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May 06, 2023

Descripción general del sistema de cumplimiento de RIN y fijación de precios de RIN para el estándar de combustible renovable de EE. UU.

El estándar de combustible renovable (RFS) de EE. UU. es clave para comprender la política

El estándar de combustible renovable (RFS) de EE. UU. es clave para comprender los incentivos políticos que impulsan el auge del diésel renovable. En un artículo diario de farmdoc la semana pasada (17 de mayo de 2023), brindamos una descripción general del RFS, que especifica los mandatos volumétricos para que los biocombustibles se mezclen con los combustibles para vehículos de transporte de superficie de EE. UU. Para garantizar el cumplimiento de los mandatos anuales de RFS, se creó el sistema de Número de Identificación Renovable (RIN). Un RIN representa biocombustible que ha sido producido y mezclado con combustible para transporte. Los RIN son negociables y el precio de mercado de los RIN juega un papel central en el funcionamiento del RFS. En este artículo, brindamos una descripción general del sistema de cumplimiento de RIN y el precio de los RIN. Ambos son importantes para comprender los incentivos políticos que impulsan el auge del diésel renovable. Este es el undécimo de una serie de artículos diarios de farmdoc sobre el auge del diésel renovable (consulte la lista completa de artículos aquí).

La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) es responsable de proponer y hacer cumplir las obligaciones anuales de volumen renovable (RVO) bajo el RFS. Específicamente, la EPA convierte los volúmenes del mandato legal, cuando se proporcionan, en estándares porcentuales a través de la elaboración de normas anuales. Los estándares de porcentaje anual resultantes especifican que por cada galón de combustible de petróleo vendido en el sector del transporte de superficie en los EE. UU., una fracción específica de un galón de biocombustible debe mezclarse con el suministro de combustible del transporte de superficie.

Los estatutos de RFS exigen que se establezcan mandatos de volumen anual para cuatro categorías de biocombustibles: celulósico, diesel a base de biomasa, total avanzado (que incluye diesel celulósico y a base de biomasa) y renovable (referido aquí como convencional). El mandato anticipado total es un volumen mayor que la suma de los mandatos de diesel a base de celulosa y biomasa. Esta diferencia se denomina mandato avanzado indiferenciado, que puede satisfacerse mediante una combinación de biocombustibles avanzados calificados. Por lo general, se supone que los biocombustibles convencionales son etanol a base de maíz, pero la legislación RFS no lo exige explícitamente.

Para garantizar que se cumplan los RVO anuales, la EPA estableció un sistema de cumplimiento basado en Números de Identificación Renovable (RIN), que son certificados electrónicos asociados con un lote específico de biocombustibles. Un RIN se origina cuando se produce un biocombustible calificado y se puede comprar o vender una vez que ese combustible se mezcle con el suministro de combustible para el transporte de superficie. Las refinerías e importadoras de combustibles derivados del petróleo son las partes obligadas bajo el RFS, y pueden obtener RIN a través de sus propias operaciones de mezcla o compra de RIN en el mercado secundario. Una vez obtenidos mediante mezcla o compra, los RIN se pueden entregar a la EPA ("retirar" el RIN) para demostrar el cumplimiento. Para obtener una explicación detallada, consulte Irwin y Stock (2018).

Cada una de las cuatro categorías de biocombustibles bajo el RFS tiene su propio RIN: D3 (celulósico), D4 (diésel avanzado a base de biomasa), D5 (diésel avanzado no basado en biomasa) y D6 (convencional). Estos combustibles están anidados en función de las reducciones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida (farmdoc daily, 17 de mayo de 2023), de modo que los RIN D3 y D4 en exceso se pueden usar para satisfacer los requisitos D5 y D6, y los RIN D3, D4 y D5 en exceso se pueden usar para satisfacer el requisito D6. Los RIN se generan con la producción o importación de un biocombustible calificado y se separan (separan) de ese combustible cuando se mezclan o venden en el suministro de combustible. Los RIN separados son negociables, por lo que una parte obligada puede adquirir RIN para el cumplimiento ya sea comprando el combustible renovable con el RIN adjunto o comprando RIN en el mercado secundario de RIN.

Una característica importante del sistema RIN es que la cantidad de RIN generados por galón físico de biocombustible se basa en el valor de equivalencia energética con el etanol. Específicamente, mezclar un galón de etanol genera un RIN, mezclar un galón de biodiésel FAME (éster metílico de ácido graso) genera 1,5 RIN y mezclar un galón de diésel renovable genera 1,6 o 1,7 RIN. En consecuencia, es necesario distinguir entre los galones "húmedos" (físicos reales) de un biocombustible y los galones equivalentes a RIN. Por ejemplo, un galón húmedo de biodiesel genera 1,5 galones RIN.

