Країни-виробники етанолу: хто виробляє, з чого і як він торгується як сировинний товар

Визначення країн-виробників етанолу
Паливний етанол — етиловий спирт, що додається до бензину — виробляється у понад 50 країнах, але два гравці домінують на світовому ринку: Сполучені Штати та Бразилія разом забезпечують приблизно 83% світового виробництва. США виробляють етанол із кукурудзи згідно зі стандартом Renewable Fuel Standard; Бразилія виробляє його із цукрової тростини відповідно до тривалого мандата на змішування. Індія є виробником із найшвидшими темпами зростання, потроївши обсяги виробництва у період з 2020 по 2024 рік. Сировина визначає ефективність: етанол із цукрової тростини у 5-6 разів енергоефективніший у розрахунку на акр, ніж етанол із кукурудзи.


Зміст

  1. Світовий рейтинг виробництва
  2. Кукурудзяний етанол США: двигун стандарту Renewable Fuel Standard
  3. Етанол із цукрової тростини в Бразилії: найефективніший виробник
  4. Етанол у ЄС: пшениця, буряк та мандати
  5. Індія: найшвидше зростаючий виробник етанолу
  6. Китай: великий виробник, внутрішній фокус
  7. Порівняння сировини: чому різні країни використовують різні інгредієнти
  8. Світові торговельні потоки: хто експортує, хто імпортує
  9. Етанол як сировинний товар: ф’ючерси CBOT та кореляція з цінами на кукурудзу
  10. Часті запитання
  11. Ключові висновки

Світовий рейтинг виробництва

Країна Виробництво (млрд літрів, приблизно 2023 р.) Частка у світовому обсязі Основна сировина
США ~57 ~54% Кукурудза
Бразилія ~35 ~29% Цукрова тростина
ЄС (27 країн) ~6 ~5% Пшениця, цукровий буряк, кукурудза
Індія ~5 ~4% Цукрова тростина, рис, кукурудза
Китай ~4 ~3% Кукурудза, маніок, сорго
Канада ~1.8 ~1.5% Кукурудза, пшениця
Таїланд ~1.4 ~1.2% Маніок, цукрова тростина
Інші країни ~5 ~3.3% Різне

Загальне світове виробництво: приблизно 115-120 мільярдів літрів на рік (дані за 2023 рік).

США та Бразилія разом виробляють понад 80% світового паливного етанолу вже майже два десятиліття. Це домінування не є випадковим — обидві країни цілеспрямовано розбудовували свої галузі за допомогою політичних мандатів, і обидві мають великі, ефективні аграрні сектори, що постачають дешеву сировину.

Відносно невелика частка ЄС є помітною, враховуючи розмір його економіки. Виробництво етанолу в Європі стримується вищою вартістю сировини (європейська кукурудза, пшениця та цукровий буряк дорожчі за американську кукурудзу чи бразильську цукрову тростину), а також різноманітністю політик держав-членів.


Кукурудзяний етанол США: двигун стандарту Renewable Fuel Standard

Етанолова промисловість США була створена завдяки політичним рішенням. До середини 2000-х років виробництво етанолу в США було мінімальним. Дві зміни в політиці кардинально змінили ситуацію.

Energy Policy Act 2005 року запровадив перший стандарт Renewable Fuel Standard (RFS), встановивши мінімальні обсяги відновлюваних видів палива у постачанні бензину в США. Energy Independence and Security Act 2007 року суттєво розширив RFS — стандарт Renewable Fuel Standard 2 (RFS2) вимагав досягнення обсягу 36 мільярдів галонів відновлюваного палива до 2022 року, з яких 15 мільярдів мали забезпечуватися звичайним біопаливом (переважно кукурудзяним етанолом).

Ефект був драматичним. Виробництво кукурудзяного етанолу в США зросло з приблизно 4 мільярдів галонів у 2005 році до понад 15 мільярдів галонів до 2010 року. Сьогодні цей показник становить близько 15-16 мільярдів галонів (~57-60 мільярдів літрів) на рік, споживаючи приблизно 35% усього врожаю кукурудзи в США.

Як виробляється кукурудзяний етанол у США: Кукурудзяне зерно подрібнюють, змішують з водою та нагрівають для вивільнення крохмалю. Ферменти перетворюють крохмаль на цукри. Дріжджі ферментують цукри в етанол. Етанол дистилюють та зневоднюють до паливної чистоти (99,9%). Залишок — DDGS (суха барда з розчинними речовинами) — це багатий на білок корм для тварин, що продається на внутрішньому ринку та експортується.

