Biodiesel y diésel renovable: todo es cuestión de política

El consumo de combustible diésel a base de biomasa (BBD) ha aumentado rápidamente en los últimos años. Los dos tipos principales de diésel a base de biomasa son el “biodiésel FAME” y el “diésel renovable”. Históricamente, la producción de biodiésel de FAME ha superado sustancialmente la producción de diésel renovable, pero esto comenzó a cambiar en los últimos años debido al auge en la creación de capacidad de producción de diésel renovable. El auge de la producción de diésel renovable en Estados Unidos ha planteado numerosas preguntas sobre el impacto en los mercados de cereales y semillas oleaginosas. Comenzamos una serie sobre el auge del diésel renovable con un artículo la semana pasada (farmdoc daily, 8 de febrero de 2023) que comparaba los procesos de producción y las características del biodiesel FAME y el diésel renovable. En este artículo examinamos el papel clave que desempeña la política en el apoyo a la producción de biodiesel y diésel renovable.

Para analizar el papel de la política, utilizamos un modelo económico de equilibrio parcial del mercado de BBD que se ha utilizado de una forma u otra en varios artículos anteriores sobre el Estándar de Combustibles Renovables (RFS) y la fijación de precios RIN (por ejemplo, farmdoc diario, 5 de abril de 2017; 23 de agosto de 2017). El modelo que se muestra en la Figura 1 representa la oferta de los productores de BBD y la demanda de los mezcladores de diésel 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 ascendente para reflejar el costo marginal creciente de BBD a medida que aumenta la cantidad ofrecida. La demanda minorista a nivel del consumidor está implícitamente representada por un simple margen porcentual de la demanda mayorista que se muestra en la Figura 1. Esto implica un traspaso total de los cambios de precios mayoristas al nivel minorista.

El modelo de la Figura 1 también supone que la demanda de BBD es perfectamente elástica (horizontal) al nivel de los precios del diésel con contenido ultrabajo de azufre (ULSD). Esto refleja la suposición de que el BBD y el diésel son sustitutos perfectos (después de ajustar por el menor valor energético del BBD) y que el BBD es una parte lo suficientemente pequeña del mercado del diésel como para que los cambios en el precio del BBD no afecten la demanda general de combustible diésel. incluido cualquier efecto de “rebote” (por ejemplo, Lewis, 2016). La implicación es que el precio de BBD debe ser el mismo que el precio de ULSD para que haya una demanda positiva de BBD. Si el precio del BBD está por encima del precio del ULSD, no se exigirá ningún BBD. Si bien el modelo es obviamente una simplificación de los factores que influyen en la oferta y demanda individual de biodiésel FAME y diésel renovable, ha demostrado ser una representación útil de la economía básica del mercado de BBD.

La característica más notable del mercado de BBD en la Figura 1 es que la cantidad de mercado de equilibrio (Q*) de BBD es cero. En otras palabras, no existe intersección de las curvas de oferta y demanda en el cuadrante positivo de precio y cantidad. Este resultado inusual refleja el hecho de que el costo de producción de BBD es casi siempre sustancialmente más alto que el de ULSD. Esto, a su vez, hace que el precio del BBD supere generalmente al del ULSD por un amplio margen. Cabe señalar que esto no significa que nunca pueda haber una cantidad de equilibrio positivo de BBD sin incentivos políticos. Por ejemplo, esto podría suceder cuando los precios del diésel son muy altos y los precios de las materias primas BBD (por ejemplo, aceite de soja) son muy bajos. El equilibrio representado en la Figura 1 supone que esta no es la norma.

La evidencia histórica sobre los precios del BBD y el diésel se presenta en la Figura 2. Muestra los precios mayoristas semanales del biodiesel FAME y los precios ajustados por energía del ULSD en Chicago desde el 25 de enero de 2007 hasta el 19 de enero de 2023. Aunque hay algunas ocasiones en las que el biodiesel y los precios del ULSD están cerca, no hay una sola semana en la que el precio del biodiesel esté por debajo del precio del ULSD. La diferencia de precios suele ser de entre 1 y 3 dólares por galón, y recientemente se ha disparado hasta los 5 dólares. En promedio, el precio del biodiesel durante este período es $2,12 por galón por encima del precio del ULSD. Esta diferencia es el 110 por ciento del precio del ULSD, por lo que el biodiesel es en promedio más del doble de caro que el ULSD. La conclusión es que se produciría y consumiría poco o nada de BBD sin algún tipo de incentivo político.

