加州LCFS通过将交通燃料的“全生命周期碳强度”转化为可交易的碳信用,建立了一套让绿色燃料变现的市场机制
文|李文
编辑|张俏曼
在美国加州,牲畜粪便沼气也可以靠卖碳信用赚钱。美国牲畜粪污制生物甲烷开发商Aemetis的2026年第一季度财报显示,其沼气业务当季通过加利福尼亚州低碳燃料标准(Low Carbon Fuel Standard,下称“加州LCFS”)市场,获得约170万美元的碳信用销售收入。简单来说,一家将牛粪处理成车用燃料的公司,收入并不只来自燃料销售本身,也来自其在加州市场中产生并出售的环境权益。由于项目避免了牛粪在传统管理情景下释放甲烷,这种低碳属性被转化为可交易的市场价值。这背后是一套将“低碳程度”变现的制度设计:加州LCFS。这一机制的核心,是以交通燃料的全生命周期评估(life cycle analysis,LCA)碳强度为核心指标,把燃料的“低碳程度”转化为可以计量、交易和履约的市场信号,并围绕这一指标建立清洁燃料信用交易机制。加州LCFS于2011年开始实施,经过十余年的运行和多轮修订,已经从加州交通领域减排政策的一项创新试点,发展为北美乃至全球最具代表性的生命周期碳强度型清洁燃料市场机制之一。加州之外,包括俄勒冈州、华盛顿州、新墨西哥州都有参考加州的类似机制,夏威夷州的清洁燃料标准提案也在今年五月获得州两院表决,将在州长签字后成为法律。在中国,绿色燃料产业正受到更大重视。“十五五”规划中将绿色氢能纳入重点发展的新产业新赛道,提出推动绿氢产业向绿色氨醇、可持续航空燃料延伸,政府工作报告将氢能、绿色燃料列为新增长点。过去,加州的零排放汽车(ZEV)机制极大促进了电动车产业发展,也为中国后来的汽车产业双积分机制所借鉴,如今随着中国绿色燃料产业壮大,加州的低碳燃料标准机制也有其借鉴意义。▌LCFS的制度核心:以生命周期碳强度为评价基准
而要理解加州LCFS,首先需要理解两个核心概念:全生命周期评估(LCA)和燃料碳强度。对于交通燃料,LCA通常体现为“从油井到车轮”(well-to-wheel,即原料生产→运输→燃料加工→终端分配→燃烧的完整碳排放链)或“从油井到尾流”(well-to-wake)的分析边界。它不仅关注燃料在内燃机燃烧或使用阶段产生的排放,也覆盖从原料获取、生产加工、运输分配到最终使用的全过程排放。碳强度则是在这一生命周期边界内,将燃料产生的温室气体排放量分摊到单位能量上,通常以“克二氧化碳当量/兆焦”(gCO₂e/MJ)表示。简单来说,LCA回答的是:一种燃料从哪里来、如何生产、如何运输、如何使用,整个过程排放多少。碳强度则把这个结果转化为一个可以量化比较的单位数值,用来衡量不同燃料路径的清洁程度。这也是加州LCFS与许多传统燃料政策的主要区别。它强调技术中立和结果导向,并不主要通过燃料名称、原料类别或掺混比例来定义“清洁”, 不对燃料做静态的“合格/不合格”分类,也不预设某一种原料或技术路线天然具有优势,而是以生命周期碳强度作为评价基础,将不同燃料路径的生命周期碳强度差异直接转化为LCFS信用(credit)或合规赤字(deficit)。在这一框架下,一种燃料是否具有政策价值,不取决于它在名称或者类别上是否被称为“绿色”或“可再生”,而取决于它相对于适用年度基准值的碳强度表现。与欧盟体系相比,这一差异比较明显。欧盟可再生能源指令(RED)及其认可的自愿认证体系,如ISCC EU、RSB EU RED等,并非不考虑生命周期温室气体排放;其规则允许使用默认值,也允许按照设定的方法学计算实际值,并要求达到温室气体减排门槛。