全球生物质能发展这些趋势值得关注——巴西

近日国际能源署生物质能执行委员会（IEA Bioenergy Executive Committee）发布了《2021 IEA 生物质能国家报告》。报告统计了截止到2019年IEA各成员国生物质能的发展情况，包括了中国、欧盟、美国、德国、英国、巴西、印度、日本、加拿大等共计27个国家和地区。内容涵盖了可再生能源（生物质能，核能，水能、太阳能、风能）各自的占比，以及各国生物质能在电力、供热和交通各应用中的发展情况。中国产业发展促进会生物质能产业分会将基于本报告进行国家系列专题报道，就主要国家的生物质能发展情况进行详尽的分析。

本篇将以巴西作为研究案例进行行业研究分析，本篇将从能源消耗、生物质能各类应用以及研究重点等方面介绍巴西生物质能整体发展情况，供行业人士参考。

2019年，可再生能源占巴西能源供应总量的近一半（46%），大约70%的可再生能源供应来自生物质能。生物质能源主要应用是利用固体生物质进行供热，生物质能源占热量供应的50%以上。巴西的电力生产主要是水力发电，生物质发电作用有限（主要是通过热电联产）。风能和太阳能的作用正在增长，但仍处于较低水平。生物液体燃料占巴西运输燃料的25%，与世界其他国家相比，巴西比例非常高，其份额仍在增加。燃料乙醇是最重要的生物燃料，占汽油和乙醇总和的49%。生物柴油的使用正在增长（在重型车辆中取代柴油），2019年柴油使用占9.6%。

自21世纪初，巴西政府采取公共政策来刺激生物燃料市场，如通过税收区分化石燃料和可再生能源，强制混合燃料乙醇汽油和生物柴油，启用E100的使用。最新的行动是国家生物燃料政策-革新生物燃料和未来燃料计划。

1.国家概况

巴西国土总面积836万平方公里，人口2.11亿。60%的面积为森林，21%为牧场和草地，只有大约7%为耕地。

从能源消费结构上看，巴西的人均最终能源消耗量约为1.2 吨油当量 (toe)，是IEA成员国人均消耗量的平均水平的二分之一。在巴西各个部门中，交通部门和工业部门的人均能源消耗占据前两位，分别为32.6%和30.3%（如表1所示）。

表1. 2019年巴西全行业人均能源最终消费分布。

在政策方面上，巴西的国家可再生能源政策框架是可再生能源发展的主要推力。基于此框架，巴西在2020年设定了整个经济减排目标（到2025年减排37%，到2030年为43%），并承诺在2060年实现碳中和。总体目标是从2019年至2030年间减少二氧化碳排放4.12-4.84亿吨，在2030年可再生能源占总能源消耗的46%。从各个部门来看，在2030年，可再生能源电力将占总电力消耗的85%，预计减少碳排放4100万吨-5600万吨。交通运输部门中将有32%的能源消耗来自于可再生能源，可减少1.9-2.2亿吨二氧化碳排放。

由于1973年石油危机影响，巴西在1975年启动国家酒精计划，开始强制添加乙醇，2015年达到27%，一直持续到2021年。2005年推出巴西生物柴油生产和使用计划（PNPB），旨在可持续实施生物柴油生产和使用，在柴油中添加一定比例的生物柴油以逐步替代对石油燃料的依赖。2017 年，巴西制定了生物燃料政策-革新生物燃料（RENOVABIO），它通过建立一个监管框架来振兴生物燃料行业，鼓励在生物燃料生产和使用方面提高能源效率。此外，在 2020 年，碳信用 (CBIO)被引入巴西证券交易所 (B3) 进行商业化试点，使得碳交易正式市场化。

2019 年巴西的总能源供应为12.4EJ，其中约一半是化石燃料。石油产品占能源供应的34%（4.2EJ）；天然气和煤炭的作用要低得多，分别为12% (1.5EJ) 和 5% (0.65EJ)。可再生能源仅为45%（5.6EJ），2019年，约70%的可再生能源供应来自生物质能源(3.9EJ），如图1所示。

