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一、 目的
根據中國科技部與聯合國開發計劃署合作項目“利用清潔能源技術、減少城市空氣污染的能力建設”項目的工作計劃，中國可再生能源技術發展與利用考察團一行6人于2004年9月5日—25日，對巴西進行了考察和訪問。其目的在于通過參觀訪問了解巴西先進的清潔能源技術發展狀況，尤其是在可再生能源發展與利用方面的最新進展，學習國外在推廣、應用可再生能源技術、政策措施和減少城市環境污染方面的工作經驗，以增長知識，提高能力，為做好我國可再生能源的發展，進一步推動可再生能源的研發和利用而積累經驗。
這次考察活動得到了外國政府和當地部門的大力支持，代表團所到之處，受到被訪單位的熱情、友好、認真的接待，順利地完成了考察任務，達到了預期目的。尤其是代表團在巴西里貝里布雷圖市參加“生物質能技術、政策與融資國際研討會暨生物質能技術與裝備展覽會”期間，受到了會議主辦方和組織者的熱情接待和關注，團長李寶山先生多次受邀接受來自于巴西國家和地方數家新聞媒體的采訪，同時，可以感受到世界各國，特別是巴西方面在可再生能源領域與我國發展多層次多方面合作的愿望。各受訪單位都準備了一些資料，所有這些支持和努力，都為考察活動的順利進行，并取得成功提供了保障。在考察活動總結中，大家一致認為，這次考察訪問，時間雖短，收獲很大，起到了開眼界、長知識、找差距、開思路的作用，對我們清潔能源行動，特別是如何發展可再生能源技術、推動生物質能的應用、全面改善我國城市大氣污染狀況實現可持續發展具有非常實際的指導意義和重要參考價值。
二、 參觀考察概況
在參觀訪問活動中，代表團除參加了一個國際會議外，還先后參觀了7個單位，它們是：巴西石油公司技術研發中心(PETROBRAS-CENPES)、巴西石油公司瑪瑙斯分公司加油站、巴西伊泰普水電站(Itaipu Hydroelectric Power Plant)、巴西(TGM)汽輪機制造公司、巴西糖與酒精設備制造公司(DEDINI)、巴西圣保羅大學生物質能實驗室和巴西AGROPALMA集團公司，同時還參加了為期四天的“生物質能技術、政策與融資國際研討會暨生物質能技術與裝備展覽會”。由于這些單位或是所在國的一些有影響的部門，或是世界上知名的企業和公司，因而參觀這些單位，并與之座談，不僅為考察團最直接方便地了解其可再生能源技術最新發展提供了機會，同時也為學習了解巴西在應用可再生能源技術、改善環境方面的政策和經驗提供了便利條件。
巴西石油公司技術研發中心(PETROBRAS-CENPES)
巴西石油公司(PETROBRAS)是巴西最大的能源公司，集石油和天然氣的勘測、開采、冶煉、銷售以及新能源的研發與推廣利用于一體。該公司最大日處理能力17.01億桶(原油和天然氣，其中5300萬立方米天然氣)，有98個產品，其中68個產品為定型產品，30個為特殊加工產品，精煉產品16種，最大日產能力1732桶，擁有石油和天然氣管道27120公里，各種船只97艘，遍及全國的加油站共有5074座，2個農藥廠(一個為2141噸的合成氨廠，另一個為2437噸的酰脲廠)。
巴西石油公司技術研發中心(PETROBRAS-CENPES)是該公司最為重要的部門之一，它承擔著石油、天然氣的勘測、開采、輸送和冶煉全過程技術與工藝以及新能源技術的研發工作，該中心有員工1300人，其中有一半以上為本科或以上學歷。該中心為了順應世界能源市場的需求，其主要的研究活動集中在可再生能源和節能技術的開發與應用方面，主要有以下研究內容：
A) 可再生能源技術的開發與利用;
B) 大型合作開發項目“Pro-Alcohol”，是目前世界上最大的可再生液體燃料項目(用甘蔗制取酒精);
C) 提高內部能效項目;
D) 合理利用化石能源項目。
