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Oct 10, 2023

Présentation du système de conformité RIN et tarification des RIN pour la norme américaine sur les carburants renouvelables

La norme américaine sur les carburants renouvelables (RFS) est essentielle pour comprendre la politique

La norme américaine sur les carburants renouvelables (RFS) est essentielle pour comprendre les incitations politiques à l'origine du boom du diesel renouvelable. Dans un article quotidien de farmdoc la semaine dernière (17 mai 2023), nous avons fourni un aperçu de la RFS, qui spécifie les mandats volumétriques pour les biocarburants à mélanger dans les carburants des véhicules de transport de surface américains. Pour assurer la conformité avec les mandats RFS annuels, le système de numéro d'identification renouvelable (RIN) a été créé. Un RIN représente un biocarburant qui a été produit et mélangé à du carburant de transport. Les RIN sont négociables et le prix du marché des RIN joue un rôle central dans le fonctionnement du RFS. Dans cet article, nous fournissons un aperçu du système de conformité RIN et de la tarification des RIN. Les deux sont importants pour comprendre les incitations politiques à l'origine du boom du diesel renouvelable. Ceci est le 11e d'une série d'articles quotidiens de farmdoc sur le boom du diesel renouvelable (voir la liste complète des articles ici).

L'Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis est chargée de proposer et d'appliquer des obligations annuelles de volume renouvelable (RVO) dans le cadre de la RFS. Plus précisément, l'EPA convertit les volumes de mandat statutaire, le cas échéant, en normes de pourcentage par le biais de réglementations annuelles. Les normes de pourcentage annuel qui en résultent précisent que pour chaque gallon de carburant à base de pétrole vendu dans le secteur des transports de surface aux États-Unis, une fraction spécifique d'un gallon de biocarburant doit être mélangée à l'approvisionnement en carburant de transport de surface.

Les statuts de la RFS exigent que des mandats de volume annuels soient établis pour quatre catégories de biocarburants : cellulosique, diesel issu de la biomasse, total avancé (qui comprend le diesel cellulosique et issu de la biomasse) et renouvelable (appelé ici conventionnel). Le mandat avancé total est un volume supérieur à la somme des mandats diesel cellulosique et à base de biomasse. Cette différence est appelée le mandat avancé indifférencié, qui peut être satisfait par une combinaison de biocarburants avancés qualifiés. Les biocarburants conventionnels sont généralement supposés être de l'éthanol à base de maïs, mais cela n'est pas explicitement requis par la législation RFS.

Pour s'assurer que les RVO annuels sont respectés, l'EPA a établi un système de conformité basé sur les numéros d'identification renouvelables (RIN), qui sont des certificats électroniques associés à un lot spécifique de biocarburants. Un RIN prend naissance lorsqu'un biocarburant qualifié est produit, et il peut être acheté ou vendu une fois que ce carburant est mélangé à l'approvisionnement en carburant pour le transport de surface. Les raffineurs et les importateurs de carburants pétroliers sont les parties obligées en vertu du RFS, et ils peuvent obtenir des RIN par le biais de leurs propres opérations de mélange ou de l'achat de RIN sur le marché secondaire. Une fois obtenus par mélange ou achat, les RIN peuvent être remis à l'EPA ("retirer" le RIN) pour démontrer la conformité. Pour une explication détaillée, voir Irwin et Stock (2018).

Chacune des quatre catégories de biocarburants de la RFS a son propre RIN : D3 (cellulosique), D4 (diesel avancé à base de biomasse), D5 (diesel avancé non issu de la biomasse) et D6 (conventionnel). Ces carburants sont imbriqués en fonction des réductions de gaz à effet de serre du cycle de vie (farmdoc daily, 17 mai 2023), de sorte que les RIN D3 et D4 excédentaires peuvent être utilisés pour satisfaire aux exigences D5 et D6, et les RIN D3, D4 et D5 excédentaires peuvent être utilisés. pour satisfaire à l'exigence D6. Les RIN sont générés lors de la production ou de l'importation d'un biocarburant admissible et sont séparés (détachés) de ce carburant lorsqu'ils sont mélangés ou vendus dans l'approvisionnement en carburant. Les RIN détachés sont négociables, de sorte qu'une partie obligée peut acquérir des RIN pour se conformer soit en achetant le carburant renouvelable avec le RIN attaché, soit en achetant des RIN sur le marché secondaire des RIN.

