绿色海岸 ： 巴西 1000 亿美元的脱碳机会

©GettyImagesPollyanaVentura 可持续性 绿色海岸：巴西1000亿美元的脱碳机会 巴西因其丰富的自然资源，在许多潜在的去碳化解决方案中扮演关键角色 。要如何扩大该国在国内及全球的可持续影响力？ 这篇文章由GuillaumeDecaix,HeloisaCallegaro,HenriqueCeotto,NelsonFerreira,ReinaldoFiorini,RobertoFantoni,TracyFrancis,VijayGosula和WielandGurlit共同撰写，并由JulianaPinto审阅。 2024年10月 巴西今年将首次主办二十国集团峰会（G20），这一角色使其能够引领讨论关键的全球问题。今年11月18日至19日在里约热内卢举行的峰会上，议程上的重点之一是气候变化挑战以及为减少温室气体（GHG ）排放所需的资金密集型能源转型，这与2015年巴黎协定中的承诺相符。 巴西是全球十大温室气体（GHG）排放国之一，但其现有的资源禀赋可以支持其他地区以更低成本和更高效率实现去碳化 。巴西的关键优势包括其巨大的可再生能源潜力，这些潜力通过一体化电网相连；庞大的森林资源；以及独特的生物基潜力 ，能够促进食品和生物质的更快、更经济高效的生长。所有这些因素结合在一起，不仅可以让巴西在未来十年内实现净零排放，还可以使其成为低碳材料（如绿色热压块铁、绿色生铁、甲醇、氨和碳捕获服务）的出口国。 进入该国并帮助绿色企业应对他们当前面临的问题，包括资本支出项目中不断上升的通胀压力、绿色产品需求的暂时下降、融资渠道的恶化以及估值的下滑。 这篇文章概述了巴西在全球能源转型中发挥领导角色的一些最重要机遇，并详细说明了该国为抓住这些机遇所需采取的措施 。文章分为三个部分，对应于B20的能源转型和气候任务小组提出的建议，麦肯锡担任知识合作伙伴。 首先是能源解决方案组合，这将涉及进一步开发和使用可再生能源及其他能源解决方案，以在短期内和长期内促进去碳化。其次是能源和资源效率，目标是在全球范围内将年度平均能源效率提高一倍。第三项建议是推广有效的自然气候解决方案，以减轻气候变化并增强生物多样性。最后 ，我们将详细说明潜在的GDP红利以及巴西如何抓住这一机遇。 如果该国采取必要措施成为绿色powerhouse，巴西经济将有望繁荣：我们估计到2030年这可以为GDP增加高达1000亿美元 ，并创造640万个就业岗位。绿色转型有可能吸引大量投资。 加快开发和使用可再生和可持续能源解决方案 巴西可以通过利用其风能、太阳能和生物质能的可再生能源潜力，在全球经济转型中发挥引领作用，实现经济去碳化并出口清洁能源。出口形式可以包括氨气、第二代（2G）乙醇、可持续航空燃料、生物炭以及绿色金属。 巴西可以采取的一种途径是“能源加固”策略，这是一种通过将能源密集型商品（如金属制品 ）置于高效且安全的绿色能源生产地点来实现这些商品生产去碳化的战略。这样的举措可以 降低生产成本并使巴西能够达到排放目标，前提是物流排放不抵消这些收益。电力就近供应并非新概念；过去，能源密集型行业曾迁移到能源成本最低的地方。铝业就是一个例子；过去，其主要冶金工艺（将氧化铝转化为铝）迁移到了低成本能源地区，而次级冶金工艺（半成品）和下游环节则保持在需求附近。关键区别在于，今天电力就近供应不仅关注成本，还侧重于可持续性和环境影响。 此前，麦肯锡的研究估计，到2040年，可再生能源和生物基能源市场的潜在市场规模可能达到900亿美元（如图1所示）。巴西能源解决方案组合中的两大方面是可再生能源和生物基解决方案。 附件1 1“绿色隐藏的宝石-巴西成为可持续发展强国的机会”，麦肯锡，2022年11月4日。 可再生能源：风能和太阳能有望成为巴西的主要能源 巴西的电力矩阵中有超过85%基于可再生能源，主要为水电，占约60%。