巴西开发和利用可再生能源的成就与启示

发布者:伊比利亚美洲研究中心发布时间:2018-04-12浏览次数:189

中国石油集团经济技术研究院经济师  江河 著


内容提要可再生能源的开发和利用有利于强化能源安全,有利于应对气候变化和保护生态环境,有利于推动经济发展和创造就业机会,有利于维系能源价格的稳定。巴西地大物博,气候条件良好,农业资源和生物资源极为丰富。这为其大规模地开发和利用可再生能源创造了有利的自然条件。在乙醇燃料、水力发电、风能、太阳能和核能等领域,巴西取得的成就是有口皆碑的。从巴西开发和利用可再生能源的实践中,我们可以得出以下几个有益的启示:政府应该为可再生能源的开发和利用提供一种良好的政策环境;在开发可再生能源时应该兼顾各方面的利益;必须重视创新在可再生能源的开发和利用中的重要作用;要整合可再生能源的开发和利用的各个环节。


能源安全和全球气候变化及其不利影响是人类共同关心的问题。应对这些问题的方式方法多种多样,其中之一就是开发和利用可再生能源。巴西地大物博,气候条件良好,农业资源和生物资源极为丰富。这为其大规模地开发和利用可再生能源创造了有利的自然条件。

石化能源具有稀缺性和不可再生性。因此,大力开发和利用可再生能源是大势所趋。经过数十年的努力,巴西的乙醇燃料生产技术已达到世界领先水平,使用量快速上升,经济效益不断显现。此外,在水力发电、风能、太阳能和核能等领域,巴西取得的成就也是有口皆碑的。


一、大力发展可再生能源的重要性和必要性


众所周知,能源是人类活动的物质基础的重要组成部分,为各国经济和社会发展提供了不可或缺的动力。能源的使用促进了人类文明的发展,但也使人类的生存面临严峻的挑战。在一定意义上,能源问题已经成为影响经济社会发展的重要问题。

就能源的来源和供给而言,它可分为可再生能源和不可再生能源两大类。顾名思义,不可再生能源是有限的,而可再生能源是无限的。因此,大量发展可再生能源的重要意义是不言而喻的。

大力发展可再生能源的重要性和必要性还体现在以下四个方面:

一是有利于强化能源安全。根据国际能源署(IEA)的定义,能源安全就是以一种可接受的价格确保能源供给的不间断。能源安全的反义词就是能源不安全(energy insecurity)。能源不安全导致的危机数不胜数,对经济和社会发展带来的负面影响不容低估。

强化能源安全的有效手段之一就是扩大能源的供给。地球上不可再生能源的储量是巨大的,但总是有限的。因此,有必要加大开发和利用可再生能源的力度,以减少对不可再生能源的依赖。

二是有利于应对气候变化和保护生态环境。如何应对气候变化和保护生态环境已成为人类社会面临的一大挑战。在国际上享有盛誉的政府间气候变化专门委员会(IPCC)认为,必须确保能源供应对环境的友好性,必须在使用能源的过程中减少温室气体的排放。可再生能源是一种可持续的能源,也是一种能够减少对气候变化产生负面影响的能源。联合国环境规划署(UNEP)同样认为,与不可再生能源相比,可再生能源产生的污染较少。因此,增加对可再生能源的依赖性,有利于减少气候变化。

三是有利于推动经济发展和创造就业机会。可再生能源的开发和利用同样需要大量资金、技术和劳动力。因此,与此有关的投资、研发、输送和销售必然会推动经济发展和创造大量就业机会。

四是有利于维系能源价格的稳定。在过去的数十年时间内,受多种因素的影响,不可再生能源(尤其是石油)的价格经常出现波动。高油价使石油出口国获得了大量出口收入,但使石油进口国受害匪浅;反之,石油价格的下跌减少了石油进口国的进口成本,但石油出口国的经济增长则会受到不良影响。由于发达国家和发展中国家都严重依赖石油和其他一些不可再生能源,因此,其价格的大起大落必然会对世界经济增长产生严重的不利影响。


二、巴西开发和利用可再生能源领域的成就


巴西拥有丰富的石油资源。尤其在近几年,巴西先后发现了多个深海油田。2009831日,时任巴西总统卢拉说:今天是巴西的又一个独立日。我们在6000米的深海处发现了一个巨大的油田。这将使巴西成为世界上最大的石油生产国。……上帝真的是巴西人。

