專題

Wednesday, April 30, 2008

巴西的酒精工業

巴西推動了29年的以廉價甘蔗生產乙醇燃料計畫,主要包括有:利用蔗渣來產生熱及電力;採用先進的技術與設備;全國採用B22(汽油中混合22 %乙醇);4百萬輛汽車以含水酒精為燃料。在2003年,巴西的乙醇計畫更提供了近70萬就業機會,1975至2002年間,總共減少500億美元的石油進口。今天,巴西更有40 %以上的汽車使用乙醇為燃料。預估2008年巴西酒精總生產量將達264億公升。
巴西政府提供的3個重要的奬勵措施,來獎勵乙醇工業:保證所有生產的乙醇由國營石油公司Petrobras公司收購;提供低利貸款;以及固定的汽油和乙醇價格比,在加油站,乙醇的售價為政府設定汽油價的59 %。這些加油站在無補貼的情況下仍可造成乙醇生產的競爭。
近年來,巴西每加侖乙醇未稅零售價格已低於汽油。最近,更提撥5000萬美元來支助甘蔗生產及乙醇製造的新科技研究。

國家乙醇生產計畫
1973年石油危機後,當時執政的巴西軍政府Ernesto Geisel將軍,於1975年發起了乙醇生產計畫。
該乙醇生產計畫是一項全國性的計畫,由政府資助,以逐步淘汰所有使用化石燃料(如汽油)的汽車而改用乙醇。它開啟了無水酒精與汽油的混合燃料的新紀元。從那時就開始使用這種現在所稱B24混合燃料,即24%的酒精和76%汽油的混合燃料(俗稱B24乙醇汽油)。該計畫成功地減少了1000萬輛汽車使用汽油,減少了該國的對石油的進口依賴。當時決定以甘蔗生產乙醇的原因是基於甘蔗的生產成本比較低,其他也曾經以木薯進行測試。酒精汽車的銷售推廣也曾經跌倒過,在80年代末期到90年代初,因國際糖價飊升,各家糖廠都改生產砂糖,而造成酒精產量減少,汽車加不到酒精,再加上當時國際油價下滑。

巴西酒精汽車生產
年 酒精車產量 全部汽車產量 酒精車百分比
1979 3,328 912,018 0.4
1980 239,251 933,152 25.6
1986 619,854 815,152 76.0
1990 71,523 663,084 10.8
1998 1,188 1,254,016 0.1
2002 48,022 1,521,431 3.2
2007 1,716,716 2,388,402 71.87
資料來源:巴西汽車協會, 2003.

蔗渣生電

約僅有30 %的蔗糖以化學能儲存在成熟的甘蔗植體中;其他35%儲存在葉子和梢頭部,這部份在甘蔗採收時都丟棄在田間;35 %儲存在纖維材料(蔗渣),於壓搾完後也變成廢棄物。
目前有部分的蔗渣,用來燃燒煱爐,提供製糖蒸餾和發電,使得乙醇工廠的能源應用,除能自給自足外,還可出售過剩的電力。目前的電力產量是600 MW自用和100MW出售。另外,為配合電力公司的宣導“平價電費”(約美元10/gj或美元0.036/kwh )簽了十年的合同。這種電價僅為世界銀行認可投資類似的專案參考價格的一半。乙醇工廠的能源因為是在乾季發電特別顯得有價值,因為該時水力發電水庫的存水量所剩無幾。以技術層面來看,蔗渣潛在的發電量約有1百萬千瓦到9百萬千瓦。較高的估算值來自於:將目前的低壓蒸汽鍋爐和透平更換為高壓,加上使用目前丟棄在蔗園的枯葉。
目前,經濟可行的方案是每一噸甘蔗殘留物,產生約288百萬焦耳的電力,其中約180百萬焦耳是用在工廠本身。因此,一個每年壓搾100萬噸甘蔗的中型酒精工廠,每年可出售約5百萬瓦的節餘電力。以目前價格計算,這一座中型酒精工廠每年將可銷售1800萬美元的糖和乙醇,以及約100萬美元的電力收入。如果採用先進的鍋爐和透平(渦輪機),則每噸甘蔗的電力產量可提高到648百萬焦耳,但目前的電力價格並無法平衡這項投資。(根據一份報告,世界銀行只對電力價格至少在19美元/GJ或每度電在美元0.068元以上的蔗渣發電才進行投資)。
蔗渣的燃燒比其他燃料如石油和煤炭在環保的議題上,是比較友善的。其灰分含量只有2.5 %(煤是30-50%),同時它不含硫。因為它的燃燒溫度比較低,僅產生小量的氮氧化物。此外,蔗渣也可出售給工廠作為燃料(取代重油),目前有柑桔濃縮汁,植物油,陶瓷,輪胎再製等工廠等都以蔗渣為燃料。光聖保羅州就使用了200萬公噸的蔗渣,約節省了35百萬美元的燃油進口。
纖維素乙醇的研究人員,現在正試圖從蔗渣和其他植物體上提煉乙醇,並進行工業規模量產。