目前，巴西的能源結構如下所示：
能 源 類 型 所占比例 能 源 類 型 所占比例
石油 47.1% 天然氣5.5%
新能源 2.2% 生物質11.3%
大型水電站 12.8% 傳統生物質(可再生的)9.1%
傳統生物質(非持續的) 3.4% 煤炭7.4%
核能 1.2%
其中，可持續的可再生能源合計占35.4%。
巴西石油公司技術研發中心航拍全景 (PETROBRAS-CENPES)
目前，巴西裝機容量(并網的/離線的)如下所示：
巴西石油公司在2004年共計投入5000萬美元在可再生能源領域，占公司當年總投入的0.5%，公司目標是到2010年，全公司的電力消耗將有10%來自于可再生能源。
該技術中心主要的研究內容包括：太陽能熱利用、光伏技術、風能、生物質能和生物燃料(包括乙醇和生物柴油)。
下面三張圖片所展示的就是該中心所作的2MW太陽能熱利用系統(1345平方米，85000升/天)，安裝在石油鉆井平臺上的光伏發電系統(100kW)和目前安裝在澳門1.8MW的風機。
在生物質能和生物燃料的研發與應用方面，該中心的研發工作主要是生物燃料(乙醇和生物柴油)和生物質(甘蔗渣、沼氣等)。巴西政府對可再生能源的利用非常重視，制定了專項計劃，計劃在2005年1月開始在柴油中添加2%的生物柴油供應巴西市場(B2計劃)，根據該計劃，巴西石油公司已經做好了準備，在該技術中心的支持下，從生產、輸送、運輸和銷售各方面參與B2計劃的實施。
巴西石油公司瑪瑙斯分公司加油站
乙醇作為汽車燃料，在巴西已經有了數十年的成功運行經驗，那么，為什么乙醇燃料汽車可以在巴西得以長時間發展和運行下去?現在行使的車輛有多少在使用乙醇混合燃料?乙醇混合燃料的價格如何?我們帶著這些問題走訪了巴西石油公司瑪瑙斯分公司加油站。
巴西乙醇燃料汽車的使用，始于第二次世界大戰期間，主要是在汽油中添加乙醇，獲得了良好的效果，大規模使用是在1975年，主要是受到當時世界石油危機的影響，石油的短缺和巴西蔗糖資源的豐富，促使巴西政府于1976年與汽車制造廠家簽訂了“生產乙醇燃料汽車諒解備忘錄”，由于當時沒有汽車燃用純乙醇的經驗和技術，因此，巴西的汽車制造廠家決定研究開發此項技術。1977年，第一輛純乙醇燃料汽車投入試驗運行，1979年，買出了第一臺純乙醇燃料汽車，同時，為了保障乙醇燃料汽車的推廣使用，巴西政府于1978年出臺了一系列措施和政策，如下所列：
A) 所有能源價格都由政府控制，乙醇燃料價格低于汽油價格35%;
B) 乙醇燃料汽車減稅5%;
C) 降低乙醇燃料生產廠家用于擴大生產規模的貸款利率;
D) 全巴西的加油站有責任和義務銷售乙醇燃料;
E) 維持乙醇燃料的庫存量以確保乙醇燃料的供應和價格。
由于這一系列措施和政策的保障，巴西乙醇燃料汽車得以迅速發展，到1985年，乙醇燃料小汽車的保有量占有市場比例達到95.8%，之后，由于巴西政府財政困難減稅取消、貸款利率優惠政策取消以及國際糖價上漲而導致企業轉產，使得乙醇燃料價格上漲和短缺，加上由此而造成的乙醇燃料汽車售后服務的匱乏，乙醇燃料小汽車的市場占有量迅速下降，到1990年僅有12%。下表就是1979年到2002年，巴西小汽車市場乙醇燃料和汽油燃料的分配情況。
下表是1979年至2002年，乙醇燃料汽車和汽油燃料汽車的銷售情況。
1979年~1991年 1991年~2002年 1979年~2002年
乙醇燃料汽車(輛) 4606728(55.8%) 898486(6.6%) 5505214(25.2%)
汽油燃料汽車(輛) 3656722(44.2%) 12648832(93.4%) 16305554(74.8%)
