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by 趙永祥 2015-08-15 07:45:07, 回應(0), 人氣(459)



研究報告02碳交易與低碳經濟之連動關係


研究報告03碳稅與碳交易之政策意涵 



碳交易(Carbon trade

目錄

[隱藏]

·         1 什麼是碳交易

·         2 碳交易的產生根源

·         3 碳交易的法律依據

·         4 碳交易的三種機制

·         5 碳交易的型態

·         6 碳交易市場

·         7 碳交易與低碳經濟的關係

1.  什麼是碳交易

  碳交易是指《京都議定書》提出的溫室氣體二氧化碳排放權交易


  碳交易是為促進全球溫室氣體減排,減少全球二氧化碳排放所採用的市場機制聯合國政府間氣候變化專門委員會通過艱難談判,於199259日通過《聯合國氣候變化框架公約》(UNFCCC,簡稱《公約》)。199712月於日本京都通過了《公約》的第一個附加協議,即《京都議定書》(簡稱《議定書》)。《議定書》把市場機作為解決二氧化碳為代表的溫室氣體減排問題的新路徑,即把二氧化碳排放權作為一種商品,從而形成了二氧化碳排放權的交易,簡稱碳交易。
by 趙永祥 2015-05-29 06:35:25, 回應(0), 人氣(990)


生質能暨生質燃料技術

生質能( biomass energy 或 bio-energy ),係指利用生質物( biomass ),經轉換所獲得之可用能源,如電與熱。根據國際能源總署( International Energy Agency )的統計資料( IEA, 2003 )顯示,目前生質能為全球第四大能源,僅次於石油、煤及天然氣,供應了全球約 11% 的初級能源需求,同時也是目前最廣泛使用的一種再生能源,約佔世界所有再生能源應用的 80% 。 截至 2001 年止,生質能供應約佔世界所有再生能源利用的 80% ,依地區而分,其中亞洲(不含中國大陸)佔 34.2% ,非洲佔 23.9% ,中國大陸佔 20.5% ,經濟合作發展組織( OECD )會員國(含歐美澳日等 30 國)則佔 13% ( IEA, 2003 )。估計至 2050 年時,生質能將提供全世界將近 38% 的燃料需求及 17% 的電力供給,約為 206 EJ ( Hall, 1997 ) 。 
依據行政院「再生能源發展條例 ( 草案 ) 」( 2002 ),我國生質能定義為「國內農林植物、沼氣、一般廢棄物與一般事業廢棄物等直接利用或經處理所產生之能源」,因此生質物可泛指由生物產生的有機物質,例如木材與林業廢棄物如木屑等;農作物與農業廢棄物如黃豆、玉米、稻殼、蔗渣等;畜牧業廢棄物如動物屍體、廢水處理所產生的沼氣;都市垃圾與垃圾掩埋場與下水道污泥處理廠所產生的沼氣;工業有機廢棄物如有機污泥、廢塑橡膠、廢紙、黑液等。
由於廣義的生質物的種類非常多,因此依據各種生質物的物理與化學性質、密集度、經濟性的不同,在技術的分類上可依料源製備、轉換與應用方式作區分如下:
1. 料源技術:泛指料源的製備技術,如固態衍生燃料技術、富油脂藻類養殖 / 採收技術及陸生能源作物耕收技術等。
2. 轉換技術:
(1) 生物 / 化學轉換( bio-/chemical conversion ):如經發酵( fermentation )、酯化( esterification )等程序產生酒精汽油( gasohol )、沼氣( biogas )或生質柴油;或利用生物菌種等方法產生氫氣、甲醇等燃料。
(2) 熱轉換( thermal conversion ):如以氣化( gasification )、裂解( pyrolysis )方式產生合成燃氣( syngas )或燃油等。
3. 應用技術:如生質燃料用於車 / 船用引擎、發電內燃機、鍋爐、燃料電池等,或進行合成燃料精煉技術,以生產精密化學品等。

一、國內外技術發展現況

( 一 ) 固態衍生燃料技術

固態廢棄物衍生燃料( RDF-5 )係將生質物/廢棄物經破碎、分選、乾燥、混合添加劑及成型等過程而製成錠型燃料,其主要特性為大小、熱值均勻(約為煤的三分之二)、易於運輸及儲存,在常溫下可儲存六至十二個月而不會腐化,因此十分便於利用,可將其直接應用於機械床式鍋爐,流體化床鍋爐及發電鍋爐等作為主要燃料或與煤炭混燒,目前已成為全球生質能技術的主要發展趨勢之一。 
目前國外發展以日本最為發達,已有十年以上之時間,主要以處理都市廢棄物為主,自 1988 年第一座 RDF-5 廠落成後,每年皆有新的 RDF-5 廠完工運轉,截至 2002 年底,已有 53 座 RDF-5 廠在運轉中,預計在 2005 年將達 62 座,以處理都市廢棄物為主,至於各廠之處理能力,由每日 5 t 至 300 t 不等,以處理量每日 11 t 至 30 t 所佔之比例最高(李宏台, 2003 ),其所產出之 RDF-5 可供作為水泥窯燃料,燃煤電廠輔助燃料,生產蒸汽或熱水事業之燃料,集中發電利用等。 
RDF-5 技術的發展,在歐洲也獲相當之重視。目前歐聯各國由都市垃圾所產生的 RDF-5 總量,至 2001 年時已達 3,000 kt ( Gendebien et al, 2003) ,其中奧地利、芬蘭、德國、義大利、荷蘭及瑞典等國之 RDF-5 生產系統已建置完成;比利時及英國則處於發展中;丹麥及法國在過去曾生產 RDF-5 ,但因經濟因素而中斷。歐洲現行或未來對由都市垃圾所製成 RDF-5 的主要應用方式包括用於現場( on-site )或遠距( remote )的熱利用設備(如固定床或流體化床之燃燒、氣化及裂解)、用於燃煤鍋爐、水泥旋窯中之混燒( co-firing ),以及與燃煤或生質物混合氣化( co-gasification )。 
我國則自 1999 年起開始研發 RDF-5 技術,在經濟部能源局的支持下,工研院能環所積極投入研發,在 2001 年建立了先導型實驗工廠,並藉以完成多項廢棄物製成 RDF-5 可行性試驗,更 與 花蓮縣政府合作, 於 花蓮縣豐濱鄉建造完成國內第一座的都市廢棄物固態 衍生燃料製造示範廠 ,並已於 2004 年 6 月 24 日 正式啟用,進行示範運轉, 其處理量為 1,000 kg/hr ,最大處理量可達每日 24 t ;該技術並已移轉給業者,進行工業廢棄物固態衍生燃料之製造,目前正邁入燃料製造量產階段(工研院, 2005a )。