Зв’язок ціни кукурудзи та етанолу: Економіка виробництва етанолу в США безпосередньо пов’язана з ціною на кукурудзу (сировину), ціною на природний газ (використовується для сушіння зерна та енергозабезпечення заводу) та ціною на сам етанол. Коли кукурудза дорога відносно етанолу, маржа заводів скорочується, і деякі підприємства зменшують виробництво. За цими відносинами “маржі кукурудза-етанол” уважно стежать трейдери CBOT.

Норма змішування: Бензин у США містить 10% етанолу (E10) як стандартну суміш. Деякі ринки пропонують E15 (15% етанолу) та E85 (85% етанолу для автомобілів з гнучким типом палива). “Межа змішування” — практичне обмеження споживання етанолу з огляду на стандартну 10% частку змішування та загальний попит на бензин — залишається постійним предметом дискусій у політиці.


Етанол із цукрової тростини в Бразилії: найефективніший виробник

Програма етанолу в Бразилії є найстарішою і найзрілішою у світі. Вона розпочалася у 1975 році з Proálcool (Національна алкогольна програма), запущеної у відповідь на нафтову кризу 1973 року. Понад 50 років Бразилія додає етанол із цукрової тростини до свого бензину.

Перевага цукрової тростини: Бразильський етанол із цукрової тростини дає приблизно 8 000-9 000 літрів етанолу з гектара на рік. Американський кукурудзяний етанол дає приблизно 3 800-4 000 літрів з гектара. Цукрова тростина у 5-6 разів енергоефективніша за одиницю площі землі, ніж кукурудза, а її енергетичний баланс (енергетичний вихід на одиницю витрат викопного палива) становить приблизно 8:1 порівняно з 1,4-2:1 для кукурудзяного етанолу.

Як виробляється бразильський етанол із цукрової тростини: Тростину подрібнюють для отримання соку, який безпосередньо ферментується дріжджами. Багаса (подрібнене волокно тростини) спалюється для генерації електроенергії, що живить завод, роблячи бразильські заводи значною мірою енергетично самодостатніми. Етанол дистилюють до паливної чистоти та або змішують з бензином на вході до нафтопереробного заводу, або продають як гідратний етанол (E100) безпосередньо на автозаправних станціях.

Мандат Бразилії на змішування: Політика RenovaBio (прийнята у 2017 році) та обов’язкова норма змішування — наразі 27% етанолу в бензині (E27) — забезпечують великий внутрішній ринок для етанолу. Бразилія також має автомобілі з гнучким типом палива (flex-fuel), які працюють на будь-якому співвідношенні бензину та етанолу. Понад 85% нових легкових автомобілів, що продаються в Бразилії, є такими. Це означає, що бразильські споживачі обирають між бензином та гідратним етанолом залежно від ціни на заправці.

Розподіл тростина/цукор: Бразильські заводи можуть перемикати виробництво між цукром та етанолом залежно від відносних цін. Коли цукор дорогий, заводи спрямовують більше тростини на виробництво цукру. Коли етанол дорогий відносно цукру, вони виробляють більше етанолу. Ця гнучкість створює важливий ціновий зв’язок між світовими цінами на цукор та виробництвом етанолу в Бразилії.


Етанол у ЄС: пшениця, буряк та мандати

Індустрія паливного етанолу в ЄС працює відповідно до Директиви з відновлюваних джерел енергії (RED, зараз RED II та RED III), яка встановлює загальні цілі щодо відновлюваної енергетики та запроваджує мандати на змішування через національні плани дій держав-членів.

Етанол у ЄС переважно виробляється з:
– Пшениці: Франція, Німеччина, Бельгія та Нідерланди виробляють етанол на основі пшениці
– Цукрового буряку: побічний продукт виробництва цукру з буряку у Франції, Німеччині та Бельгії
– Кукурудзи: східноєвропейські виробники (Угорщина, Румунія, Словаччина) використовують кукурудзу

ЄС виробляє приблизно 5-6 мільярдів літрів на рік — цього достатньо для приблизно 5-6% частки змішування у загальному обсязі бензину ЄС.

Ціновий недолік: Європейська сировина значно дорожча за тонну, ніж американська кукурудза чи бразильська цукрова тростина. Виробництво етанолу з пшениці в ЄС зазвичай коштує €0,55-0,75/літр, порівняно з кукурудзяним етанолом у США, що коштує близько $0,35-0,45/літр. Цей ціновий розрив обмежив інвестиції в потужності ЄС та зробив виробників ЄС залежними від мандатів на змішування, а не від конкурентоспроможності цін.