自上世紀九十年代中期開始，巴西的乙醇燃料供應開始好轉，到現在為止，其價格一直相對穩定在汽油價格的1/2左右，巴西的汽車生產廠家也開始持續供應乙醇燃料汽車，同時，國際可再生能源的利用、全球氣候問題、京都議定書以及人類保護環境意識的不斷加深，都有力地促進了巴西乙醇燃料和混合動力汽車事業的持續穩定發展，目前，在加油站銷售的乙醇燃料主要品種有純酒精、含酒精的汽油(主要是10%、15%、20%和25%四種規格酒精含量)。下表為目前巴西的乙醇燃料銷售價格與歐美的比較。
巴 西 美 國 歐 洲
價格(US$/L) 0.19 0.33 0.56
巴西伊泰普水電站(Itaipu Hydroelectric Power)
伊泰普水電站位于巴西最南部與巴拉圭兩國交接處，建在帕若納河流上，是目前世界上最大的水電工程(將被長江三峽水利樞紐工程所取代)，巴西的電力消費15%以及巴拉圭電力消費的95%由其供應，該水電站采用巴西和巴拉圭兩國聯合建設共同運行模式，世界銀行貸款，總投資300億美元，于1973年破土動工，1983年一期建設完工并發電，截止到目前，該水電站共有水力發電機18臺，每臺最大輸出功率715MW，重6600噸，另有兩臺正在安裝中，待這兩臺安裝完成后，總裝機容量將由現在的12600MW提高到14000MW。水電站庫區長170公里，面積1350平方公里，290億立方米水量，大壩總長7760米，最高196米，泄洪堤最大疏水能力每秒62200立方米，水道內徑10.5米，流速每秒690立方米，發電機廠房長968米，高102米。
巴西(TGM)汽輪機制造公司
該公司是一家股份公司，始建于1991年，經過多年的努力和不斷地完善，今天已發展成為產品設計加工及制造工藝優良、質量可靠、產品齊全、售后服務完善的汽輪機制造公司，產品主要供應制糖和酒精、制漿和造紙、石油、化工廠、石油化工廠、酸廠、木材廠以及食品加工廠等各個領域，是巴西著名的動力設備制造公司之一。
該公司擁有一支高素質的設計、加工與維護隊伍，它的產品售后服務是每天24小時的，以確保業主用最短的時間恢復生產，減少損失。
該公司的每一個零部件都嚴格按照加工工藝標準制造，擁有先進的設計、加工設備和工藝控制系統，如：CAE/CAD/CAM等，以確保用最短的時間，設計制造出質量性能可靠的產品。
該公司的主要產品目前共有8個系列，40余個品種，以滿足不同業主的需求，汽輪機由背壓式單級到多級，容量由2000kW到40000kW，溫度由842華氏度到960華氏度，壓力由43帕到1450帕，同時還生產高效可靠的潤滑油設備以及控制盤柜。
巴西圣保羅大學生物質能研究室
該研究室是巴西重要的生物質能技術研發基地，領軍人物是Miguel J. Dabdoub教授，研究經費除來自于政府和國際合作外，還來自于企業的支持，該實驗室創立至今，一直致力于生物質能技術與應用的研究和開發工作，尤其是與巴西石油公司技術研發中心(PETROBRAS-CENPES)、巴西AGROPALMA公司等多家企業聯合開發的生物柴油技術已經投入商業生產階段，按照巴西政府B2計劃，明年初將在全巴西加油站供應摻加2%生物柴油的柴油燃料。參觀期間，Miguel J. Dabdoub教授向代表團成員詳細介紹了他們研發工作的開展情況、最新進展和研究成果，如世界和巴西能源供應情況以及所面臨的挑戰、全球范圍內主要生物物種制取柴油的潛在能力以及生物柴油制取設備的研發狀況等，同時還向我們表達了希望加強與中國合作研究開發的愿望，代表團團長李寶山先生代表全體成員感謝Miguel J. Dabdoub教授在百忙中的熱情接待，也表示在今后要努力加強雙方的技術合作，促進信息交流。
下表所示為幾種巴西主要生物物種的含油量：
生物物種 單位產量(公斤/公頃) 含油量(%) 油制成品(公斤/公頃)
巴西棕櫚450 62 279
蓖麻籽1500 50 750
芝 麻900 48 432
油菜籽1700 39 663
葵花籽1300 38 494
油 棕10000 20 2000
