近日國(guó)際能源署生物質(zhì)能執(zhí)行委員會(huì)（IEA Bioenergy Executive Committee）發(fā)布了《2021 IEA 生物質(zhì)能國(guó)家報(bào)告》。報(bào)告統(tǒng)計(jì)了截止到2019年IEA各成員國(guó)生物質(zhì)能的發(fā)展情況，包括了中國(guó)、歐盟、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、巴西、印度、日本、加拿大等共計(jì)27個(gè)國(guó)家和地區(qū)。內(nèi)容涵蓋了可再生能源（生物質(zhì)能，核能，水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能）各自的占比，以及各國(guó)生物質(zhì)能在電力、供熱和交通各應(yīng)用中的發(fā)展情況。中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會(huì)將基于本報(bào)告進(jìn)行國(guó)家系列專題報(bào)道，就主要國(guó)家的生物質(zhì)能發(fā)展情況進(jìn)行詳盡的分析。
本篇將以巴西作為研究案例進(jìn)行行業(yè)研究分析，本篇將從能源消耗、生物質(zhì)能各類應(yīng)用以及研究重點(diǎn)等方面介紹巴西生物質(zhì)能整體發(fā)展情況，供行業(yè)人士參考。
2019年，可再生能源占巴西能源供應(yīng)總量的近一半（46%），大約70%的可再生能源供應(yīng)來(lái)自生物質(zhì)能。生物質(zhì)能源主要應(yīng)用是利用固體生物質(zhì)進(jìn)行供熱，生物質(zhì)能源占熱量供應(yīng)的50%以上。巴西的電力生產(chǎn)主要是水力發(fā)電，生物質(zhì)發(fā)電作用有限（主要是通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)）。風(fēng)能和太陽(yáng)能的作用正在增長(zhǎng)，但仍處于較低水平。生物液體燃料占巴西運(yùn)輸燃料的25%，與世界其他國(guó)家相比，巴西比例非常高，其份額仍在增加。燃料乙醇是最重要的生物燃料，占汽油和乙醇總和的49%。生物柴油的使用正在增長(zhǎng)（在重型車輛中取代柴油），2019年柴油使用占9.6%。
自21世紀(jì)初，巴西政府采取公共政策來(lái)刺激生物燃料市場(chǎng)，如通過(guò)稅收區(qū)分化石燃料和可再生能源，強(qiáng)制混合燃料乙醇汽油和生物柴油，啟用E100的使用。最新的行動(dòng)是國(guó)家生物燃料政策-革新生物燃料和未來(lái)燃料計(jì)劃。
1.國(guó)家概況
巴西國(guó)土總面積836萬(wàn)平方公里，人口2.11億。60%的面積為森林，21%為牧場(chǎng)和草地，只有大約7%為耕地。
從能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)上看，巴西的人均最終能源消耗量約為1.2 噸油當(dāng)量 (toe)，是IEA成員國(guó)人均消耗量的平均水平的二分之一。在巴西各個(gè)部門(mén)中，交通部門(mén)和工業(yè)部門(mén)的人均能源消耗占據(jù)前兩位，分別為32.6%和30.3%（如表1所示）。
表1. 2019年巴西全行業(yè)人均能源最終消費(fèi)分布。
在政策方面上，巴西的國(guó)家可再生能源政策框架是可再生能源發(fā)展的主要推力?；诖丝蚣?，巴西在2020年設(shè)定了整個(gè)經(jīng)濟(jì)減排目標(biāo)（到2025年減排37%，到2030年為43%），并承諾在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和?？傮w目標(biāo)是從2019年至2030年間減少二氧化碳排放4.12-4.84億噸，在2030年可再生能源占總能源消耗的46%。從各個(gè)部門(mén)來(lái)看，在2030年，可再生能源電力將占總電力消耗的85%，預(yù)計(jì)減少碳排放4100萬(wàn)噸-5600萬(wàn)噸。交通運(yùn)輸部門(mén)中將有32%的能源消耗來(lái)自于可再生能源，可減少1.9-2.2億噸二氧化碳排放。
由于1973年石油危機(jī)影響，巴西在1975年啟動(dòng)國(guó)家酒精計(jì)劃，開(kāi)始強(qiáng)制添加乙醇，2015年達(dá)到27%，一直持續(xù)到2021年。2005年推出巴西生物柴油生產(chǎn)和使用計(jì)劃（PNPB），旨在可持續(xù)實(shí)施生物柴油生產(chǎn)和使用，在柴油中添加一定比例的生物柴油以逐步替代對(duì)石油燃料的依賴。2017 年，巴西制定了生物燃料政策-革新生物燃料（RENOVABIO），它通過(guò)建立一個(gè)監(jiān)管框架來(lái)振興生物燃料行業(yè)，鼓勵(lì)在生物燃料生產(chǎn)和使用方面提高能源效率。此外，在 2020 年，碳信用 (CBIO)被引入巴西證券交易所 (B3) 進(jìn)行商業(yè)化試點(diǎn)，使得碳交易正式市場(chǎng)化。