Une caractéristique importante du système RIN est que le nombre de RIN générés par gallon physique de biocarburant est basé sur la valeur d'équivalence énergétique avec l'éthanol. Plus précisément, le mélange d'un gallon d'éthanol génère un RIN, le mélange d'un gallon de biodiesel FAME (ester méthylique d'acide gras) génère 1,5 RIN et le mélange d'un gallon de diesel renouvelable génère 1,6 ou 1,7 RIN. En conséquence, il est nécessaire de faire la distinction entre les gallons "humides" (physiques réels) d'un biocarburant et les gallons équivalents RIN. Par exemple, un gallon humide de biodiesel génère 1,5 gallons RIN.

Une autre caractéristique importante est que les RIN sont bancables. Autrement dit, les RIN générés au cours d'une année donnée peuvent être utilisés pour se conformer à l'obligation pour cette année civile ou l'année suivante. Par exemple, les RIN générés en 2023 peuvent être utilisés pour respecter les obligations de conformité en 2023 ou 2024. La possibilité de stocker des RIN fournit un tampon contre les fluctuations de l'offre et de la demande de carburant (bien que les RIN stockés ne puissent pas dépasser 20 % du RVO d'une année donnée pour une obligation). faire la fête).

Enfin, en raison de l'incertitude entourant la production d'éthanol cellulosique, les statuts de la RFS permettent à l'EPA de mettre des crédits de dérogation cellulosique à la disposition des parties obligées pour remplir leurs obligations cellulosiques. Le coût des crédits de dérogation cellulosique est plafonné et le crédit peut être combiné avec un RIN avancé D5 pour satisfaire le RVO cellulosique.

Le prix des RIN est au cœur du fonctionnement du RFS. Plus précisément, le prix des RIN sert à faire correspondre l'offre et la demande de sorte que la fraction de carburant renouvelable réellement mélangée et consommée soit égale à la fraction spécifiée dans le RVO annuel de l'EPA. Ce rôle équilibrant est démontré dans les figures 1 et 2. La figure 1 présente des courbes standard d'offre et de demande pour un marché hypothétique de biocarburants. Dans ce cas, la quantité imposée, QM, est inférieure à la quantité d'équilibre du marché, Q*. Étant donné que l'équilibre concurrentiel se traduit par une consommation de biocarburant supérieure à ce que le mandat exige, le mandat est "non contraignant" en termes économiques. De plus, étant donné qu'aucune incitation supplémentaire n'est nécessaire pour remplir le mandat, le prix du RIN est théoriquement nul.

Le mandat non contraignant illustré dans la figure 1 est mis en contraste dans la figure 2 avec un mandat contraignant. Ici, la quantité prescrite, QM, est supérieure à la quantité d'équilibre du marché, Q*. Pour inciter la production à QM, les producteurs doivent se voir offrir un prix plus élevé, Ps. Dans le même temps, les consommateurs doivent se voir proposer un prix inférieur, PD, pour consommer la quantité de mandat supérieure. Le résultat est un écart entre le prix de l'offre et le prix de la demande, qui est égal à la valeur marchande, ou prix, du RIN. Le prix du RIN représente l'incitation nécessaire pour imposer la production et la consommation à la quantité prescrite.