从实际运行来看,欧盟规则整体更强调燃料的可再生来源、可持续性标准、供应链追踪和质量平衡和第三方认证。与此同时,欧盟体系在不同法规框架下区分可再生燃料、再循环碳燃料和低碳燃料,例如欧盟可再生能源指令主要规范可再生燃料及再循环碳燃料,而欧盟氢气和天然气市场指令则为非可再生低碳燃料提供了另一套制度基础。在加州LCFS中,有一些燃料路径会因为特定基准情景获得非常低甚至为负的碳强度值,前述乳牛场或养猪场粪污沼气制生物甲烷项目就是典型。在LCA模型计算中,这类燃料路径可以在符合规则要求的情况下计入避免甲烷排放(avoided methane emissions)的影响。基准情景下,粪污原本会在开放式厌氧塘等环境中分解,并将甲烷直接释放到大气中,而企业通过厌氧消化、沼气收集和提纯,将这些生物甲烷转化为交通燃料,那么被避免释放到大气中的甲烷排放就可以在LCA模型中体现出来。甲烷的100年尺度全球变暖潜势(global warming potential over 100 years,GWP100)远高于二氧化碳,通常按二氧化碳的28倍计。因此,避免甲烷排放会显著拉低燃料路径的生命周期碳强度,使乳牛场或养猪场粪污制生物甲烷路径呈现深度负碳强度值。石油公司雪佛龙旗下一个乳牛场粪污沼气制生物甲烷项目在今年3月通过LCFS评估,其批准实际运行碳强度值低至-200gCO₂e/MJ。需要强调的是,这并不意味着所有生物甲烷都天然具有负碳强度。不同原料来源的生物甲烷,其碳强度会因原料类型、基准情景、项目边界、能耗水平、提纯方式和运输距离不同而显著变化。粪污制生物甲烷之所以可能出现深度负碳强度,关键不只是它来自生物质,而是其项目情景相对于基准情景,避免了温室气体甲烷的排放。这一点也说明,在LCFS这类制度下,“低碳”并不是一个静态标签,而是一个经过生命周期模型计算后得到的结果,同样叫作生物甲烷,不同项目可能对应完全不同的碳强度。加州正在加速收紧对交通燃料的碳排放要求,而且把目标一口气定到了2045年。2025年7月开始,加州LCFS开始实施最新一轮修订后的规则,新规目标是交通燃料池整体碳强度需要在2030年前较2010年基准水平降低至少30%,相比降低20%的目标进一步提高了短中期减排强度。还新增到 2045年较2010年基准水平降低90%的长期目标。政策力度加大的同时,也给了市场明确的长期预期。此外,在加州交通燃料体系中,传统汽油和柴油长期占据主体地位,也是交通燃料排放的主要来源。因此,LCFS的监管重点是抓大放小,优先针对进入加州交通燃料市场的汽油、柴油及其替代燃料建立碳强度约束。某些石油基燃料或特定用途燃料,例如传统航空燃料、航空汽油、远洋船舶燃料、机车燃料和部分军用燃料,通常不按普通汽油、柴油一样承担LCFS合规义务。▌LCFS的运行机制:从LCA到可交易的清洁燃料信用
LCFS的运行机制可以理解为一个围绕“年度碳强度基准值”展开的信用与合规体系。每一种进入加州交通市场的燃料,都需要根据其燃料路径确定相应碳强度值,并与当年适用的碳强度基准值进行比较。如果某一燃料的碳强度低于适用基准值,则说明该燃料相对于年度基准具有减排贡献,可以产生LCFS信用。反之,如果某一燃料的碳强度高于适用基准值,则说明该燃料高于年度基准,会形成相应合规赤字。LCFS信用和赤字均以公吨二氧化碳当量(metric tons of carbon dioxide equivalent,MT CO₂e)计量。汽油及其替代燃料、柴油及其替代燃料的碳强度基准值会根据监管机构的判断而逐年下降。随着年度基准值逐年收紧,同一种燃料在不同年份的市场表现也可能发生变化。