( 二 ) 富油脂藻類養殖 / 採收技術

油脂性微生物係指能夠在微生物細胞內,蓄積油脂質超過 20%(w/w) 生質體的微生物( Ratledge, 1989 )。應用微細藻體中油脂作為液態燃料的研究則首推美國能源部的燃料發展計畫室自 1978 年至 1996 年間長期資助由藻類衍生可再生性運輸燃料的計畫,即水生物種計畫 (Aquatic Species Program, ASP) ,主要在進行含高脂質藻類經大量培養後再轉製成生質柴油的研究,並探討利用藻類固定火力發電廠排放的廢二氧化碳氣體之效率。在將近二十年的研究計畫中,發展許多操控藻類成長的因素及其生長系統工程技術,可做為未來發展的參考 (Sheehan et al., 1998) 。 
根據台灣屏東東港水產試驗所生物餌藻的研究成果顯示,不同的藻種所含的脂肪酸也大有不同,其中東港株等鞭金藻,含有豐富的多元不飽和脂肪酸族之 22 碳 6 烯酸 (4, 7, 10, 13, 16, 19-docosahexaenoic acid , DHA) ;而骨藻,俗稱矽藻,則含有大量的 20 碳 5 烯酸 (5, 8, 11, 14, 17- eicosapentaenoic acid, EPA) ( 蘇素美, 1999) 。我國是一個海島國家,地處亞熱帶,西部沿海地區氣候適於藻類的養殖,除了再生燃料的取得外,附加固定廢二氧化碳或處理廢水,值得加以研究開發,在系統開發時,可先 將高附加價值物質,如 DHA 、 EPA 不飽和脂肪酸 分離出來,再將其餘的油脂質作為生質柴油的原料,提高整體經濟效益,促進產商投資意願 ( 盧文章等, 2004) 。

( 三 ) 陸生能源作物 ( 油酯類 / 醣類 / 澱粉類 ) 耕收技術

能源作物並無明確之定義,一般而言係指能快速生長、易於栽培與採收、高單位面積產量、且容易轉化為發電燃料與運輸用燃料之植物。農作物中所含的許多成分都可以開發成為生物能源,其中用量最多、用途最廣的有油脂、糖、澱粉、蛋白質、纖維等。目前國際間以農產品做為可再生原料方面,最突出的領域當屬能源作物(或稱為生質作物),其範圍廣、數量大、效益顯著。全世界對於種植能源作物作為能源燃料的發展,已有相當長的時間,主要的能源作物包括下列三大類,即澱粉及糖類作物、油脂作物與生產類似石油脂碳氫化合物植物。 
澱粉及糖類作物之生質可轉換成酒精,發展最有名的國家如巴西及美國;油脂作物之油脂可用化學方法處理,製成生質柴油,如歐洲國家以油菜籽油、美國以黃豆油及馬來西亞以棕櫚油製造生質柴油;此外,生產類似石油脂碳氫化合物植物,可由其枝葉提煉出類似石油之碳氫化合物汁液。我國目前僅有小部分試種及進行相關評估工作( 工研院, 2004) 。 
 

( 四 ) 木質纖維素衍生酒精燃料技術

為了降低溫室氣體排放,酒精被視為有潛力取代汽油的運輸燃料,為求商業化,生產成本必須降低俾能和化石燃料競爭。利用含糖和澱粉的原料 ( 例如甘蔗和玉米 ) ,原料成本約佔酒精生產成本的 40-70% ( et al., 2002) ;木質纖維素 (lignocellulose) 是地球上數量最多最豐富的生質物,若能將酒精醱酵技術擴展到利用木質纖維素做為原料,將能降低酒精生產成本和增加燃料酒精的使用。 利用纖維素生產酒精主要可分為成四個階段,包括前處理 (pretrementment) ,即將纖維素和半纖維素從與木質素結合的複合物中釋放,使其容易進行下一步驟的化學或生物處理;第二階段係將纖維素和半纖維素 降解 (degeneration) 或水解 (hydrolysis) 以獲得各類單糖 (free sugars) ;第三階段則是 將六碳糖和五碳糖的混合物醱酵產生酒精;最後為產品的回收與蒸餾。 
加拿大 Iogen Co. 投入四千萬美元以 25 年時間研究酵素法分解纖維素,目前已具有商業化規模 ( 徐敬衡, 2005) 。澳大利亞研究使用甘蔗、小麥及玉米等作物生產,或由木材加工副產品等原料釀製酒精,預期可釀製酒精約 4,400 萬加侖。我國對 木質纖維素衍生酒精燃料技術則尚待開發,僅有工研院曾進行相關評估。

( 五 ) 厭氧醱酵/光合作用產氫技術

生物產氫法使用的微生物包括藻類和光合細菌在內的光合微生物,以及兼性厭氧和絕對厭氧的醱酵產氫細菌。目前生物法產氫技術主要分為三類,包括暗醱酵法、光醱酵法與光合作用法 (Das and Veziroglu, 2001) 。光合作用產氫是以藻類或藍綠藻藉由光能進行之生物光解作用而產生氫氣,因此不具有降解環境中有機物的功能。光醱酵與暗醱酵則是以有機物為電子提供者,經由醱酵作用將有機質分解,伴隨產生的部份電子則藉由特定之電子傳遞系統與產氫酵素,將電子傳遞給水體中的質子 (H + ) 而產生氫氣。光合作用產氫之效率較差,且需要較大的操作面積,故不適用於地狹人稠的台灣;醱酵產氫法可分解污染物同時產生氫氣,因此較適合台灣發展 ( 陳俊廷等, 2005) 。暗醱酵產氫比光合作用和光醱酵產氫之代謝速率快,操作條件要求也較低;光合產氫研究雖多並已取得一定成果,但暗醱酵產氫是生物法中最具潛能技術者 ( 吳石乙等, 2004) 。 
美國產氫計畫源自於 1990 年所通過的 Mastsunaga Hydrogen Research, Development and Demonstration Act , 1996 年美國國會通過 Hydrogen Future Act (HFA) ,逐年提供 1 ~ 4, 000 萬美元給美國能源部專供氫能源開發的相關研究,而下一個 五 年度的 HFA 延長計畫,申請經費更逐年擴增到 4 ~ 6, 000 萬美元 ( 鄭幸雄 等, 2001) 。美國能源部部長並於 2004 年 4 月宣布,聯邦政府將提供 3 5,000 萬美元計畫贈款,加上民間基金款項 22,000 萬美元,將在 五 年內由加州州政府推動建造一條氫氣高速公路,並闢建氫氣加氣站。日本國際貿易與工業部於 1990 年提供約 30 億新台幣的經費,進行光合菌產氫、產氫酵素及厭氧醱酵產氫等研究 ( 鄭幸雄 等, 2001) 。目前歐盟第六架構計畫中,亦有將近 一 億歐元的經費支持 16 個氫能源利用及燃料電池的相關研究計畫。中國大陸自 1990 年開始,由國家自然科學基金支持進行生物產氫技術研究,其成果被評選為中國大陸 2000 年十大科技進展新聞。綜觀上述,足見國際上已大力推動氫氣能源的研究與發展。 
國內目前對生質產氫的研究開發尚屬起步階段,較具規模的研究計畫計有國科會環工學門整合型研究計畫先以單一人工基質 (peptone 或 sucrose 等 ) 進行基礎性研究 (1998-2000) ,再探討複合基質產氫及程序組合應用 (2001-2003) ,目前係將前兩階段之結果整合應用於生質污泥,探討生質污泥再能源化之可行性( 2004-2007 )。高雄第一科技大學亦在經濟部能源局支持下,進行「潔淨生質能源研究發展計畫」 (2000-2004) ,主要係針對啤酒廠廢麥粕及廢酵母等固態廢棄物,進行生物產氫與產甲烷串聯之研究。逢甲大學則在其專款補助專題計畫「以微生物程序生產氫氣能源」 (2000-2001) 中 ,探討產氫機制,並於 2004 再由逢甲大學專款補助「蔗糖醱酵產氫發電系統」科學教育展示計畫,利用蔗糖產氫,經?化接到質子交換膜燃料電池 (PEMFC) 直接讓 LED 燈泡發光之發電展示。( Lee et al., 2004 )