Il reste la question de savoir qui paie en fin de compte les coûts supplémentaires nécessaires pour encourager la production et la consommation à la quantité obligatoire supérieure à l'équilibre de la figure 2. Ceci est déterminé par la «répercussion» des coûts RIN à travers le carburant de transport de surface chaîne d'approvisionnement et le coût du biocarburant par rapport au carburant pétrolier qu'il remplace. Des discussions détaillées sur cette question peuvent être trouvées dans Knittel, Meiselman et Stock (2017), Irwin et Stock (2018) et Lade et Bushnell (2019).

Nous passons maintenant d'une démonstration conceptuelle de la tarification du RIN à l'analyse de la tarification réelle du RIN, en nous concentrant sur les RIN de « biodiesel » D4. Comme indiqué ci-dessus, les RIN D4 sont techniquement des RIN de « diesel à base de biomasse » qui représentent potentiellement une variété de biocarburants, y compris le biodiesel FAME, le diesel renouvelable et le mazout renouvelable. Un raccourci courant dans l'industrie consiste à désigner les RIN D4 comme des RIN de biodiesel, et nous suivrons cette terminologie ici. Notre analyse des prix du D4 RIN est calée sur les prix du biodiesel FAME pour trois raisons. Premièrement, le biodiesel FAME a été le gallon marginal ("dernier") pour remplir le mandat du diesel à base de biomasse pendant presque toute l'histoire de la RFS. Deuxièmement, le biodiesel FAME a également été le gallon marginal pour remplir les mandats avancés et conventionnels indifférenciés pendant la majeure partie de l'histoire de la RFS, ce qui signifie que le biodiesel joue un rôle clé dans la fixation du niveau non seulement des prix D4 RIN mais aussi des prix D5 et D6. . Troisièmement, les prix du marché sont facilement disponibles pour le biodiesel FAME.

Le modèle que nous utilisons pour analyser les prix RIN du biodiesel D4 est le même modèle économique d'équilibre partiel utilisé dans plusieurs articles antérieurs sur les prix RFS et RIN (par exemple, farmdoc daily, 5 avril 2017 ; 23 août 2017, 15 février 2023). Le modèle illustré à la figure 3 représente l'offre des producteurs de biodiesel et la demande des mélangeurs de diesel au niveau de la vente en gros sur un marché concurrentiel. Il est important de noter que l'offre représente le total de la production nationale et importée. La courbe d'offre est en pente ascendante pour refléter l'augmentation du coût marginal du biodiesel à mesure que la quantité fournie augmente. La demande de détail au niveau des consommateurs est implicitement représentée par un simple pourcentage de majoration de la demande de gros illustrée à la figure 3. Cela implique une répercussion complète des variations des prix de gros sur le niveau de détail.

Le modèle de la figure 3 suppose également que la demande de biodiesel est parfaitement élastique (horizontale) au niveau des prix du diesel à très faible teneur en soufre (ULSD). Cela reflète l'hypothèse selon laquelle le biodiesel et le diesel sont des substituts parfaits (après ajustement pour la valeur énergétique inférieure du biodiesel) et que le biodiesel est une part suffisamment petite du marché du diesel pour que les variations du prix du BBD n'aient pas d'incidence sur la demande globale de carburant diesel, y compris tout effet de « rebond » (par exemple, Lewis, 2016). L'implication est que le prix du biodiesel doit être le même que le prix de l'ULSD pour qu'il y ait une demande positive de biodiesel. Si le prix du biodiesel est supérieur au prix ULSD, aucun biodiesel ne sera demandé.