即使燃料自身碳强度保持不变,随着基准值下降,其能够产生的信用可能减少;对于高碳强度燃料而言,其合规压力则可能增加。LCFS信用由低碳强度燃料在加州交通领域供给或使用时产生。常见的清洁或低碳燃料包括可再生柴油、生物柴油、生物乙醇、生物甲烷/可再生天然气、低碳氢气、电力以及可持续航空燃料等。与之对应,传统汽油和柴油供应商通常因燃料碳强度高于基准值而产生合规赤字。被监管方既可以购买信用履约,也可以通过调整燃料供应结构、增加低碳燃料供应,或实施炼油端减排项目来降低合规压力。从机制上看,LCFS实现了燃料LCA评估结果在合规市场中的资产化。它将相对抽象的碳强度表现,转化为可计量、可交易、可用于履约的市场合规资产。简化理解,LCFS信用的生成主要取决于燃料路径碳强度与年度基准值之间的差值、燃料使用量、能量密度以及能源经济性比值等因素。实际法规公式和模型更为复杂,不同燃料类别、使用场景、燃料池归属、单位换算和报告要求均可能存在差异。在这些参数中,燃料路径碳强度是最核心的输入之一。它不是企业自行声明的数值,而是需要通过加州空气资源委员会开发或认可的LCA模型以及燃料路径申请程序确定。以可持续航空燃料(sustainable aviation fuel,SAF)为例,虽然产品都被称为SAF,其碳强度也可能因为实际生产中的原料类型、生产工艺、氢气来源、电力使用、天然气消耗、运输距离和副产品处理方式不同而存在显著差异。对于电力、氢气等交通燃料,LCFS还通过能源经济性比值反映不同车辆技术的能源效率差异。例如,电力用于轻型电动汽车时,较高的能源效率会进一步提升其信用生成能力。这也是为什么特斯拉超级充电站、公共快充站、车队充电设施等充电桩,也可以通过LCFS信用实现环境属性的货币化。▌LCFS信用价格的形成与履约机制
LCFS信用价格并不是由监管机构直接设定,而是由市场供需关系决定。当低碳强度燃料供应增加、信用生成较为充足时,信用库存上升,信用价格可能承压。相反,当年度基准值持续收紧、合规需求增加、低碳燃料供应不足或市场预期趋紧时,信用储备可能被持续消耗,信用价格则可能上升。从市场匹配角度看,LCFS信用与合规赤字之间并不是物理层面的一一对应关系,而是通过LCFS账户体系实现合规平衡。一个乳牛场粪污来源的可再生天然气项目,或者一个充电桩因向电动汽车提供交通用电而产生的LCFS信用,并不需要证明某一个特定加油站的汽油被这批可再生天然气或电力物理替代,也不需要与某一批具体汽油或柴油产生的赤字逐一绑定。这些信用可以通过LCFS账户体系进入市场,并转让给需要履约的合规方。这种账户层面的匹配机制,是LCFS能够形成信用市场的基础。它允许不同燃料类型、不同行业主体和不同地理位置的低碳燃料项目,将其可交易LCFS信用出售给合规方,用于满足履约要求,从而使市场能够在整体层面完成信用供给与合规需求的匹配。不过,LCFS信用价格并不是完全没有边界的自由浮动价格。加州设置了信用清算市场(Credit Clearance Market,CCM),作为信用短缺情形下的兜底履约机制,并为极端情况下的合规成本提供一定价格边界。例如,2026 年CCM最高信用价格为275.39美元/个LCFS碳信用。整体来看,LCFS信用价格是在规则约束和市场交易共同作用下形成的。碳强度差值决定信用或赤字的产生,供需关系决定信用价格,信用清算市场则为极端短缺情况下的合规成本提供参考边界。▌LCFS不是传统的碳市场