Зміни RED III: Переглянута Директива про відновлювані джерела енергії (RED III, погоджена у 2023 році) встановлює 29% частку відновлюваної енергії на транспорті до 2030 року та обмежує внесок біопалива, виробленого з харчових культур, на рівні 7% від кінцевої енергії на транспорті. Це обмеження стримує зростання звичайного етанолу першого покоління (з харчових культур) і стимулює перехід до сучасних видів біопалива з відходів та залишків.


Індія: найшвидше зростаючий виробник етанолу

Індія — це найважливіша історія успіху у світовому етаноловому секторі. Виробництво приблизно потроїлося в період з 2020 по 2024 рік, піднявшись з приблизно 1,7 мільярда літрів до близько 5 мільярдів літрів.

Це зростання було зумовлене урядовою програмою Індії Ethanol Blending Programme (EBP), яка поставила ціль щодо 20% частки етанолу в бензині до 2025 року (згодом скориговано до 2025-26 років). Прогрес:
– Сезон змішування 2019-20: 5,0% частка
– 2021-22: 8,9%
– 2022-23: 11,5%
– 2023-24: приблизно 14-15%

Індія використовує переважно сировину на основі цукрової тростини — сік цукрової тростини та мелясу класу B (побічний продукт виробництва цукру). Потужності з виробництва етанолу на основі кукурудзи швидко розширюються завдяки новим урядовим дозволам.

Чому зростання Індії важливе для світових ринків: Швидке розширення внутрішнього споживання етанолу в Індії зменшує її потребу в імпортному паливі та створює новий внутрішній попит на цукрову тростину та кукурудзу. Це також призвело до певних двосторонніх дискусій щодо торгівлі етанолом — Індія періодично імпортувала бразильський етанол із цукрової тростини, коли внутрішні запаси були обмежені.

Політичний ризик: Програма змішування етанолу в Індії глибоко пов’язана з політикою щодо цукрового сектору. Коли виробництво цукру низьке (у посушливі роки, що впливають на врожай тростини), уряд спрямовував менше ресурсів з цукру на етанол, уповільнюючи прогрес змішування. Політика підтримки цін на цукрову тростину та контроль за експортом цукру також впливають на обсяги тростини, що спрямовуються на виробництво етанолу.


Китай: великий виробник, внутрішній фокус

Китай виробляє приблизно 4 мільярди літрів паливного етанолу на рік, переважно з кукурудзи, маніоку та сорго. Галузь працює відповідно до політики обов’язкового 10% змішування етанолу в окремих провінціях (а не по всій країні).

Етанолова програма Китаю була помітно непередбачуваною. У 2017 році уряд оголосив про амбітну ціль запровадження E10 по всій країні до 2020 року. Згодом ця мета була пом’якшена та відкладена, оскільки внутрішні ціни на кукурудзу зросли, а побоювання щодо продовольчої безпеки обмежили бажання уряду спрямовувати продовольче зерно на паливо.

Тому етанолова програма Китаю є значною за масштабами, але менш надійною за траєкторією зростання, ніж програми США, Бразилії чи Індії. Споживання внутрішньої кукурудзи на етанол є фактором, за яким стежать американські трейдери кукурудзи, оскільки внутрішня кукурудзяна політика Китаю впливає на те, чи буде Китай імпортувати кукурудзу з США.


Порівняння сировини: чому різні країни використовують різні інгредієнти

Вибір сировини зумовлений трьома факторами: кліматичною придатністю, вартістю сировини та урядовою політикою.

Сировина Основні країни Літрів етанолу/тонна Енергетичний баланс (вихід:вхід) Цінова перевага
Цукрова тростина Бразилія, Індія, Таїланд ~70-90 літрів ~8:1 Найдешевша за літр виробництва
Цукровий буряк ЄС (Франція, Німеччина) ~100-110 літрів ~2-3:1 Помірна
Кукурудза США, Китай, Канада ~380-400 літрів/тонна ~1.4-2:1 Дешева в США; помірна в інших місцях
Пшениця ЄС, Канада ~360-380 літрів/тонна ~1.5-2:1 Дорожча сировина
Маніок Таїланд, Китай ~150-170 літрів/тонна ~1.5-2:1 Низька вартість у тропіках

Цукрова тростина — найефективніша сировина для етанолу. Вона містить сахарозу, яка ферментується безпосередньо без варіння — на відміну від крохмалевмісної сировини (кукурудза, пшениця, маніок), яка потребує ферментативного перетворення. Цукрова тростина також забезпечує власну енергію для процесу через спалювання багаси. Обмеження: цукрова тростина росте лише в тропічному та субтропічному кліматі.