( 六 ) 生質柴油製造技術

依我國石油管理法第 38 條的規定,生質柴油( bio-diesel )係指以動植物油或廢食用油脂,經轉化技術後所產生之酯類,直接使用或混合市售柴油使用作為燃料者。 100% 純生質柴油稱之為 B100 , 20 vol% 生質柴油混合 80 vol% 市售柴油的燃料稱之為 B20 ,其製作的方式主要有四種,分別為直接混合使用( direst use and blending )、微細乳化( microemulsions )、熱分解( thermal cracking )和轉酯化反應( transesterification ),目前一般所使用的生產方式為利用轉酯化反應。 
轉酯化反應為醇與三酸甘油酯 (triglycerides) 間之化學反應,其原理為利用加入的醇類,將植物油中的成分 ( 三酸甘油酯 ) 中的醇類取代,故與酯類的水解反應相似,僅是醇類取代了水。轉酯化反應依使用觸媒種類可區分為化學觸媒 (chemical catalyst) 與生物觸媒 (biocatalyst) 兩種。利用化學觸媒生產生質柴油有流程複雜、需有醇類回收裝置、酯化產物難回收、所產生之廢鹼液排放、耗能較高等問題,因此近年來逐漸發展以生物觸媒催化轉酯化方法製造生質柴油之技術。生物觸媒使用方式與利用化學觸媒相似,唯利用微生物分泌之脂解酵素 (lipase) 為生物觸媒,生成酯類。此法於反應完成後利用溶解度不同或密度不同進行分離,經過分離處理之生質柴油之黏度與柴油接近,且其分子結構與十六烷值與化石柴油相似,因此可成為品質優良的柴油替代品,然而此法之缺點為轉化率較低,觸媒容易受短鏈醇類毒害而失活(陳志平, 2004 )。 
目前全世界生質柴油產量超過 150 萬噸,歐洲佔 80% 以上,德國是生質柴油發展最成功的國家,產能超過 110 萬噸 / 年;美國是歐洲以外的主要發展國家。現階段商業化的生質柴油製程係以 化學觸媒的 鹼製程為主,在料源方面,歐洲主要以菜籽油為主,美國為大豆油,日本則以廢食用油為原料,目前已有詳細的引擎測試分析、環境生態影響及油品保存運輸研究,且歐美各國已有生質柴油加油站。 (工研院, 2005b )。 經濟部 能源局也委託工研院能環所進行生質柴油製造生產與應用的相關研究計畫,經公開徵選程序遴選出位於嘉義之新日化公司合作興建示範廠,並在 2004 年建立國內第一座 3,000 噸 / 年以上之生質柴油生產示範廠,目前所生產的生質柴油提供各縣市垃圾車或客運車進行道路示範,由環保署補助購油價差。(工研院, 2005b )

( 七 ) 厭氧發酵產製甲烷技術

利用厭氧微生物分解有機物以產生甲烷(即沼氣)已是習知的觀念,早在二次世界大戰期間就已有利用甲烷作為汽車燃料的實例。厭氧醱酵產製甲烷之反應可分為三個階段,並由三大類細菌負責完成代謝途徑,包括水解菌、酸生成菌以及甲烷菌。第一階段由水解菌利用胞外酵素將複雜有機物分解成醣類、胺基酸等物質,並於第二階段將上一階段的產物經由酸生成菌作用後,轉變成各種分子較小且構造簡單的物質,如揮發酸、酮類和醛類等物質。第三階段為甲烷生成階段。在此階段中,甲烷生成菌將第二階段的產物轉化成甲烷及二氧化碳。 
全世界每年從生質物經未控制的甲烷醱酵而進入大氣的甲烷量約為 250× 10 9 kg ,能量值為 1.42×10 18 J/yr ( 劭信, 1997) ,該能量若以生質燃料方式回收,則可取代部分的石油。大氣中甲烷主要是由自然和人為程序所產生,各佔 30% 與 70% 。美國於 1984 建立第一座生物能源示範廠,每天須處理 1000 噸乾重生質物,產生 10 13 J 的能量,此系統產生每 GJ 的甲烷費用為 6.7 美 元。美國已有 400 座之都市廢水處理設備採用厭氧醱酵進行處理並回收甲烷 (Spiegel et al., 1999) ,歐洲於 1994 年時 已設有處理工業廢水的厭氧設備 330 座 (Leal et al., 1998) 。 
台灣的甲烷來源係以各生質及廢棄物為主,種類包括畜牧廢水 ( 豬隻糞尿 ) 、家庭污水 ( 污水處理廠 ) 、垃圾掩埋場及各行業廢水 ( 物 ) 。上述甲烷生產屬小型規模無法變成管線氣,利用方式只侷限於直接燃燒與產生電力,例如中小型養豬場用於保溫燈或者某些紡織廠之當作鍋爐輔助燃料。農委會及農林廳曾輔導開發各種甲烷氣之利用,如高雄立大農畜公司建立 200 頭豬之糞尿處理系統,產生的甲烷氣直接供燃燒及發電之用;台糖公司竹南畜產研究所設立 10,000 頭豬之糞尿處理系統,產生甲烷氣做為 170 kVA 雙燃料引擎的動力,提供養豬場的電力。上述之甲烷氣發電,既提供電能也同時減少了大量有機廢棄物,減輕環境之負荷 ( 吳耿 東與李宏台, 2002) 。

