【專題探索】生物質發電利用技術介紹
陳彥豪 (2010/11/05) 《台經月刊第33卷第11期》
生質能是指生物質經轉換所獲得的電與熱等可用的能源。根據我國「再生能源發展條例」，生質能係指農林植物、沼氣及國內有機廢棄物直接利用或經處理所產生之能源，與風能、太陽能一樣具有取之不盡、用之不竭的特性。美國航太總署哥達德太空飛行中心生物學家伊霍夫(Marc L. Imhoff)團隊研究成果顯示，1982~1998年間，全球陸地生物質產出每年平均約1,196億噸，含碳量568億公噸（圖1，注1）。與其他新能源比較，生質廢棄物兼具廢棄物回收處理與能源生產的雙重效益，在作為電力來源方面，生物質發電具有以下優勢：(1)相對於其他化石能源，生質廢棄物發電所產生之溫室氣體極少；(2)是少數可作為基載電力之再生能源；(3)可作為小規模之區域分散式電力系統。當前全球環境趨勢朝向永續經營發展，在此氛圍及社會原動力的推動之下，生物質能源利用扮演重要角色。由於各地之氣候環境與生活習慣不同，因此不同國家在發展生物質發電時，多根據自身環境所產出生物質或有機廢棄物來源與特徵，而發展出最佳利用方式，以下將就各種生物質發電利用方式進行介紹。
圖1 全球生物質分布圖
日本木質生物質發電
（一）木質生物質利用技術介紹
木質生物質是指林業所產生的可再生利用資源，其來源包含木材加工廠廢棄物、建設產生木材與林地殘材等。加工廠廢棄物主要為木材加工廠、夾板工廠、預裁廠等製造過程中所產生之邊材或樹皮等；建設產生木材主要為建築物建造、改建所產生之灌漿用木製模板、木製鷹架、裝潢、門窗隔扇工事殘材、木造建築物解體後之廢材；林地殘材指林業作業後，未加利用之疏伐林所剩餘之木材、末梢樹枝、受蟲害木材等。其他尚有道路阻礙樹、漂流木、公園、路樹、果樹修剪枝條等（注2）。上述之木質生物質可切碎作為家畜敷料、蘑菇菌床、包裝材、吸收劑等，或經由發酵後製成堆肥。若將其碳化，則可作為燃料、濕度調節、淨化、土壤改良材。另外現在也有許多物理或化學方法可將有用的成分、素材或液化原料抽出與合成，製成高價值機能性萃取物。日本擁有豐富的林業資源，森林被日本視為活化地區經濟與進行二氧化碳減量的重要工具，因此政府推廣林業資源活化，投入許多林業資源化技術研究。良好之木質生物質綜合利用，將可建立區域循環型木質生物質活用系統，促進森林再生（圖2）。
圖2 木質生物質活用示意圖
木質生物質能源利用技術，是將生物質以適合的加工技術變成燃料，轉化成電力或熱能等形式的能量。在燃料化方面，可將生物質裁斷、切碎成片狀或顆粒狀，直接作為燃料或將破碎後之生物質加壓、成型燃料。另外也可以將生物質加熱分解後，取得可燃性氣體或利用氣體合成、蒸餾等取得酒精和油脂。在能源化方面，因利用規模與能源需求形式不同，可採用方式有火爐、暖爐、鍋爐、內燃機、渦輪機與燃料電池等，能源利用形式則有溫室、熱水、電力、蒸氣、運輸與動力等。由於可能使用之燃料種類、能量轉化技術與最終能源形式繁多，因此相互間可以不同組合方式利用（圖3，注3）。
木質生物質、氣化發電、生物炭、碳負性、能源作物、焚化爐汽電共生、廚餘沼氣、生質燃料、農業廢棄物回收、碳匯技術
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