太和時評 | 巴西生物燃料產業邁向新時期

導語

2017年12月27日，巴西政府頒佈國家生物燃料政策，這是巴西政府在一年多時間裏廣泛聽取業界意見和建議，並經過國會審議批准的具有法律性質的綱領性文件，其目標是推動巴西生物燃料的生產和應用，履行《巴黎協定》應對氣候變化的義務。對巴西來說，大力發展生物燃料是減少溫室氣體排放的一項非常重要的措施。太和智庫高級研究員吳志華認爲，國家生物燃料政策的實施，標誌着巴西生物燃料產業將提質升級，邁入新的發展階段。

（圖片來源：Phys.org）

一、生物燃料政策的主要內容和意義

2015年12月，《聯合國氣候變化框架公約》締約方一致通過《巴黎協定》。根據《巴黎協定》，各締約方將“自主”承諾在2030年前履行減少溫室氣體排放的義務，爲全球應對氣候變化做出貢獻。目前，已經有155個國家批准了《巴黎協定》。2016年9月，特梅爾總統代表巴西在《巴黎協定》上簽字。同年，巴西在摩洛哥舉行的第22次《聯合國氣候變化框架公約》締約方大會（COP22）上做出莊重承諾：將在2030年前將巴西溫室氣體（GEEs）的排放量在2005年的基礎上減少43%。

對巴西來說，大力發展生物燃料是減少溫室氣體排放的一項非常重要的措施。在全球範圍，溫室氣體主要來自三大行業：發電（佔42%）、交通運輸（佔23%）和工業生產（佔19%）。但是，巴西溫室氣體排放卻主要來自交通運輸（佔43%）、工業生產（佔31%）和電力生產（佔16%）。交通運輸業溫室氣體的排放量居第一位，高於工業生產的排放量（見圖1：巴西各行業溫室氣體排放比重圖）。

圖1 巴西各行業溫室氣體排放比重

資料來源：巴西瓦加斯基金會《生物燃料專刊》2017年8月，第10頁https://fgvenergia.fgv.br/publicacao/caderno-de-biocombustiveis

交通運輸的溫室氣體排放主要來自機動車使用燃料時所產生的廢氣。減少交通運輸的溫室氣體排放需要綜合治理，例如改善公交汽車運營效率，大力發展地鐵和電動汽車等。但是，最直接、效果最顯著的則是擴大生物燃料生產，以替代對環境污染嚴重的汽油和柴油。

爲此，巴西政府把擴大生物燃料生產作爲履行《巴黎協定》義務、減少溫室氣體排放的重點目標。2016年12月，巴西礦能部、環境部和農業部聯合制定了國家生物燃料政策草案，以規範和鼓勵國內生物燃料生產和應用。2017年2月，國家生物燃料政策草案在政府網站公佈，廣泛徵求相關產業部門及社會各界意見。根據國家能源委員會的意見，巴西礦能部召集生物燃料領域的專家及生產商、批發商和用戶代表組建了聯合工作組，在90天裏對社會各界所反映出來的意見和建議進行彙總研究，進一步修訂和完善國家生物燃料政策。2017年12月12日，巴西國會批准了國家生物燃料政策（RenovaBio）。同年12月26日，總統特梅爾簽署的國家生物燃料政策頒佈生效，成爲巴西第13576號法律。