根据美国能源信息署(Energy Information Administration, EIA2015122日公布的数据,截至2015年,巴西已探明的石油储藏量为150亿桶。这一储藏量在南美洲仅次于委内瑞拉。

巴西是世界上第八大、美洲地区第三大能源消费国,但它也是能源生产大国。如在2014年,巴西的石油产量为平均每天295万桶。这一产量使其成为世界上第九大、美洲地区第三大和南美洲地区第二大石油生产国。化石燃料占国内能源消费总量的约60%,可再生能源占将近40%

巴西地大物博,气候条件良好,农业资源和生物资源极为丰富。这为巴西大力开发可再生能源提供了必要的物资条件。相比之下,在所有可再生能源中,巴西的乙醇燃料尤为引人注目。2014年,巴西的乙醇燃料产量为平均每天49.3万桶。这使其成为世界上仅次于美国的第二大乙醇燃料生产国和消费国。

巴西生产的乙醇燃料主要以甘蔗渣为原料。据史料记载,早在1532年,巴西就开始种植甘蔗。这显然与巴西的自然条件有着密切的关系。20世纪20年代末,巴西开始尝试从甘蔗渣中提取酒精。但是,受技术和需求的限制,那时的甘蔗酒精产量不大,而且在技术上也根本无法用作机动车燃料。

1973年爆发的中东石油危机不仅沉重地打击了发达国家的经济,也影响了包括巴西在内的大多数发展中国家的经济。巴西政府认识到,确保能源安全已成为维系国家安全的重要目标之一。自此以后,一方面,巴西加大了石油资源(尤其是海洋石油)勘探和开采的力度;另一方面,巴西开始更加重视可再生能源的研发和生产。1975年,巴西政府制定了全国乙醇燃料计划(Programa Nacional do Álcool)。根据这一计划,巴西政府为加快乙醇燃料的研究与开发、生产、运输和使用都提供了多方面的刺激性优惠。

在开发乙醇燃料的过程中,技术领域的创新发挥了巨大的作用。除引进外国技术以外,巴西还依靠本国科学家的聪明才智,发明了从甘蔗种植到提取乙醇燃料的所有环节的关键技术。

供给与需求必然是密切相连的。汽车产量的增加为乙醇燃料的使用和推广作出了重大贡献。至2010年,巴西的所有汽车制造商都推出了既能使用化石燃料、又能使用乙醇燃料的不同型号的汽车。此外,巴西市场上还出现了使用乙醇燃料的公共汽车和摩托车。英国牛津大学出版社出版的《驶向可持续发展方向的二十亿辆汽车》一书认为,在积极寻找替代能源的世界各国中,巴西因发明乙醇燃料而被认为是最成功的国家。2014年,巴西生产的生物燃料相当于1670万吨油当量(MTOE)。

目前,巴西的乙醇燃料工业技术已处于世界领先地位。20149月,巴西生物燃料公司大生物公司(GranBio)宣布,它已掌握了批量生产第二代乙醇燃料的关键技术。

乙醇燃料的使用不仅扩大了巴西国内的能源供应,而且还改善了空气的质量。此外,巴西还通过出口乙醇燃料获取了一定量的出口收入。2014年的出口量为每天2.4万桶。

为进一步推广乙醇燃料,巴西政府在20152月决定把乙醇燃料在机动车燃料中的比重提高到27%。但是,乙醇燃料的生产也面临着一些困境,其中最突出的是:第一,近几年,随着劳动力成本和土地成本的上升,乙醇燃料的成本也在快速上升。这显然不利于乙醇燃料的推广。第二,乙醇燃料的生产还不时受到国际市场上蔗糖价格的影响。在蔗糖价格上涨时,蔗农就不愿意将甘蔗用于生产乙醇燃料。其结果是,乙醇燃料的生产有时面临原料不足的困境。

