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May 06, 2023

米国再生可能燃料規格の RIN コンプライアンス システムと RIN の価格の概要

Il Renewable Fuel Standard (RFS) degli Stati Uniti è fondamentale per comprendere la politica

米国再生可能燃料基準 (RFS) は、再生可能ディーゼル ブームを推進する政策インセンティブを理解する鍵となります。 先週の farmdoc 日刊記事 (2023 年 5 月 17 日) では、米国の陸上輸送車両の燃料に混合されるバイオ燃料の容量義務を規定する RFS の概要を説明しました。 年次 RFS 義務への準拠を確実にするために、再生可能識別番号 (RIN) システムが作成されました。 RIN は、製造され、輸送用燃料に混合されたバイオ燃料を表します。 RIN は取引可能であり、RIN の市場価格は RFS の機能において中心的な役割を果たします。 この記事では、RIN 準拠システムの概要と RIN の価格設定について説明します。 どちらも、再生可能ディーゼル ブームを推進する政策的動機を理解する上で重要です。 これは、再生可能ディーゼル ブームに関する farmdoc 毎日の記事シリーズの 11 回目です (記事の完全なリストはこちらをご覧ください)。

米国環境保護庁 (EPA) は、RFS に基づく年間再生可能量義務 (RVO) の提案と施行を担当しています。 具体的には、EPA は、法定義務量が規定されている場合には、毎年の規則制定を通じてパーセンテージ基準に変換します。 その結果として定められた年間割合基準では、米国の陸上輸送部門に販売される石油燃料 1 ガロンごとに、1 ガロンの指定された割合のバイオ燃料を陸上輸送燃料供給に混合する必要があると規定されています。

RFS 法では、セルロース系、バイオマスベースのディーゼル、トータルアドバンスト (セルロース系およびバイオマスベースのディーゼルを含む)、および再生可能 (ここでは従来型と呼ばれる) の 4 つのカテゴリーのバイオ燃料について、年間使用量義務を確立することが求められています。 先進的な義務の合計は、セルロース系ディーゼルとバイオマスベースのディーゼル義務の合計よりも多くなります。 この違いは未分化の高度な要求と呼ばれ、適格な高度なバイオ燃料の組み合わせによって満たされます。 従来のバイオ燃料は一般にトウモロコシベースのエタノールであると想定されていますが、これは RFS 法によって明示的に要求されていません。

年次 RVO を確実に履行するために、EPA はバイオ燃料の特定のバッチに関連付けられた電子証明書である再生可能識別番号 (RIN) に基づくコンプライアンス システムを確立しました。 RIN は、認定されたバイオ燃料が生産されるときに開始され、その燃料が地上輸送燃料供給に混合されると売買できるようになります。 石油燃料の精製業者と輸入業者は RFS の下で義務を負う当事者であり、独自の混合作業を通じて、または二次市場での RIN の購入を通じて RIN を取得できます。 混合または購入によって取得された RIN は、遵守を証明するために EPA に提出 (RIN を「廃棄」) できます。 詳細な説明については、Irwin and Stock (2018) を参照してください。

RFS に基づくバイオ燃料の 4 つのカテゴリーには、それぞれ独自の RIN があります。D3 (セルロース系)、D4 (先進的なバイオマスベースのディーゼル)、D5 (先進的な非バイオマスベースのディーゼル)、および D6 (従来型) です。 これらの燃料は、ライフサイクルの温室効果ガス削減 (2023 年 5 月 17 日のファームドキュメント毎日) に基づいてネストされているため、余剰の D3 および D4 RIN を D5 および D6 要件を満たすために使用でき、余剰の D3、D4、および D5 RIN を使用できます。 D6 要件を満たすため。 RIN は、適格なバイオ燃料の生産または輸入時に生成され、燃料供給に混合または販売されるときにその燃料から分離（分離）されます。 分離された RIN は取引可能であるため、義務を負う当事者は、RIN が添付された再生可能燃料を購入するか、二次 RIN 市場で RIN を購入することにより、遵守のために RIN を取得できます。

RIN システムの重要な特徴は、バイオ燃料の物理ガロン当たり生成される RIN の数がエタノールとのエネルギー当量値に基づいていることです。 具体的には、1 ガロンのエタノールをブレンドすると 1 RIN が生成され、1 ガロンの FAME (脂肪酸メチルエステル) バイオディーゼルをブレンドすると 1.5 RIN が生成され、1 ガロンの再生可能ディーゼルをブレンドすると 1.6 または 1.7 RIN が生成されます。 したがって、バイオ燃料の「湿った」（実際の物理的）ガロンと、RIN に相当するガロンを区別する必要があります。 たとえば、湿潤状態のバイオディーゼル 1 ガロンから 1.5 RIN ガロンが生成されます。

さらに重要な特徴は、RIN が銀行取引可能であることです。 つまり、特定の年に生成された RIN は、その暦年または翌年の義務の遵守に使用できます。 たとえば、2023 年に生成された RIN は、2023 年または 2024 年のコンプライアンス義務を満たすために使用できます。RIN を銀行に預けることができるため、燃料の需要と供給の変動に対するバッファーが提供されます（ただし、銀行に預けられた RIN は、義務付けられた年間 RVO の 20 パーセントを超えることはできません）パーティー）。