Кукурудзяний етанол домінує в США, тому що: США мають величезне виробництво кукурудзи за низькою ціною; клімат не придатний для цукрової тростини у промислових масштабах за межами Флориди; і політична підтримка з боку аграрного лобі “Кукурудзяного поясу” залишається послідовною з 1970-х років.

Етанол з пшениці в Європі відображає наявність надлишків виробництва пшениці та історію сільськогосподарських субсидій ЄС, а не якусь внутрішню перевагу в ефективності.


Світові торговельні потоки: хто експортує, хто імпортує

Країна Торговельна позиція Ключові напрямки / Джерела
США Експортер №1 у світі Бразилія, Індія, ЄС, Канада, Південна Корея, Велика Британія
Бразилія Експортер №2 у світі ЄС, США, Південна Корея, Японія
ЄС Чистий імпортер (деякі країни) Бразилія, США
Індія Переважно внутрішній фокус; періодичний імпортер Бразилія (при дефіциті внутрішніх запасів)
Південна Корея Чистий імпортер США, Бразилія
Японія Чистий імпортер Бразилія, США

США експортують приблизно 4-5 мільярдів літрів паливного етанолу на рік, переважно до Бразилії (для повторного змішування у їхню систему гнучкого палива та для реекспорту), Індії, ЄС та Азії. США мають конкурентну перевагу у вартості кукурудзяного етанолу, коли кукурудза дешева.

Бразилія експортує 2-4 мільярди літрів на рік, переважно до ЄС (який цінує кращі вуглецеві показники етанолу з цукрової тростини згідно з критеріями стійкості Директиви з відновлюваних джерел енергії) та до Азії.

Бразильсько-американські відносини щодо етанолу є унікальними: обидві країни є найбільшими у світі виробниками і найбільшими експортними ринками одна для одної, оскільки вони мають взаємодоповнюючі сезонні цикли виробництва (пік збору цукрової тростини в Бразилії припадає на сухий сезон, квітень-листопад; збір кукурудзи в США триває з вересня по листопад, а виробництво етанолу — цілий рік).


Етанол як сировинний товар: ф’ючерси CBOT та кореляція з цінами на кукурудзу

Ф’ючерси на етанол CBOT (тикер: EH) торгуються на Chicago Board of Trade компанії CME Group. Контракт визначає денатурований паливний етанол, що постачається в Чикаго.

Ключові характеристики:
– Одиниця: 29 000 галонів (приблизно 109 756 літрів)
– Котирування: Американські центи за галон
– Місяці поставки: Усі місяці

Найважливішим ціновим співвідношенням для американського етанолу є маржа переробки “кукурудза-етанол” — також відома як ethanol crush spread. Цей показник вимірює прибутковість купівлі кукурудзи, виробництва етанолу та DDGS, а також їх продажу.

Спрощений розрахунок маржі переробки:
– Один бушель кукурудзи (56 фунтів) дає приблизно 2,8 галона етанолу + 17 фунтів DDGS
– Маржа переробки = (2,8 × ціна етанолу) + (вартість DDGS) − ціна кукурудзи − операційні витрати

Коли ця маржа позитивна, етанолові заводи працюють на повну потужність. Коли вона стає від’ємною, заводи скорочують виробництво або продають хеджовані позиції, щоб зафіксувати існуючу маржу.

Оскільки кукурудза становить приблизно 70% змінних операційних витрат етанолового заводу, ф’ючерси на кукурудзу (CBOT ZC) та ф’ючерси на етанол (CBOT EH) мають високу кореляцію. Стрибок цін на кукурудзу скорочує маржу заводів. Падіння цін на кукурудзу або зростання цін на етанол (як правило, через високі ціни на бензин) покращує маржу.

Зв’язок ціни бензину та етанолу: У США ціна етанолу сильно корелює з ціною на бензин, оскільки основне використання етанолу — це компонент суміші. Коли ціни на бензин зростають (через нафту), попит на етанол зростає, підштовхуючи ціни на етанол вгору. Це створює тристоронню кореляцію: нафта → бензин → етанол → кукурудза.

Для фахівців із сировинних ринків, які закуповують кукурудзу або відстежують енергетичні витрати, розуміння цієї тристоронньої кореляції є важливим для прогнозування цін.


Часті запитання

Чому Бразилія використовує цукрову тростину для етанолу, а не кукурудзу?

