绿色货运走廊的基础设施和监管需求

巴西交通部门备忘录 巴西道路货运行业的脱碳对于实现该国到2050年的排放目标至关重要。为了大规模实现道路货运行业的脱碳，巴西需要鼓励现有柴油卡车向由电力或氢气驱动的“低碳”和“零碳”替代卡车技术转型。然而，每种替代卡车技术对其充电或加氢基础设施都有其自身的要求，这可能需要大量资本投入。本备忘录总结了一种推动巴西绿色货运走廊的短期战略，该战略基于以下信息：(1) 对最有希望的走廊进行仔细的多标准评估；(2) 基于不同零排放卡车技术的采用，对这些走廊的潜在需求进行预测；以及(3) 部署充电/加氢基础设施的技术经济可行性，这些基础设施用于在优先走廊上为货物移动提供电力/燃料。根据当前车辆和基础设施技术发展的现状，巴西绿色走廊的早期部署可能会利用电池电动卡车，从而需要制定一个沿主要走廊的充电基础设施投资计划路线图。该路线图应辅以鼓励采用零排放卡车的激励措施，以及支持多元化且良好管理的可再生能源部门，以实现低碳运输的供需平衡发展。最后，随着替代燃料车辆和基础设施技术的发展，有关巴西道路货运行业脱碳的分析必须定期重新评估，特别是在政府雄心勃勃的低排放氢气生产计划下。 卡洛斯·贝拉斯·拉马斯，加布里埃尔·佩雷拉，乔安娜·穆迪 致谢：这份笔记是巴西可持续性和弹性交通物流项目（P179908）一系列分析和建议成果之一，该项目在碧安卡·碧安奇·阿尔维斯（运输、拉丁美洲和加勒比地区实践经理）和路易斯·阿尔贝托·安德烈斯（基础设施项目主管，巴西）的指导下进行。这份笔记总结了IDOM为世界银行进行的咨询研究的发现，并未进行进一步的同行评审。该研究得到了西班牙拉丁美洲和加勒比基金（SFLAC）的支持，资金来自西班牙政府。 使用微软必应365创建的图标。 2022年，巴西的道路运输贡献了201百万吨（Mt）的二氧化碳当量（CO2e），占该国交通部门温室气体（GHG）排放的86.2%。主要由道路运输的货运运输产生的温室气体排放达到126.8 Mt CO2e，超过了发电产生的排放。1 因此，对巴西道路货运部门进行脱碳是满足该国到2050年的排放目标的一项紧迫任务。 要实现道路货运行业的规模化脱碳，巴西需要鼓励将目前主要使用的、大多以柴油为动力的老旧卡车转向“低碳”和“零碳”替代卡车技术。通过RenovaBio等计划，巴西在低碳生物燃料的生产和采用方面处于领先地位。巴西还拥有巨大的低碳氢气生产潜力；在2024年8月，该国通过了第14.948号法律，即“巴西氢能法”，以提供支持其发展的必要监管框架。此外，该国的清洁电力矩阵——其产生的88%电力来自可再生来源2—为巴西在最大化卡车电气化的环境影响方面提供了独特的优势。研究表明，如果具备合适的支持基础设 施，这些替代卡车技术均可行；3 然而，每种技术都需要其自身的充电或加燃料基础设施，这可能需要大量资金。 因此，任何旨在推动巴西绿色货运走廊发展的策略都必须基于以下方面：(1)对最具潜力的走廊进行细致的多标准评估；(2)基于不同零排放卡车技术的应用，预测这些走廊的潜在需求；以及 (3)部署用于为这些优先走廊中的货物移动提供电力/燃料的充电/加油基础设施的技术经济可行性。这些考量需要随着替代燃料车辆和基础设施技术的进步而定期重新评估。本备忘录总结了为识别中期适合脱碳的潜在公路货运走廊所进行的一项初步分析，但需要进一步分析来确定实现巴西气候目标所需的公共和私人投资，包括车队和加油基础设施。 第一步. 基于多标准分析建立优先走廊 第一步是识别具有最大潜力转变为绿色走廊的货运道路走廊。确定了十三条物流走廊的长名单，其中包括具有显著货运流的联邦公路、连接主要货运起点-终点对/关键物流节点的道路，以及先前研究和国家物流规划中确定的道路（见地图1）。然后根据技术标准（例如货运量、与可再生能源生产和氢气生产枢纽的连通性、与多式联运基础设施的连通性、走廊长度等）、环境标准（例如与保护区的重叠）、法规标准以及优先考虑欠发达地区的经济社会标准，对这份走廊名单进行了排序。