Una característica importante adicional es que los RIN son financiables. Es decir, los RIN generados en un año determinado pueden ser utilizados para el cumplimiento de la obligación de ese año calendario o del año siguiente. Por ejemplo, los RIN generados en 2023 se pueden usar para cumplir con las obligaciones de cumplimiento en 2023 o 2024. La capacidad de almacenar RIN proporciona un amortiguador para las fluctuaciones en el suministro y la demanda de combustible (aunque los RIN acumulados no pueden exceder el 20 por ciento de la RVO de un año determinado para una obligación). fiesta).

Por último, debido a la incertidumbre que rodea a la producción de etanol celulósico, los estatutos de RFS permiten que la EPA ponga a disposición de las partes obligadas créditos de exención celulósica para cumplir con sus obligaciones celulósicas. El costo de los créditos de exención de celulosa tiene un tope y el crédito se puede combinar con un RIN avanzado D5 para satisfacer el RVO de celulosa.

El precio de los RIN es fundamental para el funcionamiento del RFS. Específicamente, el precio de los RIN sirve para equiparar la oferta y la demanda de modo que la fracción de combustible renovable realmente mezclada y consumida sea igual a la fracción especificada en el RVO anual de la EPA. Este papel equilibrador se demuestra en las Figuras 1 y 2. La Figura 1 presenta las curvas estándar de oferta y demanda para un mercado hipotético de biocombustibles. En este caso, la cantidad obligatoria, QM, está por debajo de la cantidad de equilibrio del mercado, Q*. Dado que el equilibrio competitivo da como resultado que se consuma más biocombustible de lo que requiere el mandato, el mandato es "no vinculante" en términos económicos. Además, dado que no se necesita ningún incentivo adicional para cumplir con el mandato, el precio RIN es teóricamente cero.

El mandato no vinculante ilustrado en la Figura 1 se contrasta en la Figura 2 con un mandato vinculante. Aquí, la cantidad obligatoria, QM, está por encima de la cantidad de equilibrio del mercado, Q*. Para incentivar la producción en QM, se debe ofrecer a los productores un precio más alto, Ps. Al mismo tiempo, se debe ofrecer a los consumidores un precio más bajo, PD, para consumir la cantidad de mandato más alta. El resultado es una brecha entre el precio de oferta y el precio de demanda, que es igual al valor de mercado, o precio, del RIN. El precio del RIN representa el incentivo necesario para hacer cumplir la producción y el consumo en la cantidad obligatoria.

Todavía queda la cuestión de quién paga en última instancia los costos adicionales necesarios para incentivar la producción y el consumo en la cantidad exigida por encima del equilibrio en la Figura 2. Esto está determinado por el "traspaso" de los costos de RIN a través del combustible de transporte de superficie cadena de suministro y el costo del biocombustible en relación con el combustible de petróleo que reemplaza. Se pueden encontrar discusiones detalladas sobre este tema en Knittel, Meiselman y Stock (2017), Irwin y Stock (2018) y Lade y Bushnell (2019).

Ahora pasamos de una demostración conceptual de los precios de RIN al análisis de los precios de RIN reales, con un enfoque en los RIN de "biodiesel" D4. Como se señaló anteriormente, los RIN D4 son técnicamente RIN de "diésel a base de biomasa" que potencialmente representan una variedad de biocombustibles, incluido el biodiésel FAME, el diésel renovable y el aceite de calefacción renovable. Una abreviatura común en la industria es referirse a los RIN D4 como RIN de biodiésel, y aquí seguiremos esa terminología. Nuestro análisis de los precios de D4 RIN se basa en los precios del biodiésel FAME por tres razones. Primero, el biodiesel FAME ha sido el galón marginal ("último") para cumplir con el mandato de diesel basado en biomasa durante casi toda la historia del RFS. En segundo lugar, el biodiesel FAME también ha sido el galón marginal para llenar los mandatos avanzados y convencionales indiferenciados durante la mayor parte de la historia del RFS, lo que significa que el biodiesel juega un papel clave en el establecimiento del nivel no solo de los precios D4 RIN sino también de los precios D5 y D6. . Tercero, los precios de mercado están fácilmente disponibles para el biodiesel FAME.