( 八 ) 生物燃料電池

生物燃料電池( bio-fuel cell )是一種利用生物觸媒將化學能轉化成電能的裝置,其主要優點包括可由再生資源生產潔淨的能源;電力來源系統小而輕;不需要貴重金屬觸媒成本,可能比傳統燃料電池便宜;可不需分離膜分隔陰極和陽極,設計可較簡單;生物燃料電池的燃料較安全且容易取得 (Katz et al., 2003) 。 
目前全球在生物燃料電池的發展仍屬於實驗室階段,但在 2003 年, Akermin Inc. 成立,其主要目標是欲將 St. Louis 大學所發展的生物燃料電池技術商業化,以酒精為燃料,並希望不久的將來其效率能與直接甲醇燃料電池相當,同時也希望價格能更低 (Heydorn, 2004) 。利用微生物當生物觸媒主要缺點在於其電子傳遞效率低,目前主要利用添加電子介質以提高其電子傳遞效率, Chaudhury and Lovely (2003) 發現一種微生物,其在鐵離子 (III) 的存在下可以代謝葡萄糖並直接將電子轉移到電極,其對葡萄糖所含電子的傳遞到電極的效率高達 83% ,但是其電流密度僅達 0.003 m A/cm 2 。我國現階段則有工研院與美國加州柏克萊大學進行相關之開發研究,並將生物燃料電池列為發展目標之一 ( 藍兆禾等人, 2003) 。

( 九 ) 裂解 技術( pyrolysis )

裂解技術係 指由生質物/廢棄物所衍生製成的液態燃料,其可由固態衍生燃 料或廢棄物直接經無氧熱裂解( thermal pyrolysis )等進一步製造程序產生,其程序又稱之為液化( liquefaction )。若經適當的純化過程,其熱值可有效的提昇,增加其利用的便利性。新近發展的快速裂解( fast pyrolysis )技術則係在高溫、缺氧狀態下,快速加熱廢棄物,並快速冷凝其所產生的氣體,以獲得合成燃油,且其產品非僅限於能源產品,如可生產高附加價值的特用化學品。快速裂解的主要操作溫度略高於傳統裂解方法,約在 450 o C 至 600 o C 之間,停滯時間則小於一秒,由於快速升溫、迅速冷卻,避免二次裂解( cracking ),因此可獲取最大液體產量,約達 75% 左右,另伴隨約 15% 的產氣及約 10% 的焦碳;而「最大液體產量」即可作為快速裂解的定義( Bridgwater, 1999 )。 
裂解技術係 指由生質物/廢棄物所衍生製成的液態燃料,其可由固態衍生燃 料或廢棄物直接經無氧熱裂解( thermal pyrolysis )等進一步製造程序產生,其程序又稱之為液化( liquefaction )。若經適當的純化過程,其熱值可有效的提昇,增加其利用的便利性。新近發展的快速裂解( fast pyrolysis )技術則係在高溫、缺氧狀態下,快速加熱廢棄物,並快速冷凝其所產生的氣體,以獲得合成燃油,且其產品非僅限於能源產品,如可生產高附加價值的特用化學品。快速裂解的主要操作溫度略高於傳統裂解方法,約在 450 o C 至 600 o C 之間,停滯時間則小於一秒,由於快速升溫、迅速冷卻,避免二次裂解( cracking ),因此可獲取最大液體產量,約達 75% 左右,另伴隨約 15% 的產氣及約 10% 的焦碳;而「最大液體產量」即可作為快速裂解的定義( Bridgwater, 1999 )。 
國內在廢棄物 裂解利 用技術開發方面,已有數家廠商以廢塑膠與廢輪胎為進料,製造衍生燃油;而工研院能環所則在經濟部能源局的支持下已成功開發出廢保麗龍液化系統,目前已完成處理量 100 kg/hr 與 300 kg/hr 兩套原型機組,並獲多項專利,也分別移轉給其他業者,目前亦採用快速裂解技術,完成 200 kg/hr 廢塑膠液化處理示範系統,正進行測試中。液化技術產製之衍生燃油具高熱值且運儲方便,可作為鍋爐之輔助燃料或直接使用於發電機,符合廢料自行處理與清潔生產之環保與經濟效益。(工研院, 2005a )

( 十 ) 氣化 技術( gasification )

氣化技術係指由生質物/廢棄物所衍生製成的氣態燃料,一般以氣化 ( gasification ) 程序為其利用之技術。 氣化程序屬熱化學轉換反應,係在高溫下進行非催化性的部分氧化反應,將含碳物質(如生質物/廢棄物或煤炭等)轉換成以氣態燃料為主,可供利用的能源。經氣化反應所產生之可燃氣體主要包括一氧化碳、氫氣、甲烷等,可直接作為鍋爐與發電機組之燃料,供應所需之蒸汽及電力(吳耿東、李宏台, 2001 );另亦有部分燃料油、焦碳、焦油、灰份等產物,可供作其他用途,如特用化學品等;此外,氣化所生產的燃氣,亦可轉化為甲醇,配合燃料電池之使用。 
目前全球最積極發展生質物/廢棄物氣化技術的地區是歐洲,其他世界各國均在密切注意歐洲在氣化技術的發展情形,除因歐洲一向在環保方面具有良好的聲譽外,歐洲現已成為全球生質物/廢棄物氣化技術最大的市場。根據預測,在 1999 至 2008 年間,歐洲生質物/廢棄物氣化系統數量將佔全球 42 % 之多,其他地區分別是日本 18 % ,北美 17 % ,東南亞 10 % ,拉丁美洲 5 % ( Heermann et al., 2000 )。現階段全球生質物與廢棄物氣化系統發展正由示範階段跨入完全商轉階段, Bioneer 、 PRM Energy 、 Foster Wheeler 、 Lurgi Umwelt 為主要生產商用氣化爐之製造商。現階段全球以氣化混燒發電為主要發展目標之一,較受矚目的示範廠共有四座,包括澳地利 Zeltweg 、芬蘭 Lahti 、荷蘭 Amer 、及美國 Vermont ;以生質物為料源之 IGCC 廠計 6 座,規模均在 10 M W 以下,另小型固定床氣化系統有 13 座( Kwant and Knoef, 2002 )。 
國內在廢棄物氣化利用技術發展上,工研院能環所過去數年在經濟部能源局的資助下,進行稻殼氣化回收熱能之研究,成功開發一 10 kWe 下吸式稻殼氣化反應爐,以及一 900 kWth 先導型循環式流體化床氣化爐,同時亦開發完成一 300 kWth 農業氣化利用示範系統,目前正進行各項測試工作,將有助於開發本土生質物氣化發電系統(工研院, 2005b )。

二、國內外發展競爭力分析 (SWOT)

上述各項技術之 SWOT 分析茲綜合整理 如表 3-1-4 -1 所 示。

表 3-1-4 -1 生質能技術 SWOT 分析

技術

優勢 (Strength)

弱勢 (Weakness)

機會 (Opportunity)

威脅 (Threat)