最後に、セルロース系エタノールの生産をめぐる不確実性のため、RFS 法により、EPA はセルロース系義務を履行する義務を負う当事者にセルロース系免除クレジットを利用可能にすることが認められています。 セルロース免除クレジットのコストには上限があり、セルロース RVO を満たすためにクレジットを D5 アドバンスト RIN と組み合わせることができます。

RIN の価格は RFS の機能の中心です。 具体的には、RIN の価格は、実際に混合および消費される再生可能燃料の割合が EPA の年次 RVO で指定された割合と等しくなるように、需要と供給を等しくするのに役立ちます。 この平衡化の役割は、図 1 と 2 に示されています。図 1 は、仮想のバイオ燃料市場の標準的な供給曲線と需要曲線を示しています。 この場合、義務量 QM は市場均衡量 Q* を下回ります。 競争均衡により、義務が要求するよりも多くのバイオ燃料が消費されるため、義務は経済的観点からは「拘束力がない」。 さらに、義務を果たすために追加のインセンティブは必要ないため、RIN 価格は理論的にはゼロです。

図 1 に示されている拘束力のない委任は、図 2 では拘束力のある委任と対比されています。 ここで、義務量 QM は市場均衡量 Q* を上回っています。 QM での生産を奨励するには、生産者にはより高い価格を提示する必要があります。 同時に、消費者には、より多くの要求量を消費するために、より低い価格 (PD) を提供する必要があります。 その結果、供給価格と需要価格の間にくさびが生じ、これが RIN の市場価値または価格に等しくなります。 RIN の価格は、義務付けられた量での生産と消費を強制するために必要なインセンティブを表します。

図 2 の均衡を超える義務量での生産と消費を奨励するために必要な追加コストを最終的に誰が支払うのかという問題がまだあります。これは、陸上輸送燃料を通じた RIN コストの「パススルー」によって決定されます。サプライチェーンと、代替となる石油燃料と比較したバイオ燃料のコスト。 この問題の詳細な議論は、Knittel、Meiselman、および Stock (2017)、Irwin および Stock (2018)、および Lade および Bushnell (2019) にあります。

ここでは、RIN 価格設定の概念的なデモンストレーションから、D4「バイオディーゼル」RIN に焦点を当てた実際の RIN 価格設定の分析に移ります。 上で述べたように、D4 RIN は技術的には「バイオマスベースのディーゼル」RIN であり、FAME バイオディーゼル、再生可能ディーゼル、再生可能灯油などのさまざまなバイオ燃料を表す可能性があります。 業界の一般的な略語は、D4 RIN をバイオディーゼル RIN と呼ぶことです。ここではその用語に従います。 D4 RIN 価格の分析は、3 つの理由から FAME バイオディーゼル価格を考慮して行われています。 まず、FAME バイオディーゼルは、RFS の歴史のほぼ全体にわたって、バイオマスベースのディーゼル義務を満たすための限界 (「最後の」) ガロンでした。 第二に、FAME バイオディーゼルは、RFS の歴史のほとんどにおいて、未分化の先進的および従来の義務を満たす限界ガロンでもありました。これは、バイオディーゼルが D4 RIN 価格だけでなく D5 および D6 価格の水準を設定する上でも重要な役割を果たしているということを意味します。 。 第三に、FAME バイオディーゼルの市場価格はすぐに入手できます。

D4 バイオディーゼル RIN 価格の分析に使用するモデルは、RFS および RIN 価格設定に関する以前のいくつかの記事 (例: farmdoc daily、2017 年 4 月 5 日、2017 年 8 月 23 日、2023 年 2 月 15 日) で使用されているのと同じ部分均衡経済モデルです。図 3 に示すモデルは、競争市場における卸売レベルでのバイオディーゼル生産者の供給とディーゼルブレンダーからの需要を表しています。 供給量は国内生産と輸入生産の合計を表すことに注意することが重要です。 供給曲線は、供給量が増加するにつれてバイオディーゼルの限界費用が増加することを反映して、上向きの傾斜になっています。 消費者レベルの小売需要は、図 3 に示す卸売需要の単純な値上げ率によって暗黙的に表されます。これは、卸売価格の変更が小売レベルに完全に波及することを意味します。

また、図 3 のモデルは、バイオディーゼル需要が超低硫黄ディーゼル (ULSD) 価格のレベルで完全に弾力的 (水平方向) であると仮定しています。 これは、バイオディーゼルとディーゼルが（バイオディーゼルのより低いエネルギー価値を調整した後）完全な代替品であり、バイオディーゼルがディーゼル市場に占める割合が十分に小さいため、BBD価格の変動がディーゼル燃料の全体的な需要に影響を与えないという仮定を反映しています。あらゆる「リバウンド」効果を含みます（例、Lewis、2016）。 つまり、バイオディーゼルの需要が増加するには、バイオディーゼルの価格が ULSD 価格と同じでなければならないということです。 バイオディーゼルの価格が ULSD 価格を上回る場合、バイオディーゼルは要求されません。