尽管LCFS信用具有交易属性,但它与中国碳排放权交易市场或欧盟碳排放交易体系这类总量控制与交易机制(cap-and-trade)并不相同。后者通常以纳入监管主体的直接排放或设施排放为基础,主要通过配额分配与履约清缴实现排放总量约束。LCFS不对燃料供应方设置绝对排放总量上限。它通过逐年收严的碳强度基准值,以市场化方式驱动交通燃料结构整体低碳化。换言之,碳排放交易体系侧重于在排放总量约束下,将碳排放权转化为配额资产,核心是控制绝对排放量;LCFS交易的则是基于燃料碳强度差异产生的清洁燃料信用,核心是降低单位能源的相对碳强度。因此,LCFS更适合被理解为一种基于燃料碳强度绩效标准(performance standard)的信用交易机制。它既不同于传统总量控制与交易机制,也不同于单纯的燃料认证体系。它的制度特点,在于把生命周期碳强度、燃料路径认证、信用生成、市场交易和年度履约整合到同一个政策框架中。这也解释了为什么 LCFS对低碳燃料投资具有较强影响力。对于项目开发商而言,LCFS信用并不是一个抽象的政策概念,而可能成为项目收入结构中的重要组成部分。文章开头提到的Aemetis沼气业务,就是一个典型例子。对于清洁燃料项目,LCFS信用价格、信用生成量和路径认证结果,都会直接影响项目经济性和融资预期。▌LCFS的争议与约束
作为一种依赖生命周期模型、信用价格和市场交易运行的政策工具,LCFS也面临燃料价格传导、信用价格波动、技术路线选择和环境完整性等方面的挑战。反对者担心,随着年度碳强度基准值不断收紧,汽油和柴油供应方的履约成本可能通过燃料价格传导给消费者。部分环境组织还担心,LCFS对可再生柴油、乙醇和可再生天然气等燃烧型低碳燃料的激励,可能延长内燃机和燃烧型燃料体系的生命周期,从而削弱向零排放车辆和电气化转型的速度。粪污制生物甲烷同样存在争议。支持者认为,这类项目可以避免甲烷排放,并产生很低甚至为负的碳强度,是短中期控制强温室气体排放的重要手段。反对者则担心,高价值LCFS信用可能反向激励大型畜牧场维持或扩大高排放粪污管理模式,并带来环境正义、空气污染、水污染和社区影响等问题。此外,基于农作物、油脂或其他生物质原料的燃料路径,也可能引发土地利用变化、粮食与燃料竞争、进口原料可持续性和供应链透明度等讨论。在绿色燃料可持续性约束方面,LCFS也曾被批评相较欧盟可再生能源指令体系要求较弱。与此同时,LCFS精细化的路径认证、数据报告、第三方验证和年度合规要求,虽然提高了制度的环境可信度,但也增加了项目开发商、燃料供应商和监管机构的执行成本。因此,LCFS的挑战不只是如何建立一个信用市场,更在于如何在低碳燃料投资、消费者成本、环境完整性、电气化转型、社区影响和监管复杂性之间保持平衡。▌北美清洁燃料体系的政策“组合拳”
从更大的政策版图看,LCFS只是北美清洁燃料政策组合中的一环。以加州为例,LCFS主要从燃料端入手,通过生命周期碳强度和信用交易机制推动交通燃料低碳化。与此同时,加州还通过零排放车辆、清洁卡车、清洁车队、充电基础设施和温室气体交易等政策,从车辆端、车队端和能源基础设施端共同推动交通部门减排。在美国联邦层面,美国环境保护署监管的可再生燃料标准主要通过可再生燃料识别码和年度可再生燃料使用义务,推动生物燃料进入交通燃料市场。美国《通胀削减法案》下的相关税收抵免,例如45Q碳捕集与封存、45V清洁氢生产、45Z清洁燃料生产,以及45Y清洁电力生产和48E清洁电力投资等,也在联邦层面为低碳燃料项目提供了重要激励。同属北美地区的加拿大,也通过省级和联邦层面的政策组合推动燃料供应体系降低生命周期碳强度。其中,不列颠哥伦比亚省低碳燃料标准和联邦清洁燃料法规分别发挥了重要作用。同时,加拿大还通过工业碳定价、清洁氢投资税收抵免、碳捕集利用与封存投资税收抵免,以及其他清洁能源和工业减排项目,为低碳燃料和碳管理项目提供额外激励。对于项目开发商而言,一个低碳燃料项目的商业模式也不再只依赖单一收入来源,而是可能同时受到燃料销售收入、清洁燃料信用、税收抵免、碳管理激励和其他政策支持的共同影响。▌对中国绿色燃料体系建设的启示