大 豆2200 17 374
棉花籽 15 150
這里值得一提的是，20年前，巴西只有在北部地區可以種植大豆，但是經過研究和不懈努力，現在全巴西境內都可以種植了。另外，從上表可以看出，蓖麻籽生產生物油的產量較高，但是，據目前的研究表明，它對發動機的使用壽命有較大的不利影響，還有待進一步研究開發。
巴西AGROPALMA集團公司
該集團公司由六家100%巴西全資公司組成，于1982年開始從事棕櫚油、棕櫚仁油產品的制取和提煉。目前在拉丁美洲的棕櫚油制品中處于領導地位，它還控制著從種子到油提煉、植物脂肪和植物黃油的生產鏈。
該公司所生產的棕櫚油以其低于2%的酸性物質含量(國際原油市場通常規定酸性物質含量不得超過5%)而聞名于世。
該公司目前有2800名職工，集中居住在公司提供的社區中，社區基礎設施完備，有完善的水、電、污水處理和通訊設施，還有配套優良的學校、醫院、潮濕、俱樂部和郵電局，交通便利，公路可以通往各個所屬的農場和周邊主要城市。
該集團公司之一的亞馬遜棕櫚公司，于1997年建立了巴西第一個棕櫚油精煉廠，它標志著集團公司的一項重大成就，使得它從一個單純生產原油粗制品發展成為成品油供應商，提高了產品的附加值，精煉廠最大日生產能力320噸。其生產工藝純粹是物理方法，沒有任何化學工藝過程。該工藝處于世界領先行列，完全擁有該項技術和設備。
棕櫚油及其副產品被廣泛由于油品和脂肪工業，如：工業皮革、巧克力、意大利空心粉、人造黃油、植物蛋白、餅干、冰淇淋、化妝品、去污劑和肥皂等。
該集團擁有：
A) 82000公頃土地;
B) 32000公頃種植園;
C) 1600公里私有公路;
D) 4個原油提煉廠;
E) 1個貨物輸出站;
F) 1個棕櫚油和棕櫚仁油精煉廠;
G) 1個植物脂肪、人造黃油生產和分揀廠;
H) 4個質量控制實驗室;
I) 4個發電廠;
J) 4個水處理廠;
該集團1999年6月投資1億8百萬美金用于技術改造和擴大原油提煉和精煉能力，按計劃到2005年，該項投資將達到1億8千萬美元，以保持集團技術和產品優勢。
l “生物質能技術、政策與融資國際研討會暨生物質能技術與裝備展覽會”情況簡介
本次研討會議由德國WIP-Munich和意大利ETA-Florence、比利時EUBIA(European Biomass Industry Association，歐洲生物質工業協會)以及巴西CENBIO(Brazilian National Reference Center on Biomass, 巴西國家生物質中心)共同主辦，是歐盟支持項目LAMNET(Latin America Thematic Network on Bioenergy，拉丁美洲生物質能合作網)的一個重要工作內容之一。
LAMNET目前共有48個成員單位，分別來自于全球的24個國家，其主要目的是促進生物質能技術的發展與信息交流，推動生物質能技術的應用。
來自于19個國家的60多名專家學者參加了本次會議，會議為期4天，先后有28位代表作了主題發言，分別介紹了各自在生物質能領域的技術開發與應用、市場、政策、投資等方面所開展的工作和取得的成果，內容豐富，信息量大。不但為各國加強信息交流、促進合作、開拓視野提供了寶貴的機會，同時，還有力地推動了生物質能技術開發與應用。本次會議共分5個主要議題和活動內容：
A) 生物質能戰略和政策;
B) 生物質能對農村的可持續發展的影響;
C) 生物質能技術的創新和應用;
D) 參觀FENASUCRO(世界最大的糖與酒精業技術與裝備展覽會);
E) 參觀生物質熱電廠(Energy Company Santa Elisa)
三、巴西生物燃料乙醇的發展和經驗
1. 經過多年努力，巴西生物燃料乙醇已成為一種具有市場競爭力的能源