El modelo que usamos para analizar los precios RIN del biodiésel D4 es el mismo modelo económico de equilibrio parcial que se usó en varios artículos anteriores sobre los precios RFS y RIN (p. ej., farmdoc daily, 5 de abril de 2017; 23 de agosto de 2017, 15 de febrero de 2023). El modelo que se muestra en la Figura 3 representa la oferta de los productores de biodiesel y la demanda de los mezcladores de diesel a nivel mayorista en un mercado competitivo. Es importante señalar que la oferta representa el total de la producción nacional e importada. La curva de oferta tiene pendiente positiva para reflejar el costo marginal creciente del biodiesel a medida que aumenta la cantidad ofrecida. La demanda minorista a nivel del consumidor está implícitamente representada por un margen porcentual simple de la demanda mayorista que se muestra en la Figura 3. Esto implica un traspaso total de los cambios de precios mayoristas al nivel minorista.

El modelo de la Figura 3 también supone que la demanda de biodiésel es perfectamente elástica (horizontal) al nivel de los precios del diésel de azufre ultra bajo (ULSD). Esto refleja la suposición de que el biodiésel y el diésel son sustitutos perfectos (después de ajustar el valor energético más bajo del biodiésel) y que el biodiésel es una parte lo suficientemente pequeña del mercado del diésel como para que los cambios en el precio BBD no afecten la demanda general de combustible diésel. incluidos los efectos de "rebote" (p. ej., Lewis, 2016). La implicación es que el precio del biodiesel debe ser el mismo que el precio del ULSD para que haya una demanda positiva de biodiesel. Si el precio del biodiésel está por encima del precio del ULSD, no se demandará biodiésel.

El escenario de política que consideramos en la Figura 3 incluye tanto un mandato de volumen como un crédito fiscal para licuadoras. Este escenario refleja la situación durante la mayor parte de los últimos 15 años cuando tanto el mandato RFS como el crédito fiscal de licuadoras de $1 por galón han estado vigentes en los EE. UU. Se supone que el mandato es vinculante porque requiere un nivel más alto de producción de biodiésel FAME que solo bajo un crédito fiscal (QM>Q*). Para incentivar una mayor producción, los productores de biodiesel deben recibir un precio más alto que el precio del ULSD. Esto significa que la demanda de biodiésel FAME se vuelve perfectamente inelástica en la cantidad exigida. Toda la curva de demanda adquiere forma de L, con la porción vertical y perfectamente inelástica igual al mandato de volumen y la porción perfectamente elástica horizontal por encima del mandato igual al precio ULSD. El efecto del crédito fiscal bajo este escenario es puramente distributivo porque el precio y la cantidad del biodiesel FAME no se ven afectados por el crédito fiscal de los mezcladores.

El precio húmedo D4 RIN en el escenario de política considerado en la Figura 3 se calcula fácilmente. Es simplemente la diferencia entre el precio del biodiesel en la cantidad obligatoria, PBD, y el precio del biodiesel en la cantidad de crédito fiscal, P*BD. Esto se puede expresar en términos matemáticos de la siguiente manera,

Precio húmedo D4 RIN = PBD – (0.927*PULSD + 1),

que se puede convertir en términos equivalentes de etanol,

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

Irwin, McCormick y Stock (2020) consideran que esta última relación es la "fundamental" en el mercado D4 RIN. Esto también es similar al modelo de precios desarrollado en un artículo diario anterior de farmdoc (23 de agosto de 2017).

La Figura 4 considera una aplicación de este modelo simple de fijación de precios de biodiésel D4 el 4 de mayo de 2023. En esta fecha, el precio mayorista del biodiésel FAME y ULSD en Chicago fue de $5,53 y $2,28 por galón, respectivamente. El precio de ULSD ajustado por energía fue de $2,11 = (0,927*$2,25). La predicción del modelo de precios es la siguiente:

Precio húmedo D4 RIN = $ 2.42 = $ 5.53 - ($ 2.11 + $ 1),

D4 RIN Precio $1.61 = $2.42/1.5.

En esta misma fecha, 4 de mayo de 2023, el precio de mercado negociado para los RIN de biodiésel D4 cosecha 2023 fue de $ 1.58 por galón.

Para obtener una perspectiva a más largo plazo sobre la precisión de este modelo simple de fijación de precios D4, la Figura 5 presenta los mismos cálculos anteriores para cada semana entre el 3 de septiembre de 2009 y el 4 de mayo de 2023. La línea roja en la figura es el biodiésel D4 real precio, y la línea azul es el precio pronosticado. Si bien hay períodos en los que las predicciones y los precios divergen, el modelo simple rastrea razonablemente bien los precios reales del mercado D4. El R-cuadrado de una regresión de las predicciones sobre los precios reales de D4 es del 75 por ciento. Nuestro punto no es que este sea el mejor modelo de fijación de precios de D4 RIN posible, sino más bien demostrar que los precios de D4 RIN siguen un proceso de fijación de precios relativamente simple que se puede entender fácilmente. Esto también implica que los precios D4 y D5 RIN siguen el mismo proceso de fijación de precios simple, siempre que el biodiesel FAME sea el galón marginal para cumplir con los mandatos avanzados y convencionales indiferenciados. Finalmente, consulte Irwin, McCormick y Stock (2020) para un modelo de fijación de precios D4 más sofisticado que incorpora incertidumbre sobre el estado del crédito fiscal de la licuadora.