Le scénario politique que nous considérons dans la figure 3 comprend à la fois un mandat de volume et un crédit d'impôt pour les mélangeurs. Ce scénario reflète la situation de la majeure partie des 15 dernières années lorsque le mandat RFS et le crédit d'impôt de 1 $ par gallon pour les mélangeurs étaient en place aux États-Unis. Le mandat est supposé être contraignant car il exige un niveau de production de biodiesel FAME plus élevé que dans le cadre d'un seul crédit d'impôt (QM>Q*). Pour encourager l'augmentation de la production, les producteurs de biodiesel doivent être payés un prix plus élevé que le prix ULSD. Cela signifie que la demande de biodiesel FAME devient effectivement parfaitement inélastique à la quantité prescrite. L'ensemble de la courbe de demande devient en forme de L, avec la partie verticale et parfaitement inélastique égale au mandat de volume et la partie horizontale parfaitement élastique au-dessus du mandat égale au prix ULSD. L'effet du crédit d'impôt dans ce scénario est purement distributif car le prix et la quantité de biodiesel EMAG ne sont pas affectés par le crédit d'impôt pour les mélangeurs.

Le prix humide D4 RIN dans le scénario de politique considéré dans la figure 3 est facilement calculé. Il s'agit simplement de la différence entre le prix du biodiesel à la quantité obligatoire, PBD, et le prix du biodiesel à la quantité de crédit d'impôt, P*BD. Cela peut être exprimé en termes mathématiques comme suit,

Prix ​​humide D4 RIN = PBD – (0,927*PULSD + 1),

qui peuvent être convertis en termes d'équivalent éthanol,

Prix ​​D4 RIN = [PBD – (0,927*PULSD + 1)]/1,5.

Irwin, McCormick et Stock (2020) considèrent que cette dernière relation est la « fondamentale » sur le marché D4 RIN. Ceci est également similaire au modèle de tarification développé dans un précédent article quotidien de farmdoc (23 août 2017).

La figure 4 considère une application de ce modèle simple de tarification du biodiesel D4 le 4 mai 2023. À cette date, le prix de gros du biodiesel FAME et de l'ULSD à Chicago était de 5,53 $ et 2,28 $ le gallon, respectivement. Le prix ULSD ajusté pour l'énergie était de 2,11 $ = (0,927 * 2,25 $). La prédiction du modèle de tarification est la suivante :

Prix ​​humide D4 RIN = 2,42 $ = 5,53 $ – (2,11 $ + 1 $),

D4 RIN Prix 1,61 $ = 2,42 $/1,5.

À cette même date, le 4 mai 2023, le prix du marché négocié pour les RIN de biodiesel D4 de millésime 2023 était de 1,58 $ le gallon.

Pour obtenir une perspective à plus long terme sur la précision de ce modèle de tarification D4 simple, la figure 5 présente les mêmes calculs que ci-dessus pour chaque semaine du 3 septembre 2009 au 4 mai 2023. La ligne rouge sur la figure est le biodiesel D4 réel prix, et la ligne bleue est le prix prévu. Bien qu'il y ait des périodes où les prévisions et les prix divergent, le modèle simple suit raisonnablement bien les prix réels du marché D4. Le R au carré d'une régression des prévisions sur les prix réels du D4 est de 75 %. Notre propos n'est pas qu'il s'agisse du meilleur modèle de tarification D4 RIN possible, mais plutôt de démontrer que les prix D4 RIN suivent un processus de tarification relativement simple qui peut être facilement compris. Cela implique également que les prix D4 et D5 RIN suivent le même processus de tarification simple, tant que le biodiesel FAME est le gallon marginal pour se conformer aux mandats avancés et conventionnels indifférenciés. Enfin, voir Irwin, McCormick et Stock (2020) pour un modèle de tarification D4 plus sophistiqué qui intègre l'incertitude sur le statut du crédit d'impôt du mélangeur.

Le système de numéro d'identification renouvelable (RIN) garantit la conformité aux mandats annuels en vertu de la norme américaine sur les carburants renouvelables (RFS). Un RIN représente un biocarburant qui a été produit et mélangé à du carburant de transport. Si un mandat RFS est contraignant, cela signifie que la politique exige qu'une plus grande quantité de biocarburant soit mélangée à l'approvisionnement en carburant que ce ne serait le cas autrement. Le prix d'un RIN avec mandat contraignant est positif et, en théorie, égal à la différence entre le prix de l'offre qui incite à produire à la quantité mandatée et le prix de la demande qui incite les consommateurs à utiliser la quantité mandatée. Un modèle de tarification simple basé sur cette idée est développé pour le marché du biodiesel D4. Malgré sa simplicité, le modèle explique 75 % de la variation des prix du RIN sur le marché D4 depuis 2009. Cela indique que les prix du RIN D4 suivent un processus de tarification relativement simple qui peut être facilement compris.