Dada la configuración básica del modelo, podemos analizar una variedad de escenarios de políticas. El primer escenario, presentado en la Figura 3, es un crédito fiscal para las licuadoras. El impacto del crédito fiscal es desplazar la curva de demanda de BBD hacia arriba en el monto del crédito, que en realidad ha sido durante mucho tiempo $1 por galón en los EE. UU. (por ejemplo, farmdoc daily, 5 de abril de 2017). El precio de venta efectivo para los productores de biodiesel para cualquier cantidad dada de biodiesel se incrementa en el monto del crédito. El desplazamiento hacia arriba en la curva de demanda da como resultado que se produzca y consuma una cantidad positiva de BBD a medida que los productores responden al precio de venta efectivo más alto de BBD. En el nuevo equilibrio, el costo mayorista total de BBD es el área dada por PBBD XQ*, que se divide entre los mezcladores [PULSD XQ*] y los contribuyentes [(PBBD – PULSD) XQ*]. El costo para el contribuyente está representado por el rectángulo sombreado en la Figura 3. El costo para los consumidores de diésel en el surtidor es el costo del mezclador más un margen porcentual mayorista-minorista.

El segundo escenario de políticas, que se muestra en la Figura 4, es un mandato de volumen. Al igual que el Estándar de Combustibles Renovables (RFS) de EE. UU., se supone que el mandato es mínimo y son posibles cantidades mayores de BBD si las condiciones del mercado lo dictan (por ejemplo, farmdoc daily, 10 de septiembre de 2019). Dado que la cantidad de BBD (QM) exigida excede la cantidad de BBD que se produciría en un equilibrio de mercado (cero), se dice que el mandato es “vinculante”. Para incentivar una mayor producción, a los productores de BBD se les debe pagar un precio superior al precio de ULSD. Esto significa que la demanda de BBD efectivamente se vuelve perfectamente inelástica en la cantidad requerida. Toda la curva de demanda adquiere forma de L, con la porción vertical y perfectamente inelástica igual al volumen obligatorio y la porción horizontal perfectamente elástica por encima del mandato igual al precio de ULSD. En el nuevo equilibrio, el costo mayorista total de BBD es el área dada por PBBD X QM, que se divide entre los mezcladores [PULSD X QM] y los consumidores [(PBBD – PULSD) XQ*]. El costo para el consumidor está representado por el rectángulo sombreado en la Figura 4. El costo para los consumidores de diésel en el surtidor es el costo mayorista total más un margen porcentual mayorista-minorista. En este escenario político, no hay ningún costo para los contribuyentes.

El tercer escenario de política que consideramos, que se muestra en la Figura 5, es tanto un crédito fiscal como un mandato de volumen. Este escenario refleja la situación durante la mayor parte de los últimos 15 años, cuando tanto el mandato RFS como el crédito fiscal de $1 por galón para licuadoras han estado vigentes en los EE. UU. Se supone que el mandato es vinculante porque requiere un mayor nivel de producción que bajo un crédito fiscal solo (QM>Q*). El efecto del crédito fiscal en este escenario es puramente distributivo porque el precio y la cantidad de BBD no se ven afectados por el crédito fiscal. Observe también que la curva de demanda de BBD está distorsionada como en el escenario anterior, excepto que la porción horizontal aumenta en el monto del crédito fiscal. Por lo tanto, el costo mayorista total de BBD es el área dada por PBBD X QM, que se divide entre los mezcladores [PULSD X QM], los contribuyentes [(P*BBD – PULSD) X QM] y los consumidores [(PBBD – P*BBD ) X QM]. El costo para el contribuyente está representado por el rectángulo sombreado en azul en la Figura 5 y el costo para el consumidor está representado por el rectángulo sombreado en gris. En este escenario de políticas, el tamaño del crédito fiscal sólo afecta la división de los costos entre contribuyentes y consumidores. Un crédito fiscal mayor compensa una mayor parte de los costos soportados por los consumidores y viceversa.

El cuarto escenario de política que consideramos, que se muestra en la Figura 6, es un mandato de volumen vinculante, un crédito fiscal para los mezcladores y un crédito de carbono. El crédito adicional refleja los incentivos disponibles para los productores de BBD a través del Estándar de Combustibles Bajos en Carbono (LCFS) de California, que penaliza los combustibles fósiles para el transporte e incentiva los combustibles renovables con bajas emisiones de carbono, como el BBD, para cumplir objetivos de reducción de emisiones de carbono. El análisis es en gran medida el mismo que en la Figura 5, siendo el efecto del crédito fiscal al mezclador y el crédito de carbono totalmente distributivo. El costo total mayorista de BBD ahora se divide entre los mezcladores, los contribuyentes (rectángulo azul), los consumidores de California (rectángulo gris) y los consumidores en general (rectángulo rosa).

