2000年相同（Forest2Market 2015）。然而，該行業(yè)從紙漿和紙張到木屑顆粒生產(chǎn)已經(jīng)出現(xiàn)內(nèi)部轉變。自2005年以來，在美國南部建成了16個新的木屑顆粒設施。1995-2015年間，美國南部14個紙漿和造紙廠永久封閉（Forest2Market 2015）。

圖4.8 2008-2016年美國木屑顆粒市場的發(fā)展（2016估計）。

圖4.9-2003-2013年，美國地區(qū)顆粒生產(chǎn)能力的增長

　　2地理集中

　　美國的顆粒廠主要位于東南、東北和西北部等重點木材生產(chǎn)地區(qū)（圖4.10）。

圖4.10-北美顆粒廠的地理位置

　　3主要的顆粒廠

　　有15個顆粒廠年生產(chǎn)能力達到300,000短噸以上（272,155噸/年）；都位于美國東南部（表4-6）。主要包括：

　　Enviva:大多數(shù)廠（7個），總容量為3Mt（2.7Mt）

　　Drax：其Amite BioEnergy和Morehouse BioEnergy工廠的總產(chǎn)能為996,000短噸(890,000噸）

　　Georgia Biomass:美國最大的單一工廠，擁有825,000短噸（740,000噸）的生產(chǎn)能力，由RWE Innogy擁有和經(jīng)營

　　German Pellets以前是一名重要的市場參與者，但是在2016年兩家美國子公司申請破產(chǎn)，降低了其整體生產(chǎn)份額

　　表4-6-美國木屑顆粒廠運營量超過300,000短噸/年（272,155噸/年）（生物質(zhì)雜志，2016年）。

　　4原料的選擇–美國南（東）

　　如圖4.11所示，顆粒廠通常使用剩余的木片纖維和紙漿木材作為原料。

圖4.11-2005-2016年美國南部顆粒生產(chǎn)實際和公布的原料來源

　　據(jù)估計，美國東南部的木材市場總量的2-4％是木質(zhì)顆粒，因為與木材和紙漿相比，顆粒的市場價值低得多。

　　因此，生物能源原料通常是高價值森林產(chǎn)品的副產(chǎn)品。

　　消費

　　1木屑顆粒消費

　　關于國內(nèi)木屑顆粒消費沒有官方統(tǒng)計資料。

表4-7-基于生產(chǎn)、進出口數(shù)據(jù)的國內(nèi)消費估算（噸）。

　　2主要消費者

　　美國生產(chǎn)的木屑顆粒主要服務于出口市場，在2015年占63％。其余份額在國內(nèi)用于住宅供暖。據(jù)估計，美國有超過1300萬臺木材加熱器投入使用，少數(shù)（大約10％）是木屑顆粒爐（圖4.14）。商業(yè)用途有限，預計總消費量不到1％（表4-8）。

　　美國的生物質(zhì)發(fā)電和/供熱設施是否大量使用木屑顆粒是未知的。

圖4.14美國顆粒爐銷售和庫存

表4-8-木材和木材衍生燃料消費

圖4.15-生物質(zhì)發(fā)電

圖4.16-生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)運行

　　價格趨勢

　　歷史上，工業(yè)木屑顆粒在阿姆斯特丹、鹿特丹或安特衛(wèi)普（ARA）港口（CIF價格：成本、保險和運費）每噸售價為155至175美元。在東南部的主要分銷港（例如，Savanna，GA和Mobile，AL），美國FOB或FAS出口價格在每噸140至155美元之間。

　　住宅市場由袋裝顆粒供應，堆放在托盤上進行散裝。價格有所不同，每袋40磅（18.14公斤）通常在5美元（標準）至7美元（溢價）的范圍內(nèi)，相當于每噸275-385美元（不含稅）。

圖4.17-2008-2015年美國木屑顆粒平均價格

表4-9供熱價格比較

　　貿(mào)易和物流方面

　　美國顆粒產(chǎn)量從2008的2Mt上升到2015年約7.4Mt（圖4.18）。國內(nèi)消費量相對穩(wěn)定在3Mt左右。加拿大的年度跨境貿(mào)易在250,000噸以上，98%出口額運往歐盟，達到總產(chǎn)量的近三分之二（表4-10，表4-11）。

圖4.18-2008-2015年美國木屑顆粒生產(chǎn)、消費和進出口

圖4.19-2008-2015年美國出口和進口的演變。

　　傳統(tǒng)上，美國木屑顆粒行業(yè)是中小規(guī)模生產(chǎn)，通過卡車供應住宅供暖市場。在2007-2008年以來，東南部出現(xiàn)了造粒能力最大的增長，其中大規(guī)模生產(chǎn)出口到歐盟市場。這個地區(qū)的物流依賴于大規(guī)模的批量運輸，包括駁船和鐵路運輸木屑顆粒到港口過境站和海外運輸?shù)綒W洲。

表4-10--進口(USDA,2016)

表4-11--出口(USDA,2016)

圖4.20-2015年從美國出口和進口的顆粒

　　顆粒質(zhì)量標準

　　2015年美國總產(chǎn)量的63％用于出口，其中99％出口到歐盟市場。因此，歐盟主要用于工業(yè)市場。其余的生產(chǎn)份額主要針對國內(nèi)市場，而在這個市場中主要是住宅供熱方面。

　　由EPA在2015年發(fā)布的針對新型住宅木材加熱器（包括顆粒爐）的新污染源行為標準（NSPS），要求任何新的非商用木材燃燒器具使用通過EPA授權的標準程序清單進行分級的燃料。目前，顆粒燃料研究所（PFI）標準計劃被列為美國唯一的質(zhì)量計劃。對于諸如顆粒爐的電器，制造商將被要求聲明其產(chǎn)品已經(jīng)通過特定分級程序的燃料進行了測試。制造商也必須在所有者手冊及其產(chǎn)品保證中陳述這些聲明，否則將被廢除。

　　PFI標簽分為Standard和Premium兩個類別等級。表4-12比較了ENplus標準的關鍵標準。當然，美國生產(chǎn)商也可以申請2014年ISO標準17225-2。ISO和ENplus標準大致相同，ENplus中的要求有更嚴格。在這一點，目前已有10個美國木屑顆粒生產(chǎn)商根據(jù)ENplus方案進行認證。

表4-12PFI和ENplus顆粒質(zhì)量參數(shù)對比

　　擬建的顆粒廠

　　目前在美國擬建的顆粒廠有約3.5Mt的額外容量。表4-13--已在美國運行的顆粒廠。

表4-13美國木屑顆粒廠產(chǎn)能排名（生物質(zhì)雜志2016）