虽然目前风能和太阳能在巴西电力结构中约占20%，根据麦肯锡的数据， 研究建议，到2040年，这些可再生能源的平准化能源成本（LCOE）可能分别下降27%和46%（如图表2所示）。届时，这些可再生能源将成为该国的主要电力来源，潜在地占总装机容量的47%，并在2040年创造额外的110亿美元市场。 附件2 现有的extensive水电基础设施可以与风能和太阳能的扩展相补充。受控的水电释放可以有效应对间歇性挑战。 与这些来源相关，可能减少对电池储能的需求。这为寻求可靠且持续的绿色电力的企业带来了显著优势。 2“巴西从哪里获得电力？”，国际能源署(IEA)，2023年，2024年10月14日访问。 3“巴西从哪里获得能源？”，IEA，2023年；“巴西在2023年实现了93％的可再生能源发电量”，Enerdata，2024年2月14日。 从风能和太阳能中获取全部价值将取决于满足两个要求。首先，需要一个稳健且稳定的电力供应体系，以促进广泛的电气化（尤其是工业 、交通和物流领域）。其次，需要扩展现有的集成电网基础设施，以便加速已生成电力的整合。国家电力系统运营商（ONS）认识到，在巴西容纳未来风能和太阳能发电传输的重要性 。ONS估计，在2024年至2028年间，大约需要90亿美元的投资来电网传输，以允许全额盈余的流动。4 开发绿色氢气（GH2）也需要进行电网建设 ，因为氢气生产成本的70%来自能源。 巴西已经是HBI和生物炭基高炉技术的竞争力生产国。我们的分析表明，通过高炉路线并在欧盟进行碳捕获生产铁的完全到岸成本约为每公吨460美元。相比之下，巴西可以使用生物煤生产并运送到欧盟的成本约为每公吨265美元。同样，巴西生产的HBI，预计完全到岸成本为每公吨465美元。 到2030年，预计绿氢的平准化氢成本（LCOH）将达到每公斤约2.50美元，这使巴西在全球大规模氢生产方面成为最具竞争力的国家之一。巴西正逐步确立自己作为低成本绿氢生产地点的地位，与欧洲联盟生产的直接还原铁（DRI）氢相比，仍具有高度竞争力，后者到岸全成本为每公吨560美元。GH2在开发全球绿色大宗商品市场中扮演关键角色，包括氨、使用绿氢替代天然气作为还原剂的绿HBI以及e-甲醇。 一个新的氢气（GH2）法律框架recentlyenacted在巴西将likely加快GH2项目的发展。该框架下的新激励计划，包括Rehidro和PHBC，将进一步促进这一进程。(普莱诺·德·希罗加·德·拜克索·卡波诺,or低碳氢计划)可能为氨气提供每公吨超过100美元的激励措施。7摩根士丹利的估算表明，绿色氨气因此有可能竞争力地取代大多数氮及其衍生物的进口。 4PAR/PEL2023，国家电力系统运营商(国家电力系统运营商)，2023年。 5“绿色氢：在巴西和世界创造可持续财富的机会”，麦肯锡，2021年11月25日。 6法规PL2308/2023。 7“绿色隐藏的宝石”，2022年11月4日。 基于生物的解决方案：到2040年将有400亿美元的市场机会 巴西在可持续生物燃料、可持续航空燃料（SAF）、生物炭和生物甲烷等生物基解决方案领域具备领导潜力。 对于可持续生物燃料，巴西在原料供应和生产能力方面具备显著优势。我们的分析表明，到2040年，可持续生物燃料的总市场机会可能高达400亿美元。8出口可能在这里发挥重要作用：巴西是全球第二大乙醇生产国，并且在工业规模的E2G（第二代生物燃料生产，使用生物质如甘蔗渣）生产方面处于领先地位。E2G每年可以实现超过140亿升的产量。10并在相同的种植区域内将乙醇产量提高多达50%，超过当地需求并enables出口。11 巴西也可能成为生物炭的全球生产国之一，用于金属铁的生产。这将利用来自桉树的生物质替代现有高炉中的粉煤，从而减少综合钢铁厂20%至30%的排放量，并支持一个占全球温室气体排放量约8%的行业转型，根据国际能源署（IEA）的数据。12 生物炭也可以用于替代其他类型的燃料，在高 温（高于450°C）工业应用中，如煅烧，可以取代天然气和燃料油。