Бразилія має тропічний клімат, придатний для великомасштабного вирощування цукрової тростини, і не має помірного клімату, необхідного для вирощування кукурудзи в обсягах США. Цукрова тростина також набагато ефективніша: вона дає у 5-6 разів більше етанолу з акра, ніж кукурудза, і потребує менше енергії для обробки. Бразилія розвиває свою галузь з 1975 року, маючи 50-річну інфраструктуру, досвід та законодавчу базу. Кукурудза в Бразилії просто коштувала б більше за літр етанолу.

Що таке Renewable Fuel Standard і як він підтримує етанол у США?

Renewable Fuel Standard (RFS) — це федеральна програма США, що вимагає, щоб мінімальний обсяг відновлюваних видів палива (включаючи етанол) додавався до паливного ринку США щороку. EPA встановлює щорічні “зобов’язання щодо обсягів відновлюваного палива” для зобов’язаних сторін (нафтопереробників та блендерів). Це створило гарантований мінімальний попит на кукурудзяний етанол, який виправдав масові інвестиції в будівництво заводів у середині 2000-х років. Без мандата RFS виробництво етанолу в США було б значно меншим.

Чому виробництво етанолу в Індії зростає так швидко?

Уряд Індії встановив ціль щодо 20% змішування етанолу в бензині згідно з програмою Ethanol Blending Programme (EBP). Досягнення цієї мети вимагало швидкого масштабування внутрішнього виробництва. Уряд надав стимули для будівництва етанолових заводів, встановив адміністровані урядом ціни на закупівлю етанолу нафтовими компаніями та запровадив багаторівневу цінову систему. Результатом стало потроєння виробництва з 2020 по 2024 рік. Програма також є частиною стратегії енергетичної безпеки Індії — зменшення залежності від імпортної сирої нафти.

Як ціни на кукурудзу впливають на економіку етанолу в США?

Кукурудза складає приблизно 70% змінних операційних витрат етанолового заводу в США. Коли ціни на кукурудзу зростають на CBOT, маржа заводу скорочується. Якщо ціни на етанол не зростають пропорційно, заводи можуть втрачати гроші. І навпаки, коли ціни на кукурудзу падають, маржа покращується. Маржа переробки “кукурудза-етанол” є стандартним показником прибутковості етанолового заводу.

Чи можуть країни вільно експортувати етанол?

Не завжди. Торгівля паливним етанолом стикається з тарифами та технічними бар’єрами на деяких ринках. Бразилія та США узгодили безмитний режим для квоти бразильського етанолу, що надходить на ринок США. ЄС застосовує 6,5% імпортне мито на етанол. Індія періодично обмежує або заохочує імпорт залежно від внутрішньої пропозиції. Технічним бар’єром, що найбільше впливає на торгівлю, є вимоги до денатурованого, безводного або гідратного етанолу — технічні умови відрізняються залежно від країни.

Що відбувається з побічними продуктами виробництва етанолу?

Основним побічним продуктом виробництва кукурудзяного етанолу є DDGS (суха барда з розчинними речовинами) — високобілковий корм для тварин. Стандартний завод виробляє приблизно 17 фунтів DDGS на бушель кукурудзи. США експортують значні обсяги DDGS до Китаю, Південної Кореї, Мексики та інших країн. Дохід від DDGS є важливою частиною економіки етанолового заводу — розрахунок маржі переробки включає вартість DDGS.


Ключові висновки

Related Reading

To deepen your understanding of the topics covered in this article, explore these related guides: the grain that supplies most of the world's starch-based alcohol, the cane industry that produces both sweetener and biofuel and how the sugar-ethanol flex in Brazil links food and fuel prices.

Understanding Commodities
Understanding Commodities

Understanding Commodities — це безкоштовний нейтральний освітній ресурс, що пояснює роботу світових товарних ринків для імпортерів, експортерів, агробізнесу та виробників. Усі матеріали написані з погляду бізнесу, а не біржового майданчика. Жодних посередників, прихованих цілей чи складного жаргону.

Continue Reading

More guides from Understanding Commodities

Що таке твердий товар? Визначення та ключові категорії

Що таке твердий товар? Визначення, типи — енергоносії, кольорові метали, дорогоцінні метали, критична мінеральна сировина — як вони рухаються через...

Read article →

Тверда та м'яка пшениця: відмінність, що визначає все — від вашого хліба до світових цін на сировинні товари

Тверда та м'яка пшениця: вміст білка, шість класів пшениці в США, регіони вирощування, типи борошна, комерційне використання та три ф'ючерсні...

Read article →

Електродугова піч проти доменної печі: викиди CO2, витрати та майбутнє металургії

Електродугова піч проти доменної печі: викиди CO2, порівняння витрат, марки сталі, які можна виробляти, та як DRI на основі «зеленого»...

Read article →

Choose language