固態衍生燃料技術

•  技術已臻成熟,國內亦已建立示範系統

•  建造成本較國外低廉

3. 產品易於儲存運輸與使用

•  生產 / 利用體系尚未成熟

•  廢棄物性質與種類複雜

•  污染防治設備投資高

•  大型垃圾焚化廠停建

•  傳統燃料價格上漲

•  垃圾逐年減量,料源供應不足

•  環評作業耗費時間

•  民眾抗爭

•  相關管理法令均尚未臻完備

富油脂藻類養殖 / 採收技術

•  微細藻生長快速

•  可立體化培養,單位面積產量大

•  油脂含量高

•  台灣氣候條件適當

1. 國內相關研究較少

2. 藻類培養環境不易控制

1. 高單價附加產品回收

2. 生質柴油需求量增加

1. 油品品質與產量較難控制

2. 研發成本較高

陸生能源作物耕收技術

1. 現有種植技術即可應用

2. 可結合觀光事業

1. 國內相關研究較少

2. 需建立跨部會之協調機制

1. 休耕農地可轉種能源作物,增加農民收入

2. 生質柴油等利用能源作物之需求增加

•  受 WTO 農業補貼政策限制

2. 相關法令未完備

木質纖維素衍生酒精燃料技術

1. 料源較多

2. 價格較低

1. 將木質纖維素取出糖類進行乙醇醱酵仍有技術上之困難

1. 可與加拿大進行合作研發相關技術

2. 目前利用率低,值得開發

•  相關產業並無明確的獎勵措施與法令

•  台灣土地有限,物料比國外貴

厭氧發酵 / 光合作用產氫技術

1. 無污染

2. 於常溫常壓下操作並不需提供額外能源,可消化廢棄物減少環境污染

3. 氫氣熱值相當高

4. 技術居於國際領先地位

1. 技術仍在研發階段,未進入實用化階段,尚未有任何實廠化案例

1. 能源工業中氫氣是極好的傳熱載體

2. 氫能可利用形式眾多

3. 物料來源豐富

4. 因應燃料電池動力的普及,氫能市場將有極大幅度的擴張

5. 台灣已有學術單位投入生物產氫的基礎研究,九年以上的深厚基礎,在基礎技術開發上,台灣不遜於各先進國家

1. 日本、歐盟、美國等國家皆已投入大量經費進行全面整合性之研究

2. 各先進國家多已進入技術實用化開發階段,開始進行大規模戶外生物產氫程序示範。受限於學術界研發規模有限,台灣在生物產氫實用化上是較為落後的

生質柴油技術

1. 可直接替代傳統柴油或混合傳統柴油使用

2. 具有潤滑效用,降低引擎金屬之磨損

3. 具環境友善性及污染排放低

4. 生質柴油產製技術已臻成熟,國內亦已建立示範系統

•  生質柴油與傳統柴油的價差偏高

•  柴油車輛為相對少數,且多為商用及公務用途,油價波動影響較大

•  台灣地區地狹人稠,能源作物種植成本偏高

•  農政單位整體檢討農地休耕補 貼措施及提升農地利用效能

•  柴油自用小客車已陸續開放進口,柴油引擎技術亦已兼顧環保考量大幅提升

•  符合綠色產品規格,納入綠色採購範疇,擴大公務系統應 用

•  在有限的農地資源下,油脂作物及酒精作物存在著排擠效應

•  國內廢食用油流向管制尚未建立,不利於未來料源的擴展

•  在現行法令規範下,生質柴油尚未能直接透過加油站業者銷售

厭氧醱酵產製甲烷技術

• 1. 已具有成熟的經驗技術

• 2. 使用甲烷燃料相對於石化燃料可以降低空氣污染且較低之二氧化碳產生量

• 1. 台灣規模小,無法建立管線氣

• 2. 利用方式只侷限於直接燃燒與產生電力

1. 料源豐富,各種生質物及廢棄物皆可利用

1. 國外已有商業化發電廠

2. 相關產業並無明確的獎勵措施與法令

生物燃料電池技術

1. 可使用之燃料範圍廣

2. 反應溫度較低

1. 電流密度低

2. 生物觸媒壽命較短

3. 尚在研發階段

1. 3C 電池需求量高

2. 燃料安全性高且取得方便

1. 能量密度不及直接式甲醇 / 乙醇燃料電池

2. 各種電池技術較成熟及價格低

裂解技術

•  國內已建立示範系統

•  產品易於儲存運輸與使用

•  系統容量不需太大即具經濟性

1. 多以分選過種類較單純的生質物或廢棄物為料源

2. 國內研發仍需加強

1. 國內廢塑膠處理仍待解決

2. 電子類廢棄物處理已成問題

1. 廢棄物中原含有的重金屬與硫、氯等成分會部分留在產品油內,而限制用途

氣化技術

•  國內已建立示範系統

•  可處理種類、性質複雜的廢棄物

•  所需空氣量較直接燃燒時少,除塵設備投資低

•  剩餘氧量很少,可避免戴奧辛前驅物氯酚之產生

•  應用規模不若國外大

•  技術層次高,操作訓練養成較不易

1. 適合已具粉煤或燃油鍋爐者進行廢棄物氣化混燒,以解決廠區廢棄物問題

•  市場及規模無法吸引國外大廠投資以吸取國外經驗

•  投資成本較高,國內法令尚未完備

三、國內外技術發展指標比較

有關上述各生質能技術在國內外的技術發展指標之比較整理列於 表 3-1-4 -2 中。

表 3-1-4 -2 生質能技術國內外的技術發展指標之比較

技術項目

國外技術發展指標

國內技術發展指標

固態衍生燃料技術

1. 日本之發展 RDF-5 技術已有十年以上之時間,截至 2004 年底,已超過 60 座 RDF-5 廠在運轉中,預計在 2005 年將達 62 座,以處理都市廢棄物為主。至於各廠之處理能力,由每日 5 噸至 300 噸不等,以處理量每日 11 噸至 30 噸所佔之比例最高。

2. 歐盟各國由都市垃圾所產生的 RDF-5 總量,據估計 2001 年時已達三百萬噸。

3. 荷蘭已有 ROFIRE R 商標之 RDF-5 產品,係由 Kappa Roermond Paper Mill 所產製,其料源來自紙廠廢棄物,熱值達 5,670 kcal/kg 。

1. 與日本 RDF-5 廠比較,國內技術在相同設置容量及處理流程下,本技術設置及操作成本可降低 1/3 以上。

2. 工研院在能源局之支持下,與花蓮縣政府合作,於花蓮縣豐濱鄉完成我國第一座 RDF-5 示範廠之興建( 1,000 kg /hr 處理量),並將 RDF-5 技術移轉給民間業者。

3. 工研院與業界合作完成實廠混燒測試,在商轉之大型流體化床汽電鍋爐進行 RDF-5 與燃煤混燒,可符合環保標準,且鍋爐操作穩定,產汽量與爐溫變化小。

富油脂藻類養殖 / 採收技術

1. 美國能源部的燃料發展計畫室自 1978 年至 1996 年間長期資助由藻類衍生可再生性運輸燃料的計畫,主要在進行含高脂質藻類經大量培養後再轉製成生質柴油的研究,並探討利用藻類固定火力發電廠排放的廢二氧化碳氣體之效率。在將近二十年的研究計畫中,發展許多操控藻類成長的因素及其生長系統工程技術,可做為未來發展的參考 (Sheehan et al., 1998) 。