國家生物燃料政策是巴西政府制定的具有戰略意義的法律文件，強調了生物燃料在保障國家能源安全和減少溫室氣體排放上的重要作用。這項政策主要有四項內容：一是明確生物燃料在能源結構中的地位和作用。制定國家生物燃料政策是履行《巴黎協定》的重要手段，是爲了擴大生物燃料生產，並明確提出2030年前將可再生能源在全國能源結構中的比重提高到45%，其中生物燃料的比重佔18%。二是確立生物燃料交易的規則。今後從事生物燃料生產或進口的企業，在經過巴西國家石油、天然氣和生物燃料管理署（ANP）的資格審批後，可獲得“減排信用證”（Crédito de Descarbonização - CBIO），這樣不僅可以知道每家企業爲實現減排做出多大貢獻，而且減排信用證還可以上市交易，成爲生物燃料企業新的資金來源。爲此，國家生物燃料政策就減排信用證交易做出一些原則性的規定。制度透明化和市場有序化有利於企業增強對未來投資收益的可預見性，從而釋放出投資的積極性。三是強調經濟、財政和社會環境效益的平衡。國家石油天然氣和生物燃料管理署認爲，巴西在2030年前要實現的溫室氣體減排量約爲10多億噸的二氧化碳，約相當於6年的巴西工業排放量。另外，到2030年，全國有三分之一的城市投資開發生物燃料，可爲國民經濟提供大約1500億雷亞爾的產值，有助於提高國民經濟增長率2.5個百分點，還可創造大約100萬個就業崗位[1]。四是鼓勵開發新型生物燃料。生物煤油、生物沼氣等將得到國家優惠政策的支持，成爲有利可圖、具有可持續發展的新型能源產業。

巴西國家石油、天然氣和生物燃料管理署祕書馬爾西奧·菲利克斯在闡述這項政策的意義時說：“擴大巴西生物燃料的產量建立在環境、經濟和社會的可預見性和可持續性的基礎上，並且與市場發展同步進行”。

二、發展生物燃料產業，保障國家能源安全

生物燃料是利用生物質作原料的能源。目前，巴西生物燃料的原料主要有兩類：第一類是油性植物或含油脂成分的植物。經過工業化程序，植物油脂被提煉出來作爲能源使用。例如，巴西從大豆、蓖麻、油棕櫚、向日葵、巴巴薩（亞馬遜地區一種植物果實）中提煉油脂，生產出生物柴油。在普通柴油中添加一定比例的生物柴油，就能有效地降低柴油燃燒過程中對大氣造成的污染。第二類是從甘蔗、玉米或是甘蔗渣中提煉乙醇（酒精）作爲汽車燃料使用。巴西生產的乙醇燃料有兩種：無水乙醇（Etanol anidro）和含水乙醇（Etanol hidratado）。無水乙醇是含水率不到0.4%的乙醇，按一定比例添加在汽油中，成爲“混合汽油”，作爲汽車燃料使用。巴西將普通汽油稱爲“A號汽油”（Gasolina A），將混合汽油稱爲“C號汽油”（Gasolina C）。含水乙醇是指含水率在4%至4.9%的乙醇，可直接作爲乙醇動力汽車的燃料。

生物燃料是一種可再生的能源。通過種植甘蔗和油料作物，就能源源不斷地生產出生物燃料。巴西發展生物燃料的初衷是爲了保障國家能源安全，特別是保障汽車燃料的供應。1973年，國際石油危機爆發，全球原油價格大幅上漲。當時巴西石油年消費量近4億桶，但國內石油產量只有6200萬桶，85%的石油消費依靠進口[2]。每年進口石油的開支從1972年4億多美元猛增到1980年的106億美元[3]。1975年，深受石油短缺折磨、揹負巨大財政壓力的巴西，開始實施“全國酒精計劃”（Proálcool），利用國內潛力巨大的土地資源，大規模擴大種植甘蔗，從甘蔗中提取乙醇（酒精）作爲替代汽油的燃料，從而減少石油的進口。

酒精計劃初始階段，政府爲種植甘蔗和乙醇生產提供補貼和稅收優惠，使乙醇燃料的價格在市場上具有競爭優勢，同時還逐步提高了混合汽油中的乙醇比例，從最初的4.5%調整到1977年的15%，1985年提高到22%，以此擴大對乙醇燃料的需求。1979年，巴西成功研製出以乙醇爲動力的汽車。乙醇汽車直接使用含水乙醇，不再使用汽油或混合汽油。儘管汽油動力車每升汽油可以跑更多的路程，但乙醇辛烷值較高，可以彌補這一缺陷，而且售價比汽油便宜，性價比上仍然具有一定優勢，因此，乙醇汽車很快在巴西打開市場。1983年，巴西乙醇汽車已佔當年汽車銷售總量的90%。到上世紀80年代末，巴西乙醇燃料企業有400多家，年產量達到100多億升，對緩解巴西財政和能源危機起到了積極的作用。隨着國際原油價格回落、國內石油產量逐步提高以及乙醇生產因氣候和庫存等原因帶來的市場波動，汽油消費再度回升並逐步排擠了乙醇，使乙醇生產陷入了困境。

