近日國際能源署生物質(zhì)能執(zhí)行委員會（IEA Bioenergy Executive Committee）發(fā)布了《2021 IEA 生物質(zhì)能國家報告》。報告統(tǒng)計了截止到2019年IEA各成員國生物質(zhì)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(nèi)容涵蓋了可再生能源（生物質(zhì)能，核能，水能、太陽能、風能）各自的占比，以及各國生物質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)能各類應用以及研究重點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總量的近一半（46%），大約70%的可再生能源供應來自生物質(zhì)能。生物質(zhì)能源主要應用是利用固體生物質(zhì)進行供熱，生物質(zhì)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(zhì)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(jié)構(gòu)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?；诖丝蚣埽臀髟?020年設(shè)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?？傮w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(zhì)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%。可再生能源的比例從38%增長到45%，生物質(zhì)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(zhì)能總體發(fā)展
巴西生物質(zhì)能源從2000年開始逐步穩(wěn)定的增長，巴西的大部分生物質(zhì)能源 (75%) 來自固體生物質(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)能供應量及組成
表2：巴西人均生物質(zhì)能總供應量
3.生物質(zhì)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(zhì)能大約占終端能源消費的 31%。其中，生物質(zhì)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(zhì)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(lǐng)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(zhì)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(zhì)能為基礎(chǔ)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(zhì)用于供熱的消耗在逐年穩(wěn)步增長。生物質(zhì)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(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(zhì)能研究重點
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(guān)于二代乙醇(E2G)，目前在巴西S?o 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(guān)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(shè)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(lǐng)域的參與程度。該計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。
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