2026年中国两会后,绿色燃料在中国政策体系中的位置明显提升。政府工作报告提出设立国家低碳转型基金,并将氢能、绿色燃料等列为新增长点。这意味着绿色燃料不再只是局部行业的示范应用或单一燃料替代路径,而是开始进入国家层面的低碳转型、能源安全和新兴产业培育框架。霍尔木兹海峡局势紧张进一步凸显了中国能源供应链对外部地缘政治风险的敏感性。对于高度依赖进口油气的交通、航运和化工燃料体系而言,绿色燃料的意义也因此超出了单纯减碳范畴。它还关系到在可控节奏下逐步构建多元化、低碳化和更具韧性的燃料供应体系。目前,中国在绿色燃料领域已经出现了越来越多的政策信号和产业探索,但无论在中央层面还是地方层面,仍尚未形成一个类似清洁燃料标准的系统性制度框架。现有政策更多分散在氢能、可再生能源、绿色交通、航空燃料、船用燃料、甲醇燃料、绿电绿证和碳市场等不同领域之中。这种分散推进有利于早期试点和产业培育,但也容易带来一个问题:不同燃料路径的减排贡献缺乏统一的衡量尺度,绿色属性的边界、归属和使用方式也不够清晰。在这一背景下,我们可以从加州LCFS的制度设计中得到一些启示:绿色燃料体系建设的起点,是先建立一套能够支撑不同燃料路径进行横向比较的生命周期评价基础。氢能、甲醇、氨、可持续航空燃料、生物燃料、生物甲烷、绿色电力和合成燃料等路径,所依赖的原料、能源、工艺和应用场景并不相同,如果缺少统一、透明且适用于本国情景的评价方法,不同燃料之间的减排贡献就难以比较,政策支持也容易停留在燃料名称、原料类别或项目标签层面。因此,中国绿色燃料体系建设首先需要补强的是数据基础和方法学——中国的电力结构、煤化工体系、生物质资源、废弃物管理方式、区域运输距离、产业结构和能源安全目标,都具有鲜明的本土特征。只有在这些基础条件下建立生命周期清单、排放因子和底层数据库,才能较为准确地回答不同燃料路径在中国情景下究竟能够实现多少真实、可核算、可追踪的减排。在此基础上,可以逐步形成燃料路径认定、数据报告、第三方验证、环境属性追踪和防止重复声明等制度安排。特别是在绿电、绿氢、生物甲烷以及碳捕集利用与封存等领域,环境属性往往会在多个产品、多个市场和多个政策工具之间流动。如果环境属性边界不清,同一份减排贡献就可能被不同主体或不同制度重复使用,从而削弱绿色燃料体系的环境完整性。同时,中国未来的绿色燃料政策也需要与既有政策工具形成清晰衔接。全国碳市场主要关注重点排放行业的直接排放总量控制,绿电绿证体系主要支持可再生电力消费,氢能、可持续航空燃料、绿色甲醇、绿色氨和生物燃料等政策更多承担产业培育和示范应用功能。未来如果进一步建立清洁燃料或绿色燃料信用机制,就需要明确其与碳市场、绿证体系、可再生能源政策、交通减排政策和工业低碳转型政策之间的边界,避免重复激励,也避免监管空白。从这个意义上说,中国绿色燃料体系建设的关键,不只是扩大某一类燃料的供给或推广某一种技术路线,而是建立一套能够让不同燃料路径被可靠计算、横向比较、持续追踪和有效监管的制度基础。只有当减排效果能够被清晰核算,环境属性能够被准确归属,政策激励能够与能源安全、产业升级和消费者成本相协调,绿色燃料才可能从政策概念和示范项目,逐步走向可监管、可交易、可持续扩展的产业体系。