三、發展生物燃料產業，履行環境保護義務

上世紀90年代末，全球對氣候變暖和環境保護的重視使得生物燃料受到青睞。生物燃料開發早於化石燃料。1895年，德國柴油工程師魯道夫研發出第一輛柴油汽車，當時的柴油是用花生油生產的。隨着人類對石油的認識和開發，以石油爲原料的汽油和柴油取代了生物燃料，成爲汽車的主要燃料。然而，汽油和柴油對環境和空氣的污染性很大，是造成全球溫室氣體上升的主要原因之一。

據巴西瓦加斯基金會（FGV）的研究，與普通汽油相比，玉米乙醇可減少19%的溫室氣體排放量，甘蔗乙醇可減少78%的溫室氣體排放量，而用纖維素生產的乙醇可減少86%的溫室氣體排放量（見圖2：生物燃料溫室氣體排放效果）。巴西甘蔗工業聯盟（UNICA）的數據也表明，用乙醇替代汽油，每升乙醇的二氧化碳排放量要比汽油減少2.2公斤[4]。這些研究成果清楚地顯示出乙醇燃料優越的環保效應。爲減少溫室氣體排放，減輕對環境的污染，具有可持續發展的乙醇產業在巴西再次興起，不僅是爲了保障國家能源安全，而且成爲保護環境的重要手段。

圖2 溫室氣體排放量比較

資料來源：巴西瓦加斯基金會：《生物燃料》專刊2017年8月，第26頁https://fgvenergia.fgv.br/publicacao/caderno-de-biocombustiveis

除保護環境需要外，巴西政府採取的一些措施對激發生物燃料生產也起到了積極的作用。上世紀90年代中期，巴西放開了對乙醇價格的管制。2001年底，巴西頒佈《石油法》，再次確立了生物燃料的市場化機制。生物燃料的市場價格由生產商和批發零售商自主決定，鼓勵了生物燃料產業的競爭和投資。2003年，巴西政府積極推廣新研製的“靈活燃料”（Flex-Fuel）汽車。這種汽車既可使用汽油，也可使用乙醇，或使用添加乙醇的混合汽油。駕車人可以根據自己的需求，靈活地選用何種燃料。靈活燃料汽車的出現和普及擴大了生物燃料的消費需求。2016年，巴西銷售汽車200萬輛，其中88%是靈活燃料車，柴油車僅佔8%，汽油車爲4%[5]。此外，從事乙醇燃料生產的企業還繼續享受國家稅收優惠。2013年，巴西政府又決定免除銷售生物燃料的企業的社會保障稅，進一步拉大乙醇與汽油的價格剪刀差。據有關部門調查，稅收在汽油零售價中所佔比重高達45%，而乙醇只有28%。巴西政府還頒佈法令，強制性地提高混合汽油中的乙醇比重，2011年爲20%，2013年爲25%。2015年3月以來提高到了27%（見圖3：巴西乙醇在混合汽油中的比重）。

圖3 巴西乙醇在混合汽油中的比重

資料來源：巴西瓦加斯基金會：《生物燃料》專刊2017年8月，第27頁https://fgvenergia.fgv.br/publicacao/caderno-de-biocombustiveis

上述這些措施有力地促進了乙醇燃料的生產。2017年12月22日，巴西國家石油、天然氣和生物燃料管理署公佈的統計數據顯示，巴西乙醇產量2006年只有169億升，2013年至2017年，乙醇年產量已經穩定在274億升以上，最高年份超過300億升（見圖4：巴西乙醇年產量統計）。巴西甘蔗工業聯盟估算，1975年至2015年的40年間，巴西生產的乙醇替代了大約25億桶的汽油。[6]