計畫統計
2003/2004年期巴西甘蔗生產
種植面積 45,000 平公里 ( 2000年)
勞 力 1百萬個工作 (50% 甘蔗栽培, 50%加工)
產蔗量 344 百萬公頓 (50% 蔗糖, 50% 酒精)
產糖量 23 百萬頓 (30% 外銷)
乙醇產量 14 百萬立方米 (7.5 無水酒精, 6.5 含水酒精; 2.4% 外銷)
乾蔗渣 50 百萬頓
發電量 1350 54百萬瓦 (1200 工廠自用, 150賣給電力公司)在2001
勞工數據是業界估計,並沒有計算因種植甘蔗面積增加,而導致萁他作物減少所減用的勞工.

燃料消費量的影響

巴西大部分的汽車都以酒精或乙醇汽油為燃料。最近才有雙燃料(複式燃料)汽車,預期乙醇汽油的混合比例將會再次提升。
目前巴西汽車以純乙醇和乙醇汽油為燃料,每天約省掉2 . 7萬立方米的汽油,折合約為4 0 %的車隊車輛使用量。不過,國內石油消費量仍遠遠大於乙醇消費量(2005年,巴西每天消費約2百萬桶石油,酒精則僅28萬桶)。雖然巴西是一個重要的石油生產國,現在每天還出口汽油1.9萬立方米,但它仍然必須進口石油,因為國內需要使用其他石油產品,例如:柴油(柴油無法用乙醇來取代)。
根據巴西政府的統計,2006年巴西生產了174.71億公升的乙醇。 預期2007年產量增長21.9 % ,令總生產量達212.98億公升。

與美國比較
巴西是以甘蔗為原料生產乙醇,遠比美國的以玉米為原料來得更有效率。巴西能生產每公升22美分的乙醇,美國卻要30美分的成本。甘蔗生長在熱帶或亞熱帶氣候,最低600毫米的年降雨量的地區。甘蔗的光合作用是所有植物中最好的,它能轉換2 %的光能為生物能。乙醇是由甘蔗所搾取的糖酵母發酵而成。甘蔗生產在美國的佛羅里達州,路易斯安那州,夏威夷州和德克薩斯州。美國主要甘蔗產區的產量每平方米約為20公斤。
美國用玉米產製乙醇的成本要比使用甘蔗高出30 % ,因為玉米澱粉,必須先轉化為糖,然後才能蒸餾成酒精。不幸的是,儘管有這些成本差異,美國並不進口巴西乙醇,因為美國對乙醇進口課以高關稅 – 每加侖54美分。以抵補每加侖51美分的乙醇汽油混拌的聯邦稅收減免。這些都是美國強大的糖業遊說團在幕後操控,因為他們不希望有一個強大的玉米果糖競爭對手,及為維持其國內糖業利益。美國和巴西帶領世界生產乙醇,2007年3月9日美國總統布希的乙醇外交,是布希拉丁美洲之行的重點,他和巴西的總統 - 盧拉,雙方同意分享技術。巴西甘蔗貿易協定允許各中美洲國家(哥倫比亞,哥斯大黎加,巴拿馬),加勒比海,安第斯國家免除關稅。