巴西燃料乙醇的生產始于上世紀70年代初期。當時正值世界性石油危機，巴西是一個石油資源短缺的國家，80%的石油消費依賴于進口，石油供不應求給巴西經濟帶來巨大打擊。為了擺脫石油危機對國民經濟的影響，巴西政府決定實施石油替代的計劃，簡稱為PROALCOHOL計劃。其目的是利用生物乙醇部分地甚至全部替代石油作為車用燃料，以減少汽車汽油的消耗。
在此計劃指導下，改建或重建一批燃料乙醇生產廠，同時，政府還同汽車制造商簽署了一項諒解備忘錄(Me morandum of understanding)，確保乙醇燃料汽車的生產，以促進該項計劃的實現。1977年巴西第一輛以燃料乙醇為燃料的原型汽車問世，1979年正式在市場上出售。
1979年以后，世界經濟遭受了第二次石油危機的打擊。巴西也未能幸免。于是，政府決定擴大PROALCOHOL計劃，并增加設備，進一步擴大無水酒精的生產規模，同時支持鼓勵酒精汽車(全部或部分燃燒乙醇的汽車)的生產。為此政府制定出臺了一系列強有力的扶持政策(詳情見后文)，結果導致近100億美元的企業投入，級大地促進了燃料乙醇的發展。到目前為此，已形成年產160億升燃料乙醇的生產能力成為世界生產乙醇最多的國家。2000年全世界共生產乙醇340億升(約相當于2856萬噸)，其中巴西產量占125億升(1050萬噸)，居世界第一位;其次是美國65億升(546萬噸)，中國30億升(252萬噸，全部為含水乙醇)，歐盟20億升(168萬噸)，印度17億升(143萬噸)和俄羅斯13億升(109萬噸)。
圖1展示了多年來巴西燃料乙醇生產發展情況。可以看出，其發展歷史亦不平坦。尤其是80年代的后期和90年代的初期起伏較大。這主要是當時國際石油供應較充足，油價較低和國內經濟發展受挫所致。但從總體發展情況來，還是個不斷增長的趨勢。
燃料乙醇產業的發展是一項復雜的系統工程，其中燃料乙醇應用技術的開發是一項關鍵環節。因此，在不斷擴大乙醇生產的同時，亦十分重視燃料汽車的開發。巴西不僅支持燃用E26(26%的乙醇+74%汽油)汽車的生產，也支持E100(純乙醇)汽車的開發。2003年起，他們還開發出一種名為多燃料的汽車，既可以燃用乙醇汽油混合燃料，又可燃用純汽油，主要取決用戶的意愿。目前這種車輛發展很快，到2004年8月份即銷售了35000多輛，參見圖2。表1為巴西多年來燃料乙醇的發展情況。
表1. 巴西歷年輕型車輛的銷售情況(輛)
燃料乙醇車 汽油車 合 計
1979—1990年
1991—2002
1979—2002 4,606,728
898,486
5,505,214 3,656,722
12,648,832
16,305,554 8,263,450
13,547,318
21,810,768
隨著生產規模的擴大和技術進步，燃料乙醇的生產成本和價格不斷下降。一方面，原料生產率顯著提高，致使成本下降。80年代，每公頃土地平均可生產乙醇3900升，到2001年則提高至5600升，目前已上升至6500升。另方面是乙醇生產技術及規模的擴大的結果。圖4較形象地反映了這一變化。
目前，燃料乙醇已成為一種自由買賣的商品。巴西境內，任何一個加油站都設置了燃料乙醇的加添設施，用戶可根據自己的意愿任意購置。價格一般相當于汽油售價的60—65%，即0.99—1.5巴幣/升，汽油售價一般在2.2—2.5巴幣/升之間變化。
燃料乙醇的發展給巴西帶來五大收益：
一是對減少石油進口做出了實質性貢獻;
二是促進了巴西蔗糖的生產和市場擴大;
三是創造了數十萬個就業崗位;
四是減少了CO、HC、NOX和溫室氣體的排放;
五是進一步改善了交通運輸領域能源消費的結構，參見圖5和圖6。
In 2002, sugarcane (ethanol + sugarcane bagasse) share in the energy matrix was 13%.