1. 台灣屏東東港水產試驗所生物餌藻的研究顯示,不同的藻種所含的脂肪酸也大有不同,其中東港株等鞭金藻,含有豐富的多元不飽和脂肪酸族之 22 碳 6 烯酸 (4, 7, 10, 13, 16, 19-docosahexaenoic acid , DHA) ;而骨藻,俗稱矽藻,則含有大量的 20 碳 5 烯酸 (5, 8, 11, 14, 17- eicosapentaenoic acid, EPA) ( 蘇素美, 1999) 。

陸生能源作物耕收技術

1. 油脂作物之油脂可用化學方法處理,製成生質柴油,如歐洲國家以油菜籽油、美國以黃豆油及馬來西亞以棕櫚油製造生質柴油。

2. 生產類似石油脂碳氫化合物植物,可由其枝葉提煉出類似石油之碳氫化合物汁液。

1. 我國目前僅有小部分試種及進行相關評估工作

木質纖維素衍生酒精燃料技術

1. 日本推行發展石油替代研究計畫,建立一座模廠每日處理 720 公斤的木質纖維可產酒精 150 -200 升 / 天。

2. 法國建立一座模廠,操作 50m 3 的醱酵槽進行酒精醱酵,其轉換係數為每消耗 1000 公斤的白楊木可產出 160-190 公斤酒精 (Ballerono et al., 1994) 。

3. 未來 5-10 年內木質纖維素衍生酒精燃料之成本若能降至生產 一升 酒精只需 0.2 美元 ( 台幣 6.4 元 ) ,則此項技術將具有競爭優勢( Janusz and Jan, 1996 )。

1. 台灣尚並未針對木質纖維素的應用進行深入的研究。

厭氧醱酵 / 光合作用產氫技術

•  加拿大 Valdez-Vazquez 等教授 (Valdez-Vazquez et al., 2004) 以固體基質厭氧消化菌處理紙漿廢水可得 34 mmol H 2 /reactor 。

•  香港 Fang 等人曾以 CSTR 反應器形成顆粒污泥來進行蔗糖 ( 12.15 g /L) 之醱酵產氫,最佳產氫速率為 13.0 L /d/L 或 0.531 m ole/d/L (HRT=6 h) (Fang et al., 2002) 。

•  Rackman 等人以填充床 (packed bed) 反應器形成自凝絮性細胞 (self-flocculated cell) ,進行葡萄糖轉化氫氣,最佳產氫速率達 34.1 L /d/L 或 1.39 mole/d/L (HRT=1.5 h) (Rackman et al., 1998) 。

•  國內目前之厭氧醱酵產氫技術,菌種以純菌或經馴化具產氫活性之污泥為主,基質則可分為複合基質、固態有機物及碳水化合物。

•  生物產氫系統主要是以批式、 CSTR 、 ASBR 、 CIGSB 、 UASB 等生物反應器來進行生物產氫程序,探討厭氧醱酵 / 光合作用產氫技術之基礎研究,但對於量產程序尚未 列入考量。

生質柴油技術

•  目前全世界生質柴油產量超過 150 萬噸,歐洲佔 80% 以上,德國是生質柴油發展最成功的國家,產能超過 110 萬噸 / 年;美國是歐洲以外的主要發展國家。

•  現階段商業化的生質柴油製程係以 化學觸媒的 鹼製程為主,在料源方面,歐洲主要以菜籽油為主,美國為大豆油,日本則以廢食用油為原料,目前已有詳細的引擎測試分析、環境生態影響及油品保存運輸研究,且歐美各國已有生質柴油加油站。 (工研院, 2005b )。

1. 經濟部 能源局委託工研院能環所進行生質柴油製造生產與應用的相關研究計畫,經公開徵選程序遴選出位於嘉義之新日化公司合作興建示範廠,並在 2004 年建立國內第一座 3,000 噸 / 年以上之生質柴油生產示範廠,目前所生產的生質柴油提供各縣市垃圾車或客運車進行道路示範,由環保署補助購油價差。(工研院, 2005b )

厭氧醱酵產製甲烷技術

•  複合固體廢棄物的甲烷轉換係數為 0.188 -0.222 m 3 /kg VS(Cecchi et al., 1993; Mata-Alvarez et al., 1993; Owens et al., 1993) 。

•  Mata-Alvarez 等人利用複合固體廢棄物進行甲烷醱酵可得甲烷產率為 3.35 m 3 /m 3 /day 。

•  Sarada 等人 (1993) 則使用 CSTR 生物反應槽,利用番茄加工廠廢水進行厭氧醱酵,得相當高之甲烷轉換係數 0.420 m 3 /kg VS 。

•  國內四前已開發之沼氣利用系統以垃圾掩埋場為主,包括 4 處垃圾掩埋場,約 30 戶中小型養豬場、 1 戶大型養豬場(二崙)、 3 處工業廢水處理廠(亞洲化學、環泰企業、統一公司新市廠)。 (工研院, 2005a )

•  台糖公司竹南畜產研究所設立「糞尿處理系統」,產生的沼氣做為「 170kVA 雙燃料引擎」的動力,提供養豬場的電力之需 ( 台灣電力公司 , 2002) 。

生物燃料電池技術

1. 目前全球在生物燃料電池的發展仍屬於實驗室階段。

1. 我國現階段有工研院與美國加州柏克萊大學進行相關之開發研究 ( 藍兆禾等人, 2003) 。

裂解技術

1. 目前國內外之廢塑膠裂解液化技術,大多止於先導工廠設立與試運轉。少數商業化個案,如日本富士再生公司,然其設備費用相當昂貴。

2. 國外之先導工廠,多引用快速裂解技術,可獲取最大液體產量,約達 75% 左右,另伴隨約 15% 的產氣及約 10% 的焦碳;多採用流體化床技術。

3. 國外液化料源主要為木屑、纖維等有機廢棄物,液體產物具有氫氧基,且含水量高,熱值低,並含有焦炭( char ),目前僅能用旋風分離器( cyclone )分離,但效果不佳為其瓶頸。

1. 工研院目前所開 發之裂解技 術,其產油率大於 60% 。

2. 與國外比較,國內技術可大幅降低造價成本及系統之佔地空間,均優異 50% 以上。

3. 已建立處理量 200 kg /hr 廢塑膠液化系統。

氣化技術

•  目前全球生質物與廢棄物氣化系統發展正由示範階段跨入完全商轉階段,並以氣化混燒發電為主要發展目標之一;以生質物為料源之 IGCC 廠計 6 座,規模均在 10 M W 以下,另小型固定床氣化系統有 13 座。