環境影響
在80年代隨著廣泛使用乙醇作為汽車燃料,空氣品質獲得相當的改善,但到90年代由於酒精缺乏,部分汽車返回使用汽油,空氣品質因而有點倒退。
不過,乙醇計畫並非十全十美,並帶來了一系列的環境問題和社會問題。甘蔗田在採收前放火燒,為了除掉枯葉而把蛇等田間生物都燒死了。每年的採收期都會造成甘蔗種植地區相當大量濃煙飄到臨近城市,造成空氣污染,呼吸系統毛病因而飆升。這種現象最近因受到輿論以及衛生單位的壓力已稍有改善。在巴西,最近的一項法律禁止焚燒甘蔗,同時也開始以機器取代人工採收甘蔗。這不僅解決了污染問題,同時新機器也有更高的生產力。
許多地方都為生產酒精而有限度的破壞環境。因為甘蔗田不能放火燃燒,而需增加肥料及農藥的用量,加上除草劑的使用,這些化學物質對環境的污染,恐怕不亞於煙霧。為確保巴西長期乙醇燃料工業的經營與發展,甘蔗種植者必須集中焦點於永續發展,而非短期的生產力。
其他的批評包括甘蔗的生產恐怕會影響到亞瑪遜雨林。但據專家席爾瓦稱,這是不可能發生的。 “葡萄牙人很久以前就發現,亞馬遜是不適合植物甘蔗的” 。

社會責任
甘蔗對巴西比較貧窮地區的社會貢獻極大。雖然它無法與工業化國家的生活水準相比。但至少給了貧窮地區的居民一些採收甘蔗的臨時性工作,改善他們的生活。
巴西現在已有大量的自動化收穫設備,特別是聖保羅州比較富裕和較成熟的甘蔗生產區。但是,因為採用自動化設備而解雇數百名勞工,卻引發了其他缺乏工作機會和社會問題較少地區的恐慌,於是政府給予甘蔗生產者獎勵,希望他們雇用工人來採收甘蔗,不要採用高效率的現代化設備。
有人又問:如果乙醇的生質燃料可以完全取代汽油/原油的話,那會不會產生一些令人關心的議題,諸如:是否甘蔗栽培將取代其他作物,因而造成糧食短缺?不過,這些議題,似乎是毫無根據的。儘管巴西擁有全世界上最大的甘蔗栽培面積,目前約四萬五千平方公里,那也僅佔巴西總面積850萬平方公里的千分之五。巴西現在還有比其他國家有更多未使用耕地。一些評論家也擔心,以後市場也將會變成農地,來為富有人家生產能源作物,而窮人則挨餓,製造生質燃料也污染環境,問題是,不知道這種情況和現在我們所做的有什麼不同?現在我們不是也用了很多化石燃料,忽略環境污染,生產了許多糧食作物外銷到富有的國家嗎?種植甘蔗生產能源,僅為化石燃料的日益短缺價格日益昂貴而做些補充。
巴西的乙醇外銷
2005年12月19日,巴西國營石油公司Petrobras宣佈在日本設立一家合資公司,負責進口巴西乙醇到日本。該巴西-日本乙醇公司的主要工作是建立日本的乙醇市場。
2006年巴西出口乙醇到美國的總金額約達10億美元,比2005年(98百萬)增加了1020 % 。
美國是巴西乙醇的最大潛在市場,目前實行貿易管制,以鼓勵國內乙醇生產。但是美國乙醇大部分是以玉米為原料,它的效率比甘蔗差。更有人擔心,如果允許巴西乙醇在沒有關稅的條件下進口到美國,將會對剛萌芽的美國乙醇工業造成嚴重的打擊。另外的一個爭議是說巴西政府對乙醇製造業補貼,其實這種說法是錯誤的,因為巴西政府的乙醇補助計畫,到90年代就已結朿。其他還有人認為,如果沒有對巴西乙醇課進口關稅,加以限制,則美國政府就應該對其國內新興的乙醇生產工廠者補貼。

瑞典進口相當大量的巴西乙醇,因為該國所有的燃料都摻配有5 %的乙醇。

0 Comments:

Post a Comment

<< Home