在过去的5年中，石油在总能源消耗的份额从39%下降到34%。天然气则稳定在12% 左右，煤炭从5.7%小幅下降至5.2%。核能大约为1.5%。可再生能源的比例从38%增长到45%，生物质能源在总能源供应中的总体份额从27.5%稳步上升至31.7%。

图1：2000年至2019年巴西能源供应量及组成

2.生物质能总体发展

巴西生物质能源从2000年开始逐步稳定的增长，巴西的大部分生物质能源 (75%) 来自固体生物质 (2,967PJ)。主要是制糖和乙醇行业在生产和能源供应中使用甘蔗渣，另外 25%的生物质能源是生物液体燃料的使用，沼气在生物质能的消耗有限仅为11 PJ。巴西在人均生物液体燃料和生物固体燃料的利用上处于国际领先地位，而沼气和生活垃圾的利用较低。

图2：2000年至2020年巴西生物质能供应量及组成

表2：巴西人均生物质能总供应量

3.生物质能在不同部门的使用

可再生能源在巴西电力、交通和能源等终端能源消费中的比例约占50%，生物质能大约占终端能源消费的 31%。其中，生物质能占电力供应的8.4%，交通运输能源的25.1%，供热的51.4%。

3.1 电力

巴西的电力供应主要依靠可再生能源，水电占主导地位。水电相对比例从2010年前的78%下降到2019年的63%，主要是天然气发电增长较快，另外生物质发电和风电也有所增长。如图3所示。

图3：2000年至2019年巴西电力供应量及组成

3.2 供热和燃料领域应用

巴西的供热和燃料主要来源于可再生能源，特别是生物质能（绿色部分）。近些年来，巴西燃料和供热的消耗逐年增加，而化石能源的份额逐年减少，生物质能为基础的热力供应比例稳定在55%左右。如图4展示。

图4：2000年至2019年巴西供热和燃料供应量及组成

在巴西，生物质用于供热的消耗在逐年稳步增长。生物质能供热主要应用是工业，燃料/热需求大约是住宅部门的4倍。在工业和住宅部门，生物质能占燃料消耗的一半以上。如图5所示。

图5：2000年至2019年巴西可再生能源供热和燃料供应量及组成

3.3 交通运输业的应用

在过去5年中，运输燃料总消耗量已经趋于稳定。生物燃料的使用量在过去的 20 年里稳步增长，特别是燃料乙醇的消费量增加迅猛。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%。化石柴油和汽油的消耗量在2014年达到高峰后逐年下降，在近5年来趋于平稳，约占总交通运输能源消耗的71%。如图6所示。

图6：2000年至2019年巴西交通运输业供应量及组成

4.巴西生物质能研究重点

在生物燃料的研发和示范工厂建设方面，巴西政府有许多支持机制，在2018年，累计提供超过3800 万美元的资金支持，以用于乙醇（包括纤维素乙醇）、航空燃料和其他生物燃料。

关于二代乙醇(E2G)，目前在巴西São Miguel dos Campos有GranBio项目，产能为6000万升/年；在Piracicaba有Raízen项目，产能为4200万升/年。关于Raízen项目，2019年产量为2000万升，2021年6月，该公司宣布将投资一个新的二代乙醇项目，年产能为8200万升/年，目前已经与一家全球能源公司签订长期合同，预计该项目将于2023年投运。

2021年，巴西设立未来燃料计划，旨在通过整合现有公共政策，如生物燃料革新（RenovaBio）、生物柴油生产和使用计划、国家车辆标签计划和 2030 年路线图等，加强可持续和低碳燃料在巴西各个领域的参与程度。该计划还将提出在生物质燃料生产和氢气中的碳捕获措施。