全球生物質能發(fā)展這些趨勢值得關注——巴西

垃圾發(fā)電網(wǎng)訊:近日國際能源署生物質能執(zhí)行委員會（IEA Bioenergy Executive Committee）發(fā)布了《2021 IEA 生物質能國家報告》。報告統(tǒng)計了截止到2019年IEA各成員國生物質能的發(fā)展情況，包括了中國、歐盟、美國、德國、英國、巴西、印度、日本、加拿大等共計27個國家和地區(qū)。內容涵蓋了可再生能源（生物質能，核能，水能、太陽能、風能）各自的占比，以及各國生物質能在電力、供熱和交通各應用中的發(fā)展情況。中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會生物質能產(chǎn)業(yè)分會將基于本報告進行國家系列專題報道，就主要國家的生物質能發(fā)展情況進行詳盡的分析。

本篇將以巴西作為研究案例進行行業(yè)研究分析，本篇將從能源消耗、生物質能各類應用以及研究重點等方面介紹巴西生物質能整體發(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總量的近一半（46%），大約70%的可再生能源供應來自生物質能。生物質能源主要應用是利用固體生物質進行供熱，生物質能源占熱量供應的50%以上。巴西的電力生產(chǎn)主要是水力發(fā)電，生物質發(fā)電作用有限（主要是通過熱電聯(lián)產(chǎn)）。風能和太陽能的作用正在增長，但仍處于較低水平。生物液體燃料占巴西運輸燃料的25%，與世界其他國家相比，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（在重型車輛中取代柴油），2019年柴油使用占9.6%。

自21世紀初，巴西政府采取公共政策來刺激生物燃料市場，如通過稅收區(qū)分化石燃料和可再生能源，強制混合燃料乙醇汽油和生物柴油，啟用E100的使用。最新的行動是國家生物燃料政策-革新生物燃料和未來燃料計劃。

1.國家概況

巴西國土總面積836萬平方公里，人口2.11億。60%的面積為森林，21%為牧場和草地，只有大約7%為耕地。

從能源消費結構上看，巴西的人均最終能源消耗量約為1.2 噸油當量 (toe)，是IEA成員國人均消耗量的平均水平的二分之一。在巴西各個部門中，交通部門和工業(yè)部門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)人均能源最終消費分布。

在政策方面上，巴西的國家可再生能源政策框架是可再生能源發(fā)展的主要推力。基于此框架，巴西在2020年設定了整個經(jīng)濟減排目標（到2025年減排37%，到2030年為43%），并承諾在2060年實現(xiàn)碳中和。總體目標是從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%。從各個部門來看，在2030年，可再生能源電力將占總電力消耗的85%，預計減少碳排放4100萬噸-5600萬噸。交通運輸部門中將有32%的能源消耗來自于可再生能源，可減少1.9-2.2億噸二氧化碳排放。

由于1973年石油危機影響，巴西在1975年啟動國家酒精計劃，開始強制添加乙醇，2015年達到27%，一直持續(xù)到2021年。2005年推出巴西生物柴油生產(chǎn)和使用計劃（PNPB），旨在可持續(xù)實施生物柴油生產(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），它通過建立一個監(jiān)管框架來振興生物燃料行業(yè)，鼓勵在生物燃料生產(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) 進行商業(yè)化試點，使得碳交易正式市場化。

2019 年巴西的總能源供應為12.4EJ，其中約一半是化石燃料。石油產(chǎn)品占能源供應的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)?？稍偕茉磧H為45%（5.6EJ），2019年，約70%的可再生能源供應來自生物質能源(3.9EJ），如圖1所示。

在過去的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%增長到45%，生物質能源在總能源供應中的總體份額從27.5%穩(wěn)步上升至31.7%。

圖1：2000年至2019年巴西能源供應量及組成

2.生物質能總體發(fā)展

巴西生物質能源從2000年開始逐步穩(wěn)定的增長，巴西的大部分生物質能源 (75%) 來自固體生物質 (2,967PJ)。主要是制糖和乙醇行業(yè)在生產(chǎn)和能源供應中使用甘蔗渣，另外 25%的生物質能源是生物液體燃料的使用，沼氣在生物質能的消耗有限僅為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際領先地位，而沼氣和生活垃圾的利用較低。

圖2：2000年至2020年巴西生物質能供應量及組成

表2：巴西人均生物質能總供應量

3.生物質能在不同部門的使用

可再生能源在巴西電力、交通和能源等終端能源消費中的比例約占50%，生物質能大約占終端能源消費的 31%。其中，生物質能占電力供應的8.4%，交通運輸能源的25.1%，供熱的51.4%。

3.1 電力

巴西的電力供應主要依靠可再生能源，水電占主導地位。水電相對比例從2010年前的78%下降到2019年的63%，主要是天然氣發(fā)電增長較快，另外生物質發(fā)電和風電也有所增長。如圖3所示。

圖3：2000年至2019年巴西電力供應量及組成

3.2 供熱和燃料領域應用

巴西的供熱和燃料主要來源于可再生能源，特別是生物質能（綠色部分）。近些年來，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，生物質能為基礎的熱力供應比例穩(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量及組成

在巴西，生物質用于供熱的消耗在逐年穩(wěn)步增長。生物質能供熱主要應用是工業(yè)，燃料/熱需求大約是住宅部門的4倍。在工業(yè)和住宅部門，生物質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量及組成

3.3 交通運輸業(yè)的應用

在過去5年中，運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去的 20 年里穩(wěn)步增長，特別是燃料乙醇的消費量增加迅猛。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年達到高峰后逐年下降，在近5年來趨于平穩(wěn)，約占總交通運輸能源消耗的71%。如圖6所示。

圖6：2000年至2019年巴西交通運輸業(yè)供應量及組成

4.巴西生物質能研究重點

在生物燃料的研發(fā)和示范工廠建設方面，巴西政府有許多支持機制，在2018年，累計提供超過3800 萬美元的資金支持，以用于乙醇（包括纖維素乙醇）、航空燃料和其他生物燃料。

關于二代乙醇(E2G)，目前在巴西São Miguel dos Campos有GranBio項目，產(chǎn)能為6000萬升/年；在Piracicaba有Raízen項目，產(chǎn)能為4200萬升/年。關于Raízen項目，2019年產(chǎn)量為2000萬升，2021年6月，該公司宣布將投資一個新的二代乙醇項目，年產(chǎn)能為8200萬升/年，目前已經(jīng)與一家全球能源公司簽訂長期合同，預計該項目將于2023年投運。

2021年，巴西設立未來燃料計劃，旨在通過整合現(xiàn)有公共政策，如生物燃料革新（RenovaBio）、生物柴油生產(chǎn)和使用計劃、國家車輛標簽計劃和 2030 年路線圖等，加強可持續(xù)和低碳燃料在巴西各個領域的參與程度。該計劃還將提出在生物質燃料生產(chǎn)和氫氣中的碳捕獲措施。