圖4 巴西乙醇年產量統計

資料來源：根據巴西國家石油、天然氣和生物燃料管理署發佈的統計數據整理

https://www.anp.gov.br/dados-estatisticos，30 de Abril de 2018

此外，巴西在擴大生物柴油的原料上也取得進展。最初，巴西生物柴油原料主要使用蓖麻籽。在東北部的皮奧伊州建立了巴西最大的生物柴油廠，年產量有700萬升。但是，東北部氣候乾燥，限制了蓖麻的增產。此後，巴西用大豆油作爲生物柴油的主要原料。目前，巴西生物柴油70.87%的原料來自大豆油，12.12%來自牛脂肪，其餘來自豬、雞等動物脂肪或棉籽油、棕櫚油等植物油。[7]

巴西農業部執行祕書諾瓦科基（EumarNovacki）說：“生物柴油的溫室氣體排放量要比石化柴油減少70%”[8]。按國家規定，全國各地供應的柴油必須是添加生物柴油的“混合柴油”。此後，巴西逐步提高了生物柴油在混合柴油中的比重（見圖5：巴西柴油中的生物柴油比重）。

圖5 巴西柴油中的生物柴油比重

資料來源：巴西瓦加斯基金會：《生物燃料》專刊2017年8月，第69頁https://fgvenergia.fgv.br/publicacao/caderno-de-biocombustiveis

巴西國家石油、天然氣和生物燃料管理署的報告顯示，巴西生物柴油的產能在2013年曾達到75億升，是僅次於美國的世界第二大生物柴油生產國。然而，受2015年和2016年連續兩年經濟衰退的影響，巴西生物柴油年產量目前不到40億升，產能閒置率高達50%。一些企業陸續退出市場，全國生物柴油企業從2013年的64家下降到2016年的50家（見圖6：巴西生物柴油年產量統計）。

圖6 巴西生物柴油年產量統計

資料來源：根據巴西國家石油、天然氣和生物燃料管理署發佈的統計數據整理

https://www.anp.gov.br/dados-estatisticos，30 de Abril de 2018

四、夯實“生物燃料大國”地位

國家生物燃料政策的實施，標誌着巴西生物燃料產業邁入了第三個發展時期。第一個發展時期是在上世紀80年代。隨着酒精計劃的實施，巴西開始使用乙醇和生物柴油來替代汽油和柴油。第二個發展時期是靈活燃料汽車的研製成功和推廣使用，支持了生物燃料的生產，擴大了市場的需求。第三個發展時期將是開發新型生物燃料，提高生物燃料在能源結構中的比重的新時期，其發展趨勢主要有以下幾個方面：

一是繼續擴大生物燃料的產量。儘管巴西已經成爲世界第二大生物燃料生產國，但是，目前巴西交通運輸的能源消費結構中，仍然是以石化燃料爲主。據巴西農業部經濟助理法比奧·格拉介紹，2016年，巴西交通運輸領域能源消費中，汽油佔29.8%，普通柴油佔45.2%，乙醇佔15.1%，生物柴油僅佔2.4%，其餘爲天然氣和煤油等[9]。顯然，巴西生物燃料還有很大的發展空間和消費需求。

巴西礦能部預測，實施國家生物燃料政策後，巴西每年乙醇消費量將從現在的280億升左右提高到2030年的500億升，創造90萬個就業崗位[10]。巴西瓦加斯基金會2017年8月發表的研究報告指出，2014年至2030年，巴西汽油需求量將從334億升增加到418升，無水乙醇需求量從111億升增加到156升，含水乙醇需求量從130億升增加到333億升。如果2014年至2030年混合汽油中的乙醇比例保持在27%的水平上，那麼，到2030年，巴西乙醇需求量將達到540億升，比2014年增加250億升[11]。

在生物柴油方面，巴西政府曾在2016年3月23日頒佈法令，規定未來3年普通柴油中的生物柴油比重：2017年3月爲8%，2018年3月調整到9%，2019年3月達到10%[12]。但是，2017年11月，巴西能源委員會決定提前實施生物柴油調整計劃，即從2018年3月起，生物柴油的比重就將調整到10%[13]，並且有可能在2025年將這一比重提高到15%，到2030年時達到20%。[14]巴西植物油生產商協會（ABIO）預測，提前實施生物柴油調整計劃，將拉動對生物柴油的需求量。僅在2018年，爲滿足生物柴油的需求，就要擴大150萬噸的大豆消費量[15]。巴西瓦加斯基金會的研究報告也認爲，2014年至2030年，巴西普通柴油需求量將從594億升增加到878億升，生物柴油的需求量從34億升增加到94升。