El sistema de Número de Identificación de Energía Renovable (RIN) asegura el cumplimiento de los mandatos anuales bajo el Estándar de Combustible Renovable (RFS) de EE. UU. Un RIN representa biocombustible que ha sido producido y mezclado con combustible para transporte. Si un mandato de RFS es vinculante, esto significa que la política requiere que se mezcle más biocombustible en el suministro de combustible de lo que sería el caso. El precio de un RIN con mandato vinculante es positivo y, en teoría, igual a la diferencia entre el precio de oferta que incentiva la producción en la cantidad obligatoria y el precio de demanda que induce a los consumidores a utilizar la cantidad obligatoria. Se desarrolla un modelo de fijación de precios simple basado en esta información para el mercado de biodiesel D4. A pesar de su simplicidad, el modelo explica el 75 por ciento de la variación en los precios de RIN del mercado D4 desde 2009. Esto indica que los precios de RIN D4 siguen un proceso de fijación de precios relativamente simple que puede entenderse fácilmente.

El próximo artículo de esta serie examinará la reglamentación propuesta por la EPA para 2023, 2024 y 2025 y las posibles implicaciones para la trayectoria del auge del diésel renovable.

Descargo de responsabilidad: Los hallazgos y conclusiones de esta publicación pertenecen a los autores y no deben interpretarse como representación de ninguna determinación o política oficial del USDA o del gobierno de los EE. UU. Este trabajo fue apoyado en parte por el Servicio de Investigación Económica del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.

Gerveni, M., T. Hubbs y S. Irwin. "Biodiesel y diesel renovable: todo se trata de la política". farmdoc daily (13):27, Departamento de Economía Agrícola y del Consumidor, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, 15 de febrero de 2023.

Gerveni, M., T. Hubbs y S. Irwin. "Resumen del estándar de combustibles renovables de EE. UU." farmdoc daily (13):90, Departamento de Economía Agrícola y del Consumidor, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, 17 de mayo de 2023.

Irwin, S. "Reparto de mezcladores y productores de créditos fiscales de biodiésel restablecidos retroactivamente: ¿Es hora de un cambio?" farmdoc daily (7):62, Departamento de Economía Agrícola y del Consumidor, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, 5 de abril de 2017.

Irwin, S. y D. Bueno. "Cómo pensar en los precios de los RIN de biodiesel bajo diferentes políticas". farmdoc daily (7):154, Departamento de Economía Agrícola y del Consumidor, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, 23 de agosto de 2017.

Irwin, SH y JH Stock. "El Estándar de Combustible Renovable: Cumplimiento y Perspectivas de las Partes Interesadas". Informe de investigación, Servicio de Investigación del Congreso de EE. UU., noviembre de 2018.

Irwin, SH, K. McCormack y JH Stock. "El precio de los RIN de biodiesel y los fundamentos económicos". Revista estadounidense de economía agrícola 102 (2020): 734-752. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/AJAE.12014?casa_token 2E1B1IXRBU

Knittel, CR, BS Meiselman y JH Stock. "La transmisión de los precios RIN a los combustibles mayoristas y minoristas según el estándar de combustibles renovables". Diario de la Asociación de Economistas Ambientales y de Recursos 4 (2017): 1081-1119. https://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/692071?casa_token Rss1bkhi7a

Lade, GE y J. Bushnell. "Transmisión de subsidios de combustible y estructura de mercado: evidencia del estándar de combustible renovable". Revista de la Asociación de Economistas Ambientales y de Recursos 6 (2019): 563-592. https://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/702878?casa_token=EE85AaFLJvIAAAAA%3AVSgLRt0I7EQclllIa26VSgGJLSDyEO9iBlIiND6Ye6zNrRA0Bqqk9kEMbJJ0KEXRdRP2joVIHQHA

Lewis, J. "El RFS, el efecto rebote y 431 millones de toneladas adicionales de CO2". Grupo de Trabajo de Aire Limpio, 13 de septiembre de 2016. https://www.catf.us/2016/09/the-rfs-the-rebound-effect-and-an-additional-431-million-tons-of-co2/

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