4 根据这种优先级方法确定了一个由三条走廊组成的短列表（见地图2）： 1.圣保罗—阿拉卡茹走廊（2,158公里）：据估计，2024年该走廊的日均货运车辆数为7,906辆，交通量巨大，通过贝尔霍斯通过圣保罗连接主要经济节点到东北部的中间配送节点，与受保护或可持续利用区域的重叠非常有限。 2.科朗巴-维多利亚走廊（2,223公里）：据估计，该走廊每日的日均货车交通量为6084辆，它连接了一个主要的跨国节点与玻利维亚，以及贝尔霍斯廷斯市的节点 并与维多利亚。这条走廊在可再生能源生产节点整合方面也表现优异，且靠近预期用于工业脱碳的绿色氢气生产地点。 3.里约热内卢—贝伦走廊（2,121公里）：日均车流量为2324辆货运车辆，该走廊的交通量低于其他优先走廊，但在与其他道路的连通性、社会经济因素以及与可再生能源生产及氢能生产中心的融合方面得分较高。 第二步。预测零排放卡车在每个走廊的采用率和需求量 接下来，针对巴西国家车队采用电动或氢燃料卡车的情况进行了潜在场景的制定。在近期（前四年），假设巴西车队中零排放卡车的比例将达到部分经济合作与发展组织（OECD）国家观察到的平均比例：氢燃料电池电动卡车（FCET）为1.10%，电池电动卡车（BET）为1.19%。在中期（第五年至第十年），场景假设实施公共政策以激励零排放卡车的采用，使巴西车队实现OECD国家的脱碳目标：FCET为30%，BET为50%。而在长期（超过十年后），FCET和BET的零排放卡车比例均为50%。 三条优先走廊的货运交通量（即AADT）随后被预测到2050年，并应用了假设的份额。到2050年，预计电动和氢燃料卡车在走廊内的日运营车辆数量相同，总计为4,940辆，在圣保罗–阿拉卡茹走廊，4,773为科朗巴–维多利亚走廊，以及 2,279 个为累西腈–贝伦走廊。 第三步。根据当前技术发展状态评估基础设施需求 最后，针对三个优先走廊，进行了一项高级成本效益分析（CBA），以评估沿走廊建设充电或加氢基础设施以支持电动卡车和氢燃料卡车使用的投资经济回报。 首先，基于2019年及以后推出的卡车型号的技术规格，为BETs和FCETs推导出了一组性能指标，以考虑最新技术。5 Both BETs and FCETs offered models with payload capacities above 20,000 kg. BETs had an average range of 380 km per charge while FCETs had an average range of 643 km per refuel; and BETs had an average charging time of 108 minutes compared to an average refueling time of 17 minutes for FCETs. Based on these performance metrics, it is estimated that BETs will need to stop to recharge six times while FCETs will refuel twice along the entire length of the studied corridors. 接下来，根据假设的BET和FCET性能指标以及第2步预测的每个走廊的零排放卡车需求，估算了沿三条走廊所需的充电或加氢站的数量和类型。在计算支持BET所需的充电站数量时，采用了基于需求和距离的方法，并遵循欧洲综合运输网（TEN-T）的法规。计算所需充电站数量时，关键输入包括卡车的日消耗量、站点类型（慢速、半快速、快速和超快速）。6 充电插槽数量、运行性能、车载效率和功率传输比。 一旦充电/加氢基础设施需求得到估算，便以10.92%的折现率进行了高阶经济净现值分析。