Le prochain article de cette série examinera la réglementation proposée par l'EPA pour 2023, 2024 et 2025 et les implications potentielles pour la trajectoire du boom du diesel renouvelable.

Clause de non-responsabilité: Les résultats et les conclusions de cette publication sont ceux des auteurs et ne doivent pas être interprétés comme représentant une décision ou une politique officielle de l'USDA ou du gouvernement américain. Ce travail a été financé en partie par le Service de recherche économique du Département de l'agriculture des États-Unis.

Gerveni, M., T. Hubbs et S. Irwin. "Biodiesel et diesel renouvelable : tout dépend de la politique." farmdoc daily (13):27, Department of Agricultural and Consumer Economics, Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, 15 février 2023.

Gerveni, M., T. Hubbs et S. Irwin. "Aperçu de la norme américaine sur les carburants renouvelables." farmdoc daily (13):90, Department of Agricultural and Consumer Economics, Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, 17 mai 2023.

Irwin, S. « Partage par les mélangeurs et les producteurs des crédits d'impôt pour le biodiesel rétablis rétroactivement : il est temps de changer ? » farmdoc daily (7):62, Department of Agricultural and Consumer Economics, Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, 5 avril 2017.

Irwin, S. et D. Good. "Comment penser aux prix des RIN de biodiesel dans le cadre de différentes politiques." farmdoc daily (7):154, Department of Agricultural and Consumer Economics, Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, 23 août 2017.

Irwin, SH et JH Stock. "La norme sur les carburants renouvelables : Conformité et perspectives des parties prenantes." Rapport de recherche, Service de recherche du Congrès américain, novembre 2018.

Irwin, SH, K. McCormack et JH Stock. "Le prix des RIN de biodiesel et les fondamentaux économiques." Journal américain d'économie agricole 102(2020):734-752. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ajae.12014?casa_token=HANE-Y2aS44AAAAA%3AqOE8j47TZKZqDB9RdnbnuQYtb9zKu83DGqlabKfPTnCyUh9gIYABG6yYJfOERRicwLe8q22e1b1Ix RbU

Knittel, CR, BS Meiselman et JH Stock. "La répercussion des prix RIN sur les carburants de gros et de détail dans le cadre de la norme sur les carburants renouvelables." Journal de l'Association des économistes de l'environnement et des ressources 4(2017):1081-1119. https://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/692071?casa_token=i0ShNZK3_HAAAAAA%3A3HJi2fKvfoaWnbEYhKjZNkLDb1fbgqd9dKpUZ8u9_mhlAy3CBo92HewpkT7RFmU_yqRSs1BkHI 7a

Lade, GE et J. Bushnell. « Répercussion des subventions sur les carburants et structure du marché : Preuve de la norme sur les carburants renouvelables. Journal de l'Association des économistes de l'environnement et des ressources 6(2019):563-592. https://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/702878?casa_token=EE85AaFLJvIAAAAA%3AVSgLRt0I7EQclllIa26VSgGJLSDyEO9iBlIiND6Ye6zNrRA0Bqqk9kEMbJJ0KEXRdRP2joVIHQHA

Lewis, J. "Le RFS, l'effet rebond et 431 millions de tonnes supplémentaires de CO2." Groupe de travail sur la qualité de l'air, 13 septembre 2016. https://www.catf.us/2016/09/the-rfs-the-rebound-effect-and-an-additional-431-million-tons-of-co2/

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