那麼，巴西有沒有能力爲擴大生物燃料提供充足的原料呢？2016年，巴西企業加工甘蔗6.7億噸，生產蔗糖3890萬噸，乙醇280億升。爲擴大乙醇產量，巴西需要擴大甘蔗種植面積，開發玉米乙醇或纖維素乙醇。據農業部經濟師達尼埃爾·弗蘭的分析，2018年巴西大豆產量約爲1.08億噸，其中出口6500萬噸，國內加工大豆4300萬噸。生產生物柴油的大豆需求量約爲370萬噸。到2025年，巴西生物柴油比重提高到15%後，每年需要770萬噸大豆作爲生物柴油的生產原料。2030年，生物柴油比重達到20%的話，每年需要1220萬噸大豆來加工生物柴油。巴西農業部預測，巴西大豆產量2025年將提高到1.33億噸，2030年達到1.65億噸。[16]世界糧農組織2017年7月發佈的報告稱，2017年至2026年，巴西大豆產量每年將增產2.6%，高於世界平均水平，也是大豆生產國中產量增長最快的國家。另外，目前巴西生物柴油的產能還有50%的閒置率，因此，擴大生物柴油產量具有良好的前景。巴西農業部部長瑪吉（Blairo Maggi）2017年12月28日在德國訪問時指出，巴西農作物種植面積約6400萬公頃，僅佔全國土地面積的7.6%，其中大豆種植面積3390萬公頃，甘蔗種植面積900萬公頃。擴大甘蔗和大豆產量，巴西有充足的土地資源，生物燃料不會與糧食生產發生“爭地”衝突[17]。

二是規範碳排放交易市場，制定行業減排指標。作爲國家生物燃料政策實施的第一步，巴西將根據所承諾的溫室氣體減排義務制定出在時間上可行的、明確的、細化到企業的碳排放指標。爲完成指標，將制定出限制溫室氣體排放的相關細則。今後企業每年溫室氣體排放指標不能超過政府所規定的上限，否則就要花錢購買“減排信用指標”（CBIO）。燃料油供應公司要逐步提高生物燃料的消費比重，並對私人汽車、摩托車、機動車和貨車使用生物燃料的比例做出明確的規定，以保證完成每年溫室氣體減排的指標。據悉，相關細則將在2019年出臺生效。

三是增加生物燃料產業的投資。實施國家生物燃料政策面臨的一個重大挑戰是增加生產性投資。巴西環境部提供的文件顯示，2020年到2030年，巴西生物能源領域的投資大約需要1610億雷亞爾（約摺合500多億美元）。巴西甘蔗工業聯盟認爲，目前巴西乙醇燃料年產量不到300億升。到2030年，巴西乙醇產量要達到500億升。爲實現這一目標，巴西需要再建75家乙醇企業，平均每家企業每個季節壓榨甘蔗350萬噸。整個投資大約需要400億美元。[18]巴西礦能部認爲，到2030年，生物燃料在巴西能源產量中的比重提高到18%後，將激勵私人部門在生物燃料領域增加5000億雷亞爾的投資。總而言之，國家生物燃料政策向市場提供了生物燃料發展的前景，有利於投資者評估投資風險，增強投資的信心。

四是鼓勵研發第二代乙醇燃料。目前世界上生產乙醇的主要原料是甘蔗和玉米。利用植物的纖維素生產出來的乙醇被稱爲“第二代乙醇”（E2G）。二代乙醇的原料主要有甘蔗加工後剩餘的甘蔗渣以及玉米或甘蔗的秸稈等。巴西每年要加工6億多噸的甘蔗，生產後產生的甘蔗秸稈和甘蔗渣數量非常可觀。據有關部門測算，如果甘蔗秸稈、甘蔗渣和玉米秸稈得到充分利用，可以將現有的乙醇產能再提高50%。巴西從2011年起就着手研發二代乙醇。2014年，在銀行的融資支持下，第一批3家二代乙醇生產企業陸續開工。二代乙醇生產過程需要更高的科技含量和更多的投資，成本就要比一代乙醇高出30%左右。目前二代乙醇生產過程中遇到的困難還比較多。要想推動二代乙醇進入商業化生產並獲得比較優勢，自然需要投入更多的科研力量和投資。不過，二代乙醇開發具有良好的前景。巴西瓦加斯基金會認爲，到2030年，巴西二代乙醇年產量有望達到25億升[19]。