根据我们的分析，到2030年，仅在巴西，生物炭市场可能达到30亿至 40亿美元的规模。主要限制因素可能是桉树的生长周期以及生产高质量无甲烷生物炭所需的连续碳化炉的安装。这将使巴西能够生产绿色生铁，其排放量比传统冶金煤低约90%，从而在国际市场上获得溢价。13 对于可持续航空燃料（SAF），据我们估计，到2035年，巴西每年可能供应高达2500万吨 。这有可能推动大规模恢复退化牧场，并将其重新定向用于生物能源作物。多种作物符合条件，包括与当地生态系统相匹配且具有高能量密度的作物。例如，根据麦肯锡的估计，到2035年，macaúba（一种棕榈树）可能占巴西SAF产量的75%，并且可以在严重退化的牧场上种植而无需改变当前的土地使用方式。此外，将生物能源与碳捕获和储存（BECCS）系统结合应用于生物燃料生产，可以开启负碳燃料的新市场潜力。 最终，巴西也有潜力建立一个强大的生物甲烷行业，预计到2040年市场规模将超过150亿美元。14 这种增长可以通过利用废弃物和副产品来实现 。需要在生物消化器、生物气体升级以及生物甲烷运输基础设施方面进行投资，重点放在三种主要原料上：甘蔗滤泥或过滤饼、动物废物以及城市废物。 8Ibid. 9“按国家或地区划分的全球乙醇产量”，可再生燃料协会，2024年1月更新。 10按当前产量计算(甘蔗的34BiL/年乘以份额)(乙醇生产率的82％x50％)。 11“第二代乙醇：潜力与机遇”，Raizen，2023年2月10日。 12净零钢铁行业的排放测量和数据收集，IEA，2023年4月。 13“绿色隐藏的宝石”，2022年11月4日。 14Ibid. 能源和资源效率：提高工业效率和回收利用的关键作用 行业效率 生物燃料是巴西工业的主要能源，占能源结构的48％。15然而，化石燃料仍占能源结构的29%，而电力，作为工业能源效率的关键指标，占23%。16这与全球平均水 平基本一致。17 巴西可以使其工业更加节能，尽管道路充满挑战。在重工业领域，材料替代、高效设备和先进的能源管理系统均可提高能效。对于轻工业，扩大高效电动机系统的使用是必要的。巴西还有空间进一步提升材料回收利用率。 在巴西，工业能源强度在2005年至2021年间平均每年上升2%，突显了工业部门提高能效的迫切需求（如图3所示）。 附件3 15“巴西的能源使用情况如何？”，IEA，2023年。 16Ibid. 17Ibid. 重工业包括水泥、钢铁、造纸和矿业，在巴西工业部门中约占70%。18机械设备平均年龄约为14年，其中38%的设备接近或超过了制造商推荐的使用寿命。在生物燃料和冶金领域，机械设备的平均年龄分别为20年和18年。19这些较旧的资产通常配备过时的技术，因此能效较低，并增加温室气体（GHG）排放。然而，已贬值的资本成本使得剥离化石燃料资产并用电气化资产替代变得不够具有吸引力。随着如生物质和生物甲烷等较少碳密集型原料的可用性增加，转换旧的化石燃料基基础设施将变得更加可行。这可能会刺激对能源效率的投资。短期内，替代方案——例如材料替代（例如，在水泥生产中降低熟料比例）和先进的能源管理系统以提高能源使用可见性——可以帮助降低能源强度。20 轻工业，包括食品、饮料、机械、建筑和纺织业，构成了工业部门剩余的30%。对于这些行业，提高能效的关键措施包括技术手段，如扩大高效电动机系统的应用范围，并提高电机最低能源性能标准（MEPS）的要求。21 通过回收利用改善循环性 循环性代表了一种变革性的经济和增长方法 。这种方法在整个价值链中促进自然资源的高效利用和可持续实践。循环性框架通过四大关键杠杆发挥作用：收紧循环回路；延长循环时间（延长产品的生命周期）；通过重新利用产品进行多级使用；以及增强产品的可重复使用性、部件和材料的可重复使用性 。 在2024年6月，巴西政府批准了《国家循环经济战略》（NationalStrate