図 3 で検討する政策シナリオには、数量義務とブレンダー税額控除の両方が含まれています。 このシナリオは、RFS 義務と 1 ガロンあたり 1 ドルのブレンダー税額控除の両方が米国で実施されていた過去 15 年間のほとんどの状況を反映しています。義務は、FAME バイオディーゼル生産のより高いレベルを必要とするため、拘束力があると想定されています。税額控除のみの場合 (QM>Q*)。 より高い生産を奨励するには、バイオディーゼル生産者に ULSD 価格よりも高い価格を支払わなければなりません。 これは、FAME バイオディーゼルの需要が、義務付けられた量では実質的に完全に非弾力的になることを意味します。 需要曲線全体は L 字型になり、垂直方向の完全に非弾性の部分はボリュームマンデートに等しく、マンデートを超える水平方向の完全に弾性の部分は ULSD 価格に等しくなります。 FAME バイオディーゼルの価格と量はブレンダー税額控除の影響を受けないため、このシナリオにおける税額控除の効果は純粋に分配的です。

図 3 で検討した政策シナリオにおけるウェット D4 RIN 価格は簡単に計算できます。 これは単に、義務量でのバイオディーゼル価格 PBD と税額控除量でのバイオディーゼル価格 P*BD の差です。 これは数学的に次のように表現できます。

ウェット D4 RIN 価格 = PBD – (0.927*PULSD + 1)、

これはエタノール等価項に変換できます。

D4 RIN 価格 = [PBD – (0.927*PULSD + 1)]/1.5。

Irwin、McCormick、および Stock (2020) は、この最後の関係が D4 RIN 市場の「基本」であると考えています。 これは、以前の farmdoc 日刊記事 (2017 年 8 月 23 日) で開発された価格モデルにも似ています。

図 4 は、2023 年 5 月 4 日のこの単純な D4 バイオディーゼル価格モデルの適用を検討しています。この日、シカゴの FAME バイオディーゼルと ULSD の卸売価格は、それぞれ 1 ガロンあたり 5.53 ドルと 2.28 ドルでした。 エネルギー調整後の ULSD 価格は 2.11 ドル = (0.927*2.25 ドル) でした。 価格モデルの予測は次のとおりです。

ウェット D4 RIN 価格 = $2.42 = $5.53 – ($2.11 + $1)、

D4 RIN 価格 $1.61 = $2.42/1.5。

同じ日、2023 年 5 月 4 日、2023 年ヴィンテージ D4 バイオディーゼル RIN の取引市場価格は 1 ガロンあたり 1.58 ドルでした。

この単純な D4 価格モデルの精度について長期的な視点を得るために、図 5 は、2009 年 9 月 3 日から 2023 年 5 月 4 日までの各週について、上記と同じ計算を示しています。図内の赤い線は、実際の D4 バイオディーゼルです。青い線は予測価格です。 予測と価格が乖離する時期もありますが、単純なモデルは実際の市場の D4 価格をかなりよく追跡します。 実際の D4 価格に関する予測の回帰からの R 二乗は 75 パーセントです。 私たちが言いたいのは、これが可能な限り最良の D4 RIN 価格設定モデルであるということではなく、D4 RIN 価格が容易に理解できる比較的単純な価格設定プロセスに従っていることを示すことです。 これは、FAME バイオディーゼルが未差別の先進的および従来の義務に準拠するための限界ガロンである限り、D4 および D5 RIN 価格が同じ単純な価格設定プロセスに従うことも意味します。 最後に、ブレンダーの税額控除のステータスに関する不確実性を組み込んだ、より洗練された D4 価格設定モデルについては、Irwin、McCormick、および Stock (2020) を参照してください。

再生可能識別番号 (RIN) システムは、米国再生可能燃料基準 (RFS) に基づく年次義務への準拠を保証します。 RIN は、製造され、輸送用燃料に混合されたバイオ燃料を表します。 RFS 義務に拘束力がある場合、これは、政策がそうでない場合よりも多くのバイオ燃料を燃料供給に混合することを要求していることを意味します。 拘束力のある指令を持つ RIN の価格はプラスであり、理論的には、指令された数量での生産を奨励する供給価格と、消費者に指令された数量の利用を促す需要価格の差に等しくなります。 この洞察に基づいたシンプルな価格モデルが、D4 バイオディーゼル市場向けに開発されました。 その単純さにも関わらず、このモデルは 2009 年以降の D4 市場 RIN 価格の変動の 75% を説明しています。これは、D4 RIN 価格が容易に理解できる比較的単純な価格設定プロセスに従っていることを示しています。

このシリーズの次回の記事では、2023年、2024年、2025年に向けたEPAの規則策定案と、再生可能ディーゼルブームの軌道に対する潜在的な影響を検討します。

免責事項:この出版物の調査結果と結論は著者によるものであり、農務省または米国政府の公式の決定や政策を表すものと解釈されるべきではありません。 この研究は米国農務省経済調査局の一部によって支援されました。

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