五是開發新型生物燃料。2017年，巴西維索薩聯邦大學的科研人員經過長期的研究，發現巴西當地一種棕櫚樹的果實具有生物燃料開發的商業前景。據科研人員介紹，這種棕櫚樹名叫瑪卡烏巴（Macauba），是廣泛分佈在巴西絕大部分地區的原產樹種，樹高5米至15米，瑪卡烏巴的果殼內層和果仁含有豐富的油脂，可以作爲生物柴油的原料。每公頃的瑪卡烏巴每年可生產出4噸至6噸的油脂，其產量優於大豆。大豆每公頃的產量只能生產0.6噸的豆油。而瑪卡烏巴不必佔用巴西耕地。巴西有1.6億公頃的牧場，在牧場種植瑪卡烏巴，不會與牧草搶地，又能爲牲畜遮蔭。瑪卡烏巴是耐旱植物，在巴西東北部和中西部地區廣泛存在，僅在維索薩聯邦大學的所在地米納斯吉拉斯州，就有250萬公頃的野生瑪卡烏巴[20]。

（圖片來源：ThoughtCo）

在乙醇方面，巴西將鼓勵開發玉米乙醇。美國是目前世界上最大的玉米乙醇生產國。巴西玉米一年可收穫兩季。夏季玉米是主產，冬季玉米爲副產。冬季玉米利用夏季作物收穫後的空閒土地進行種植，目的是保養土、肥、水，減少環境污染。由於生產率較低，巴西人戲稱冬季玉米爲“小收成”。近些年來，巴西農業科研人員通過品種改良和輪作制度使冬季玉米生產率得到很大提高，不再是“小收成”而是“大收成”。巴西農業部下屬的全國供應公司（Conab）2018年1月公佈的調查報告顯示，巴西玉米單位產量從2004/2005年度的每公頃3026公斤提高到2016/2017年度的5562公斤。去年巴西冬季玉米和夏季玉米的產量分別達到3046.20萬噸和6738.09萬噸[21]。玉米產量的大幅度提高，爲開發乙醇提供了新的原料來源。2017年巴西第一家玉米乙醇廠在中西部地區的戈亞斯州投產。這家企業是巴西和美國合資企業，投資爲4.5億雷亞爾，企業產能爲每年6000噸玉米油和2.4億升玉米乙醇[22]。巴西生產玉米乙醇還有2個優勢：第一，玉米乙醇具有投入產出快的特點；第二，可以利用企業閒置產能。甘蔗生產有很強的季節性，而且甘蔗不易庫存。甘蔗生長期間，乙醇企業就要停工待料。現在，這些企業可以在甘蔗生長期用玉米加工乙醇，從而利用了企業閒置的產能。隨着國家生物燃料政策的實施，將會有更多的企業利用玉米生產乙醇，加盟到生物燃料產業。

此外，巴西還在積極扶持生物燃氣、生物煤氣和乙醇柴油的研發，以儘快使這些新型生物燃料能夠進入商業化生產。國際能源署預測，到2050年，巴西乙醇產量將增長200%，從而進一步夯實巴西“生物燃料大國”的國際地位，在實現全球溫室氣體減排目標上做出新的貢獻。

註釋：

[1]巴西國家石油、天然氣和生物燃料管理署（ANP）祕書馬爾西奧·菲利克斯（Marcio Felix）2017年6月5日在聖保羅州工業聯合會介紹國家生物燃料政策時的講話。

[2]安建國：《面臨石油挑戰的巴西經濟》，原載於1980年12月10日《人民日報》第7版。

[3]焦震衡、王錫華：《外國習俗叢書：巴西》，世界知識出版社，2000年版第52頁。

[4]Queila Ariadne，“Após 40 anos e três crises, etanol vê a luz no fim do túnel”，