2. 選擇符合巴西國情的原料和技術路線是巴西燃料乙醇產業健康發展的根本原因。
巴西素有以乙醇為燃料的歷史傳統和技術基礎。早在1920—1928年，就曾采用不同比例乙醇摻入汽油中作為汽車燃料;1931年又成功地摻入5%的乙醇作為車用燃料;1941年乙醇摻入量增加至10%，可使汽車成功地運行。因此發展燃料乙醇對他們而言可說是水道渠成，輕車駕熟。
同時巴西又是世界著名的產糖國家，擁有得天獨厚的土地資源和氣候資源，全國許多地區都具備種植甘蔗的條件。巴西人口少，不到我國人口的1/7，而耕地和多年生作物土地面積則高達7600萬公頃，相當于中國同類土地面積80%。這就是說，以甘蔗為原料制造燃料乙醇，資源是豐富的，可供更大規模的開發和應用，不存在土地和氣候資源的限制。
3. 政府重視，制定并實施了基于市場的激勵政策是巴西乙醇燃料的發展的根本動力。
1978年，巴西政府為了推動PROALCOHOL計劃，從經濟上和政策上采取了一系列措施，以保障燃料乙醇產業的發展。實踐證明效果是不顯著的。這些措施主要有以下幾點：
(1) 車用汽油和燃料乙醇市場價格由政府統一控制，并保證燃料乙醇以低于汽油市價65%的價格出售;
(2) 對購置燃料乙醇+汽油的車輛實行稅收優惠，減稅5%;
(3) 對改善設備、提高燃料乙醇生產水平的企業給予投資補貼;
(4) 實行“配額制”，要求全國各加油站都必須同時銷售燃料乙醇;
(5) 加強加油站的維護和保養，以確保燃料乙醇的供應。
在這些政策的支持下，80年代巴西燃料乙醇獲得了巨大發展，燃料乙醇的生產和應用都達到了歷史較高的水平。
4. 因勢利導，及時調整政策，也是保證巴西燃料乙醇健康發展的一個重要因素。
進入90年代以后，燃料乙醇生產技術更趨成熟，生產成本隨著甘蔗種植和乙醇加工技術的改進而進一步下降，加之，其時巴西經濟發展遇到新的困難。政府及時調整了燃料乙醇生產的補貼和價格補貼，官方貸款急劇下降，從而為燃料乙醇產業的健康發展提供了條件。目前，在巴西乙醇燃料已成為一種跟汽油一樣的自由買賣的能源，在巴西境內任何一地都可以獲得該種燃料。其價格隨市場需求變化而變化，也就是隨汽油的價格、國際糖業的價格變化而變化。
四、結論
生物質原料對人類具有廣泛的用途，特別是淀粉類原料是糧食的主要來源，是食品、飼料，釀造和其它輕工業的重要原料。燃料乙醇計劃的順利實施的基本保障是必須擁有充足的原料供應，并且不能對其它行業的正常需求產生消極影響。也就是說，燃料乙醇生產的原料供應不能與糧食爭資源。所以，建立我國的燃料乙醇生產的工業，保障充足的原料供應是根本。一方面可先以玉米等淀粉類為原料，建設新的燃料乙醇生產實施，提高我國燃料乙醇生產能力，另一方面要開發新利用纖維素廢棄物的工藝技術，發展和推廣高產能源作物，為大規模應用乙醇燃料提供先進的技術支撐和可靠的原料保障。總而言之，發展乙醇燃料是重大的戰略舉措，對我國能源安全和環境建設將產生巨大而深遠的影響。盡管存在許多問題和障礙，通過有效的政府行為和各界的努力一定可以加以解決和排除。
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