El quinto escenario de política que consideramos, que se muestra en la Figura 7, considera nuevamente un mandato de volumen, un crédito fiscal para los mezcladores y un crédito de carbono. El cambio en este escenario es que se supone que el crédito de carbono es lo suficientemente grande como para desvincular el mandato de volumen. Dado que el mandato de volumen ya no es vinculante, el análisis es similar al de la Figura 3, con solo el crédito fiscal para las licuadoras. El matiz es que los dos créditos están efectivamente apilados uno encima del otro. El efecto del mezclador y los créditos de carbono ya no es puramente distributivo, ya que la suma de los dos créditos incentiva la producción de Q** de BBD, que excede el mandato de volumen de QM. El costo mayorista total de BBD es el área dada por PBBD XQ**, que se divide entre los mezcladores [PULSD XQ**], los contribuyentes [(P*BBD – PULSD) XQ**] y los consumidores en estados con LCFS tipo políticas [(PBBD – P*BBD) XQ**]. El costo para el contribuyente está representado por el rectángulo sombreado en azul en la Figura 7 y el costo para el consumidor de California está representado por el rectángulo sombreado en gris.

El sexto y último escenario de política que consideramos, que se muestra en la Figura 8, es un mandato de volumen vinculante y un arancel (derecho) de importación. A modo de ejemplo, Estados Unidos ganó un caso ante la Comisión de Comercio Internacional en 2017 e impuso importantes derechos de importación al biodiésel FAME argentino e indonesio (farmdoc daily, 28 de marzo de 2018). En este escenario, se supone que el arancel de importación es una cantidad fija por galón de BBD para simplificar el análisis. El efecto es desplazar la curva de oferta de BBD hacia arriba y hacia la izquierda en la cantidad del arancel. Dado que el mandato de volumen es vinculante, esto no cambia la cantidad de BBD pero sí aumenta el precio del BBD. El costo total mayorista de BBD ahora se divide entre los mezcladores y los consumidores (rectángulos azul + gris).

La producción de diésel a base de biomasa (BBD) en forma de diésel renovable está experimentando un gran auge. Lo que no se comprende bien es que el auge está enteramente impulsado por las políticas. Esto es más directamente evidente en el hecho de que el precio del BBD (representado por el biodiésel FAME) es aproximadamente el doble que el del diésel de petróleo. La implicación es que poco o nada de BBD se produciría y consumiría en Estados Unidos sin incentivos políticos sustanciales. Otra implicación es que el auge del diésel renovable no puede entenderse sin comprender las políticas que lo impulsan. En este artículo utilizamos un modelo simple del mercado de BBD para ilustrar el impacto de una variedad de escenarios de políticas. Cuando se consideran de forma aislada, el impacto de las políticas consideradas en el mercado es bastante claro. El análisis se vuelve mucho más complicado cuando hay múltiples políticas vigentes al mismo tiempo. En particular, el impacto de una política determinada puede depender en gran medida de qué otras políticas estén en vigor al mismo tiempo. En Estados Unidos, las cuatro políticas siguientes están actualmente vigentes e interactúan para determinar el precio y la cantidad de BBD: i) crédito fiscal para licuadoras; ii) mandatos de RFS; iii) créditos de carbono en California; y iv) derechos de importación (aranceles). Las interacciones entre estas políticas pueden producir resultados económicos sorprendentes y poco comprendidos.

El próximo artículo de esta serie sobre el auge del diésel renovable examinará la capacidad de producción de biodiésel FAME en los EE. UU. FAME es el otro tipo importante de BBD además del diésel renovable.

1 Los hallazgos y conclusiones de esta publicación son responsabilidad de los autores y no deben interpretarse como que representan 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 EE. UU.

Gerveni, M., T. Hubbs y S. Irwin. "Biodiesel y diésel renovable: ¿cuál es la diferencia?" farmdoc daily (13):22, Departamento de Economía Agrícola y del Consumidor, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, 8 de febrero de 2023.

Irwin, S. "¿Un cambio de patrón para la rentabilidad de la producción de biodiesel en 2017?" farmdoc daily (8):54, Departamento de Economía Agrícola y del Consumidor, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, 28 de marzo de 2018.

Irwin, S. "Compartición entre licuadoras y productores de créditos fiscales para biodiesel 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 del 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, S. y D. Bueno. "Mercados y políticas de biocombustibles: 20º aniversario del proyecto farmdoc". farmdoc daily (9):168, Departamento de Economía Agrícola y del Consumidor, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, 10 de septiembre de 2019.

Lewis, J. "El RFS, el efecto rebote y 431 millones de toneladas adicionales de CO2". Grupo de trabajo sobre 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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