2019 年巴西的總能源供應(yīng)為12.4EJ，其中約一半是化石燃料。石油產(chǎn)品占能源供應(yīng)的34%（4.2EJ）；天然氣和煤炭的作用要低得多，分別為12% (1.5EJ) 和 5% (0.65EJ)。可再生能源僅為45%（5.6EJ），2019年，約70%的可再生能源供應(yīng)來(lái)自生物質(zhì)能源(3.9EJ），如圖1所示。
在過(guò)去的5年中，石油在總能源消耗的份額從39%下降到34%。天然氣則穩(wěn)定在12% 左右，煤炭從5.7%小幅下降至5.2%。核能大約為1.5%?？稍偕茉吹谋壤龔?8%增長(zhǎng)到45%，生物質(zhì)能源在總能源供應(yīng)中的總體份額從27.5%穩(wěn)步上升至31.7%。
圖1：2000年至2019年巴西能源供應(yīng)量及組成
2.生物質(zhì)能總體發(fā)展
巴西生物質(zhì)能源從2000年開(kāi)始逐步穩(wěn)定的增長(zhǎng)，巴西的大部分生物質(zhì)能源 (75%) 來(lái)自固體生物質(zhì) (2,967PJ)。主要是制糖和乙醇行業(yè)在生產(chǎn)和能源供應(yīng)中使用甘蔗渣，另外 25%的生物質(zhì)能源是生物液體燃料的使用，沼氣在生物質(zhì)能的消耗有限僅為11 PJ。巴西在人均生物液體燃料和生物固體燃料的利用上處于國(guó)際領(lǐng)先地位，而沼氣和生活垃圾的利用較低。
圖2：2000年至2020年巴西生物質(zhì)能供應(yīng)量及組成
表2：巴西人均生物質(zhì)能總供應(yīng)量
3.生物質(zhì)能在不同部門(mén)的使用
可再生能源在巴西電力、交通和能源等終端能源消費(fèi)中的比例約占50%，生物質(zhì)能大約占終端能源消費(fèi)的 31%。其中，生物質(zhì)能占電力供應(yīng)的8.4%，交通運(yùn)輸能源的25.1%，供熱的51.4%。
3.1 電力
巴西的電力供應(yīng)主要依靠可再生能源，水電占主導(dǎo)地位。水電相對(duì)比例從2010年前的78%下降到2019年的63%，主要是天然氣發(fā)電增長(zhǎng)較快，另外生物質(zhì)發(fā)電和風(fēng)電也有所增長(zhǎng)。如圖3所示。
圖3：2000年至2019年巴西電力供應(yīng)量及組成
3.2 供熱和燃料領(lǐng)域應(yīng)用
巴西的供熱和燃料主要來(lái)源于可再生能源，特別是生物質(zhì)能（綠色部分）。近些年來(lái)，巴西燃料和供熱的消耗逐年增加，而化石能源的份額逐年減少，生物質(zhì)能為基礎(chǔ)的熱力供應(yīng)比例穩(wěn)定在55%左右。如圖4展示。
圖4：2000年至2019年巴西供熱和燃料供應(yīng)量及組成
在巴西，生物質(zhì)用于供熱的消耗在逐年穩(wěn)步增長(zhǎng)。生物質(zhì)能供熱主要應(yīng)用是工業(yè)，燃料/熱需求大約是住宅部門(mén)的4倍。在工業(yè)和住宅部門(mén)，生物質(zhì)能占燃料消耗的一半以上。如圖5所示。
圖5：2000年至2019年巴西可再生能源供熱和燃料供應(yīng)量及組成
3.3 交通運(yùn)輸業(yè)的應(yīng)用
在過(guò)去5年中，運(yùn)輸燃料總消耗量已經(jīng)趨于穩(wěn)定。生物燃料的使用量在過(guò)去的 20 年里穩(wěn)步增長(zhǎng)，特別是燃料乙醇的消費(fèi)量增加迅猛。自2005年引入生物柴油以替代柴油消耗，生物柴油的消耗量逐步提高，到2019年生物柴油占柴油消耗的 9.6%?；裼秃推偷南牧吭?014年達(dá)到高峰后逐年下降，在近5年來(lái)趨于平穩(wěn)，約占總交通運(yùn)輸能源消耗的71%。如圖6所示。
圖6：2000年至2019年巴西交通運(yùn)輸業(yè)供應(yīng)量及組成
4.巴西生物質(zhì)能研究重點(diǎn)
在生物燃料的研發(fā)和示范工廠建設(shè)方面，巴西政府有許多支持機(jī)制，在2018年，累計(jì)提供超過(guò)3800 萬(wàn)美元的資金支持，以用于乙醇（包括纖維素乙醇）、航空燃料和其他生物燃料。
關(guān)于二代乙醇(E2G)，目前在巴西S?o Miguel dos Campos有GranBio項(xiàng)目，產(chǎn)能為6000萬(wàn)升/年；在Piracicaba有Raízen項(xiàng)目，產(chǎn)能為4200萬(wàn)升/年。關(guān)于Raízen項(xiàng)目，2019年產(chǎn)量為2000萬(wàn)升，2021年6月，該公司宣布將投資一個(gè)新的二代乙醇項(xiàng)目，年產(chǎn)能為8200萬(wàn)升/年，目前已經(jīng)與一家全球能源公司簽訂長(zhǎng)期合同，預(yù)計(jì)該項(xiàng)目將于2023年投運(yùn)。
2021年，巴西設(shè)立未來(lái)燃料計(jì)劃，旨在通過(guò)整合現(xiàn)有公共政策，如生物燃料革新（RenovaBio）、生物柴油生產(chǎn)和使用計(jì)劃、國(guó)家車輛標(biāo)簽計(jì)劃和 2030 年路線圖等，加強(qiáng)可持續(xù)和低碳燃料在巴西各個(gè)領(lǐng)域的參與程度。該計(jì)劃還將提出在生物質(zhì)燃料生產(chǎn)和氫氣中的碳捕獲措施。
評(píng)論