•  國外以直接發電為目的之生質物氣化爐,其燃氣熱值(以空氣為介質者)一般以 4 M J/Nm 3 ( ~1,000 kcal/Nm 3 )為目標,並希望焦油可降至 0.1 g / Nm 3 ;若以混燒為目的,在不外加除焦系統,則使用流體化床氣化爐之燃氣含焦量約 10 g //Nm 3 。

1. 工研院與業界及國外合作,進行廢棄物氣化可行性評估,結果顯示國內紙廠廢紙排渣氣化利用是可行的。

2. 工研院進行流體化床廢棄物氣化測試,若添加蒸汽作為氣化介質,則碳轉化率可大於 90 % 合成燃氣熱值可達 1,900 kcal/Nm 3 (800 o C) ,氣化效率則可達 84% ,而每單位生質物氣化熱值可達 3,960 kcal/kg ,另焦油並可控制 10 g /Nm 3 以下,

3. 工研院已完成 300 kWth 流體化床農業廢棄物氣化利用 示範系統之建造及試車運轉, 未來可供建立實廠操作經驗,作為商業化規模放大設計之依據。

四 . 國內推廣應用效益評估

表 3-1-4 -3 為 我國現階段生質能應用現況(工研院, 2005a ),由表中可知, 2004 年國內廢棄物能源利用的發電裝置容量共達約 56 萬瓩,熱利用總裝置容量約達 0.434 MKLOE ,兩者能源產出占全國再生能源供應絕大比例。而 要達到 2010 年生質能發電與熱利用的目標,針對發電裝置容而言,並初估現有可規劃之生質能潛力,可朝擴大 RDF-5 推廣成效、擴大生質能料源、建立中小型生質能源系統以及建立生質柴油與產氫示範系統的方向努力,俾能達到規劃目標。 (工研院, 2005c ) 
在固態廢棄物衍生燃料應用推廣方面,若處理台灣地區約 15% 不在焚化廠服務範圍之都市垃圾廢棄物,落實廢棄物能源化之目標,處理潛力可達 3,300 噸 / 日。此外,併同其他可利用之生質物料源,如農業廢棄物、工業廢棄物等,將可擴大生質物之能源利用。固態廢棄物衍生燃料經實際應用與推廣後,每年可產生之固態衍生燃料相當於 46 萬公噸的煤炭,約可發電 11 億 2 千萬度 (145 MW) ,並同時達到二氧化碳減量約 98 萬公噸。經推動區域性固態衍生燃料製造與應用網後,估計約可帶動 200 億以上之生質能產業投資商機,提升社會經濟,扶植本土再生能源生質能應用產業之發展 
其次,在開發中小型廢棄物熱利用系統方面,若開發多元進料裂解技術,混合廢塑膠裂解,產油率可達 70% ,處理含氯塑膠比例達 10% ,則以每年運轉 4,800 小時計算,可處理 480 公噸廢塑膠,產油量達 390 KLOE 。以燃料油 8.2 元 / 升估算,相當於每年 313 萬元生質燃料油產值。另若建立廢紙排渣快速裂解技術,以民國 92 年統計非屬公告應回收或再利用之廢紙混合物 12 萬公噸為基礎,依反應產率 60% ,產物熱值 5,000 kcal/kg 保守估計,可產生 40,000 KLOE 之潔淨生質燃料,可用於一般燃燒設備,將廢紙排渣有效廢棄物能源利用。此外,開發以有機廢液或合成燃油為燃料之生質燃料燃燒器模組化技術,以直接燃燒中低熱值之有機廢液為例,每年可替代 2,320 KLOE ,以燃料油 8.2 元 / 升估算,每年相當於產生 1,900 萬元之生質燃料。 
在生質柴油與生質氫氣技術開發方面,可推動結合能源作物種植及再生能源發展的「 Green County 」示範體系,利用國內休耕或閒置的耕地種植能源作物,初估有 50.2 萬公頃耕地可資應用,油脂潛量達 30-40 萬公噸。 
若研發油脂含量 30% 之微細藻高密度生長關鍵技術,可建立每公頃年產量 15-30 公噸油脂及直接製造成本小於 NT$ 15 元 / 公斤(低於目前食用油及精鍊廢食用油價格)之技術,可有效利用適合微細藻生長的海埔新生地外;若於沿海電廠附近設置養殖場,更可利用藻類的光合作用,每公頃每年可減少二氧化碳排放 40-80 公噸;國內初估總潛力超過 1 萬公頃 養殖面積,可產生 15-30 萬噸天然油脂,相當於 15-30 萬公秉生質柴油,有助於生質柴油的推動。

表 3-1-4 -3 我國現階段生質能應用現況( 2004 年)(工研院, 2005a )

(a) 發電利用

類別

裝置容量

CO 2 減量 
Mton

執行方式

備註

都市廢棄物

大型垃圾焚化廠 21 座

47.3 萬瓩

1.677

環保署興建,售電價格約相當汽電共生售電價格

1. 93 年新增台中烏日及台東兩座焚化廠

2. 規劃或興建中之焚化廠共 6 座 9.57 萬瓩

花蓮縣豐濱鄉 RDF-5 示範廠

(處理量 1 ton/hr )

0.002

能源局委辦「廢棄物能源利用技術開發與推廣」計畫興建

1. RDF-5 燃料之 CNS 標準由工研院能環所擬定中

2. 澎湖縣 RDF-5 廠已由經建會核定興建

3. 金門縣及花蓮縣 RDF-5 廠評估中

4. 亞泥已進行 RDF-5 試燒,作為水泥窯(含汽電共生設備)輔助燃料

沼氣

圾掩埋場沼氣發電 4 座

2.18 萬瓩

1.894

可寧衛公司興建,售電價格由能源局與環保署補助電價

1. 已開發之沼氣利用系統包括 4 處垃圾掩埋場,約 30 戶中小型養豬場、 1 戶大型養豬場(二崙)、 3 處工業廢水處理廠(亞洲化學、環泰企業、統一公司新市廠)

2. 經能源局委辦「廢棄物能源利用技術開發與推廣」計畫評估顯示,國內尚有 7 處 2 MW 以上發電潛力之垃圾掩埋場,合計 23.2 MW

工業廢水沼氣發電系統 3 座

0.032 萬瓩

0.028

能源局委辦「廢棄物能源利用技術開發與推廣」等相關計畫業界合作示範系統

養豬場 沼氣發電系統 約 30 處

0.079 萬瓩

0.069

農委會補助,採用工研院能環所相關技術

農工廢棄物

蔗渣發電利用

2.75 萬瓩

0.098

台糖公司所屬各廠汽電共生系統

包括虎尾、北港、南靖、善化、仁德、南州等廠,另溪湖、蒜頭、旗山、花蓮共 4 廠已關閉

紙業廢棄物發電利用

0.413 萬瓩

0.015

造紙業汽電共生廠

能源局委辦「廢棄物能源利用技術開發與推廣」計畫與兩家造紙公司進行業界合作案與技術移轉,使用廢紙排渣 RDF-5 及污泥作為汽電共生鍋爐燃料,其中一家造紙公司已投資 1.5 億元,設置 RDF-5 燃料專用汽電共生系統