经济成本包括：(i)资本支出（CAPEX）、(ii)运营支出（OPEX），以及(iii)站点土地成本。对于电动汽车充电站，CAPEX涉及充电站的基建、硬件和软件成本，安装以及电压变压器。对于氢燃料加氢站，CAPEX包括低压储罐、压缩机、高压储罐、氢气加注机，以及对于现场生产的电解槽。经济收益包括：(i)与柴油相比的电力/氢气价格，(ii)与柴油卡车相比，购买、运营和维护零排放卡车（不含燃料）的成本，(iii)温室气体（GHG）排放减少量，(iv)噪音降低，以及(v)空气污染物排放减少量。 对基准案例假设进行了敏感性测试，包括：资本支出（±30%）、运营支出（±30%）、零排放卡车长期采用率（±50%），以及电力或低碳氢气的工业价格（±50%）。 发现 根据当前的技术和价格，沿三条走廊部署电动卡车充电站的好处超过了成本。收益/成本（B/C）比率大于1主要是由以下因素驱动的：(i) 与柴油价格相比，电价更低带来的燃料成本节约；(ii) 与柴油/生物柴油卡车相比，BET卡车的维护成本更低；(iii) 用BET卡车替代柴油卡车减少空气污染物、噪音和温室气体排放带来的社会效益。即使对关键假设的最坏情况敏感性分析下（见图1），B/C比率仍大于1。 另一方面，在每条走廊的基本案例假设下，为FCET卡车部署氢燃料加注站的收益并不能抵过成本。B/C比率低于1主要是由于：(i)与当前柴油燃料相比，为卡车加注绿色氢的成本很高；(ii)与柴油卡车相比，FCET卡车的购买和运营成本更高；以及(iii)加注站的运营和维护成本很高。总体而言，这些结果表明，FCET卡车及其加注站的当前技术成熟度导致其成本高于经济收益所涵盖的范围。在每条走廊的分析敏感性测试中，仅为33%的情况下，为FCET卡车部署氢燃料加注站获得了大于1的B/C比率（见图1）。在这些敏感性分析中的可行性是由绿色氢气价格降低50%所驱动的。虽然降低氢燃料加注站的CAPEX有助于提高B/C比率，但这本身并不足以驱动B/C比率大于1。 总而言之，根据当前车辆和基础设施技术的发展状况，巴西早期部署绿色通道很可能通过BETs实现，从而需要制定一个沿主要通道的充电基础设施投资计划的路线图。 前进方向 本节概述了巴西的前进方向，重点介绍了为支持分阶段部署绿色走廊、促进可持续经济增长以及将该国定位为全球领先的货运运输部门脱碳领导者所需的关键政策措施和战略行动。 1. 建立一个具有适当监管支持的优先走廊投资计划。 在短期内，电动货运走廊的发展应遵循一个明确的计划来部署卡车充电站基础设施，利用地理映射和基于需求的分析来提供适当的覆盖范围。此外，一个强大的法律和监管框架对于释放这些电动货运走廊的全部潜力至关重要。公共政策应促进与水路和铁路的跨模式运输，缩短平均行程长度，以便更好地与BET范围相一致。此外，联邦和州政策应明确优先发展货运走廊的基础设施，具体规定强制站点数量，并监管基础设施条件和空气质量。充电站许可和运营的法律要求应明确需要进行安全、环境和健康风险评估，并制定环境影响研究。管理燃气网络和加注站的混合监管也是成功部署绿色走廊的必要条件。公共部门这样的明确指导将有助于促进创新、吸引投资，并确保沿货运走廊的充电基础设施的整合。 2. 激励采用零排放卡车。 对充电和加氢基础设施的投资回报取决于这些站点的需求水平。因此，为促进零排放卡车的采用是必要的，以使基础设施部署的商业案例成立。新的举措，如绿色出行和创新 (绿色出行与创新，MOVER）项目为强化巴西重型车辆能效标准提供了机会，旨在通过向车辆价值链中的企业（包括税收优惠、补贴以及对绿色技术研究与开发的支持）提供税收激励来支持本地车辆制造。促进车队更新和零排放卡车技术采用的进一步机会还包括报废或费税抵免计划、税收减免以及对卡车车主的补贴。 3.支持能源部门多样化且管理良好的脱碳。 确保能源网络能够支持不断增长的电池电动汽车和氢燃料电池汽车的需求至关重要。这可能包括投资扩大可再生能源发电，并提升电网输配电能力，特别是