在巴西,虽然乙醇燃料的原料是甘蔗而非粮食,但是,甘蔗种植面积的扩大必然会减少粮食种植面积。这就要求巴西必须提高单位面积的粮食产量。作为农业大国,巴西通过推动农业技术领域的创新,成功地达到了增产的目标。英国《经济学家》杂志(2010827日)发表的一篇题为巴西农业的成就的文章指出,在过去的35年,巴西已从一个食品进口国演变为世界上最大的食品出口国之一。巴西是世界上第一个进入食品出口国行列的热带国家(其他食品出口国均地处温带)。就国际市场上交易量最大的5种农产品而言,巴西的出口量均独占鳌头。此外,巴西还是世界上第二大大豆和玉米出口国。世界上的其他农产品出口大国的农产品出口都不及巴西那样多元化。最了不起的成就可能就是大豆种植业。大豆是一种温带农产品,而巴西科学家则成功地培养出适宜于在热带生长的品种。农业奇迹就是在那里的干旱土地上出现的。

巴西的第二大可再生能源是水电。巴西拥有丰富的水资源,因此,水电在可再生能源中占有重要地位。巴西全国各地拥有数百个或大或小的水电站。2014年,巴西全国的水力发电量为3730亿度,约占全国电量的四分之三。

1975年动工兴建、1984年开始发电的伊泰普水电站为巴西的水电作出了重大贡献。它是世界上第二大水电站,仅次于中国的葛洲坝水电站。在投入运行的30多年时间内,它的发电量已大大超过2万亿度,相当于全世界近40天的用电量。

但是,巴西的水电经常受到旱季的影响。每到旱季,由于降雨量减少导致水库的蓄水量不足,发电量大幅度下降。2001年,受巴西历史上最严重的旱灾的影响,大多数水电站无法运转,东北部地区的供电在长达8个月的时间内被迫实施定量供应。近几年,这一情况似乎并未好转。全国各地每年都有不少水电站因旱灾而完全停止发电。这使企业的生产和民众的生活受到严重影响。

巴西的大西洋海岸线长达9600公里。这使巴西获得了持续不断的、潜力巨大的风能。巴西的第一个风力发电场在1992年投入使用。目前全国各地估计已有100多个较大规模的风力发电场在运作。

在发展风能的过程中,巴西注重引进外国的技术和设备。可喜的是,中国的一些风能企业开始青睐市场潜力巨大的巴西市场。它们生产的一些风能设备已进入巴西市场。

为了提高风能的效率,巴西科学家在进口设备的基础上加以必要的改装和完善,使风力发动机更适合于巴西的自然条件。此外,巴西政府还在2002年实施了替代电能刺激计划Proinfa)。该计划既鼓励科学家对风能的利用和生产进行创新,也鼓励能源企业多生产风能。

近几年,巴西越来越重视太阳能的开发和利用。为2014年世界杯足球赛提供场地的马加良埃斯·平托州长体育场(Estádio Governador Magalhães Pinto)和近几年兴建的许多体育场馆,都在其屋顶安装了光伏电板。据报道,巴西希望在2023年使太阳能在全国电能中的比重从目前的不足1%提高到1.8%

应该指出的是,巴西在开发和利用太阳能的过程中得益于以下2个因素:一是巴西的晴天每年在280天以上,二是国际市场上光伏电板价格不断下跌。毫无疑问,这两个因素是任何一个国家在开发和利用太阳能时必须要加以考虑的。

巴西拥有两个核电站。安格拉1号(发电能力为640兆瓦)1984年投入使用,安格拉2号(发电能力为1350兆瓦)于2000年投入使用。安格拉3号的建设工程始于1984年。受经费紧张等因素的影响,该工程尚未完成,预计将在2018年投入使用。

在国际上,核电站常使人引出无限的联想。2004年,巴西政府透露,巴西正在提炼浓缩铀。这一新闻引起了美国和其他一些国家的极大忧虑。联合国原子能机构(IAEA)要求对有关设施进行实地检查,而巴西政府则保护本国工业机密为由,拒绝了该机构的要求。在国际社会压力下,巴西政府最终不得不与该机构达成协议,允许联合国检查人员检查浓缩铀分离机。


三、巴西开发和利用可再生能源的启示


全球气候变化及其不利影响是人类共同关心的问题。工业革命以来的人类活动,尤其是发达国家在工业化过程中大量消耗能源资源,导致大气中温室气体浓度增加,引起全球气候近50年来以变暖为主要特征的显著变化,对全球自然生态系统产生了明显影响,对人类社会的生存和发展带来严重挑战。拥有850多万平方公里国土面积的巴西,无疑也是气候变化的受害者。