廢塑橡膠發電利用

3.371 萬瓩

0.120

兩座汽電共生廠使用廢輪胎與燃煤作為燃料

兩家均以廢輪胎作為輔助燃料

合 計

56.125 萬瓩

3.901

 

(b) 熱利用

工業廢棄物

類別

能源貢獻 
MKLOE

CO 2 減量 
Mton

執行方式

備註

沼氣

工業廢水沼氣熱利用

0.0013

0.090

能源局委辦「廢棄物能源利用技術開發與推廣」等相關計畫業合示範與技轉系統

1. 三久公司興建 60 m 3 /hr 沼氣純化熱利用系統

2. 正隆公司興建 320 m 3 /hr 之沼氣純化系統與 2,700 kg /hr 蒸汽鍋爐,以回收廢水處理系統之沼氣,進行熱利用

農業廢棄物

蔗渣熱利用

0.075

0.212

台糖公司所屬各廠汽電共生系統

蔗渣產量 每年 52.7 萬噸,發電後蒸汽產量相當於 0.075 MKLOE ;未來蔗渣產量可能逐年降低

稻殼熱利用

0.015

0.423

蒸汽鍋爐

每年約使用 稻殼 4.5 萬噸作為鍋爐燃料,並販賣蒸汽供應其他業者

菇類廢棄培植土熱利用

0.0005

0.0014

能源局委辦「廢棄物能源利用技術開發與推廣」計畫業合示範系統

增大公司興建 300 kWth 流體化床廢棄物氣化系統,以金針菇廢棄培植土為燃料,生產蒸汽供金針菇栽培過程滅菌及保溫使用

工業廢棄物 RDF 熱利用

0.043

0.120

特許及高烽公司 RDF-5 製造廠

特許及高烽公司為能源局委辦「廢棄物能源利用技術開發與推廣」計畫技轉廠商,總產能達每小時 16 噸

紙業廢棄物熱利用(廢紙排渣、污泥、黑液)

0.238

0.671

兩座造紙廠與兩座紙漿廠使用廢棄物作為鍋爐(輔助)燃料

黑液年產量包括台紙 23.1 萬噸;華紙 36.8 萬噸,均作為鍋爐燃料

廢塑橡膠熱利用

0.043

0.120

1. 造紙廠汽電共生鍋爐與水泥廠水泥窯使用廢輪胎作為輔助燃料

2. 能源局委辦「廢棄物能源利用技術開發與推廣」計畫廢塑膠液化業合示範系統 ( 友固公司 )

 
廢溶劑熱利用

0.018

0.051

水泥廠水泥廠使用廢溶劑作為水泥窯輔助燃料,每年約 2 萬噸

合 計

0.434

1.688

  

(c) 生質柴油

類別

能源貢獻 
MKLOE

CO 2 減量 
Mton

執行方式

備註

生質柴油

 

 

0.0028

0.0085

能源局委辦「生物能源技術應用研究」計畫之 生質柴油製造 示範系統 ( 新日化公司 )

產能每年約 3,000 公秉

各縣市垃圾車或客運車進行道路示範,由環保署補助購油價差

2004 年計有 台北市、高雄市、台中市、台南市、台北縣、新竹縣、台中縣、南投縣、彰化縣、嘉義縣及高雄縣等十一個縣市 參與示範計畫,使用生質柴油量為 1,143 公秉

合 計

0.0028

0.0085

  

若建立廢食用油前處理及預酯化系統,提高廢食用油轉化生質柴油之利用率達 85% 以上,將可提高生產效率及降低生產成本,並推動以化學轉化製程產製生質柴油的生產容量達 1.5 萬公秉。另結合生物技術與發酵技術應用於產業廢水能源化回收,同時解決產業能源與環保問題,可協助產業廢水處理技術升級為廢棄能源回收利用技術,估計 10% 的氫轉化能力,具 26 M W 的產業廢水能源化潛力。 
綜合上述分析,估計在 2010 年生質柴油國內產量預估 10 萬公秉 / 年,相當於產值 30 億,帶動投資達 17 億元;推動定置型生質能發電達 74 萬 kW ,產?約 117 億元。在 2015 年生質柴油國內產量預估 25 萬公秉 / 年,相當於產值 75 億,可帶動投資達 42 億元; 2015 年推動定置型生質能發電達 85 萬 kW ,產?約 134 億元。預估 2020 年生質柴油國內產量預估 40 萬公秉 / 年,相當於產值 120 億,可帶動投資達 67 億元;而推動定置型生質能發電達 103 萬 kW ,產?約 163 億元。

五、國內未來重點技術推動策略與發展時程

雖然上述針對生質能主要之十項技術進行相關分析,但因多元化的生質能技術,其主要特性乃非單一產品,非單一技術,非單一料源,因此國內未來重點技術之推動策略與發展時程宜由應用面進行技術之 篩選分析,而非直接針對每項技術訂定發展時程。 
在國內未來重點技術的 篩選分析方面,以 運輸用生質燃料技術及定置型生質燃料熱電利用技術進行分類,則國內主要適合發展之生質能技術包括 屬 運輸用生質燃料技術的生質柴油製造、油脂藻類利用、生質物煉油等技術,及屬定置型生質燃料熱電利用技術的廢棄物衍生燃料製造與發電技術。目前國內沼氣發電與廢棄物焚化發電已商業化應用,同時已建立利用廢食用油轉換為生質柴油技術並進行小規模道路試行計畫;另亦已建立固態廢棄物衍生燃料示範廠,並在水泥窯與汽電共生鍋爐進行實廠混燒測試,而廢塑膠液化與農業廢棄物氣化技術亦已建立先導廠;生物產氫基礎研究也正進行之中。 
未來國內生質能技術之發展,可利用廢休耕農地種植能源作物與廢棄物為燃料,兼具提高自產能源,強化能源供應安全與貫徹資源永續利用的多重效益;而生質燃料具有可儲存的特性,可與傳統能源系統如柴油車輛、燃煤電廠結合使用;與其他再生能源比較有供應穩定,應用方便與成本低的優點。 
表 3-1-4 -4 及 表 3-1-4-5 即為國內運輸用生質燃料技術及定置型生質能發電及熱利用技術未來之 發展時程。未來在擴大生質物料源方面,若建立生質物應用技術,將可創造並扶植相關產業,包括機械設備業、能源工程、環保工程與廢棄物資源回收業者,另一方面,配合政府現有政策,如提高再生能源比例、開發自產能源、廢棄物處理、農地再利用、降低二氧化碳排放等,則可引導開創國內生質能技術之研發與產業。

表 3-1-4 -4 國內運輸用生質燃料技術之 發展時程

表 3-1-4 -5 國內定置型生質能發電及熱利用技術之 發展時程


     http://www.re.org.tw/ProRE/introduction.aspx?SEQNO=11



參考文獻:

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