在气候变化领域,巴西常被指责对亚马逊河流域的热点雨林保护不力,因而经常受到来自各个方面的批评。但是,近几年,巴西因大力开发和利用可再生能源而受到了国际社会的褒扬。例如,一个名为可再生能源世界的网站认为,巴西使用了大量可再生能源,为世界树立了一个正面的榜样。

此外,可再生能源的开发和利用还能发挥自身的比较优势,开拓新的经济增长领域,增加就业机会。由此可见,这是一种经济利益不容低估的产业。

从巴西开发和利用可再生能源的实践中,我们可以得出以下几个有益的启示:

(一)政府应该为可再生能源的开发和利用提供一种良好的政策环境。在一定程度上,可再生能源的开发和利用是一种企业行为,但这种行为必须在政府提供的良好的政策环境中才能产生积极的效果。巴西政府较为成功地创造了这样一种环境。从产业政策的制定到重大工程的上马,从研究经费的拨付到竞争方式的规制,从能源价格的确定到市场的培育,都离不开巴西政府的重要作用。换言之,在开发和利用可再生能源的过程中,巴西政府能较好地处理看得见的手看不见的手之间的关系。

(二)在开发可再生能源时应该兼顾各方面的利益。可再生能源的开发和利用有利于控制碳排放,有利于发展循环经济和绿色经济,有利于应对气候变化。但是,政府和企业不能为了实现上述目标而不顾其他影响。

巴西在这方面的教训是深刻的。例如,由于在兴古河建造了贝罗蒙特水电站,水位的上升使一些土著印第安人的生存之地和大片雨林被水库淹没,生态环境也受到很大影响。据报道,在动工之前,环境保护主义者和土著印第安人齐心协力,为阻止这一水电站的开工而采用了多种多样的手段,甚至到联合国总部门前示威,但最终还是无功而返。包括新华社在内的国际媒体曾连篇累牍地报道过这一工程引发的非议。

(三)必须重视创新在可再生能源的开发和利用中的重要作用。创新理论的鼻祖熊彼特认为,创新就是建立一种新的生产函数,是把一种从来没有过的关于生产要素和生产条件的新组合引人生产体系。新组合包括以下五种情况:采用一种新的产品;采用一种新的生产方法;开辟一个新的市场;发掘原材料或半制成品的新的供给来源;建立新的企业组织形式。毫无疑问,这一新组合同样适用于可再生能源的开发和利用。巴西在开发和利用乙醇燃料的过程中十分注重创新的作用。而且,这一创新是既包括技术领域的创新,也涉及能源市场体制的创新;既有政府政策的创新,也有消费者消费观念的创新。可以断言,没有创新,就没有巴西的乙醇燃料工业的快速发展。

(四)要整合可再生能源的开发和利用的各个环节。开发可再生能源的目的是利用。这一过程是复杂的,涉及多个方面的环节。这意味着,除了重视开发以外,还要重视如何更好地利用这一重要环节。例如,为了推广乙醇燃料的使用,汽车制造商必须使用特殊的发动机。又如,为了提高风电的消纳水平,必须解决风电并网的问题,减少弃风现象。再如,核电站的运转必须高度关注其安全,确保万无一失,否则会造成极为严重的后果。


四、结语


巴西是能源大国。为了强化能源安全、应对气候变化和推动经济发展,巴西越来越重视可再生能源的开发和利用。巴西地大物博,气候条件良好,农业资源和生物资源极为丰富。这为巴西大力开发可再生能源提供了必要的物资条件。经过数十年的努力,巴西的乙醇燃料生产技术已达到世界领先水平,使用量快速上升,经济效益不断显现。此外,在水力发电、风能、太阳能和核能等领域,巴西取得的成就也是令人瞩目的。

巴西的经验表明,在开发和利用可再生能源的过程中,有必要关注以下几个问题:政府应该为可再生能源的开发和利用提供一种良好的政策环境;在开发可再生能源时应该兼顾各方面的利益;必须重视创新在可再生能源的开发和利用中的重要作用;要整合可再生能源的开发和利用的各个环节。


原文发表在《江苏师范大学学报(哲学社会科学版)》2017年43卷02期,27-31页

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