【經濟變.辨.辯】從能源平衡與成本效益探討本土生質酒精之發展潛力
蘇美惠 (2010/05/05) 《台經月刊第33卷第5期》
受新興國家對能源需求增加與金融系統的投機炒作下,石油、天然氣與高熱值煤等價格波動幅度加大,2008年更一舉將油價推上每桶147美元的歷史新高。能源價格的大幅波動對國內經濟造成相當的衝擊,不但導致物價上漲,也造成中油與台電數百億大幅虧損,影響所及足以動搖國本;這種過去前所未見的能源價格波動,對全球經濟發展與國家能源安全造成重大危害。2008年後,因金融海嘯衝擊造成全球經濟受創,國際油價也隨之滑落,但現今全球的經濟發展高度依賴化石能源,一旦全球經濟恢復成長,全球油價將可能出現每桶150美元的水準。根據國際能源署(IEA)在2009年11月所發表「2009年全球能源展望」報告評估,國際油價到2020年每桶將漲至100美元,2030年會繼續攀升到115美元;美國能源部能源資訊中心(EIA)在2009年12月所發表的「2010年能源展望」報告中,更是大膽預測在悲觀情境下,2015年油價將重回每桶150美元高點,2030年更將超過200美元關卡。
然而,油價上揚直接影響的便是交通運輸燃料成本,但目前已被提出應用之再生能源技術項目中,大多數屬於電能應用,只有生質酒精與生質柴油等液態生質燃料,可作為車用替代燃料。因此,在油價上漲、降低二氧化碳排放壓力、期望增加自主能源、保存外匯及創造就業等因素之驅動下,降低交通運輸部門對於化石燃料依賴及溫室氣體排放,且兼顧創造新興產業,使得生質燃料成為各國發展綠色低碳經濟之重要選項。根據IEA「2009年全球能源展望」報告評估,2010~2030年全球累計投資生質燃料金額將達4,050億美元,累計將可減少400萬噸二氧化碳。因此,為使國內能掌握生質燃料發展,本文將先介紹全球生質燃料發展概況與趨勢,再分別從生質酒精能源平衡、溫室氣體減量效益與生產成本等三個構面,探討採用本土料源生質酒精之發展潛力。
全球生質燃料發展概況與趨勢
根據IEA「2008世界能源展望」報告評估,2009年全球生質燃料用量占運輸燃料比重為1.5%,至2030年預計將達5%,屆時生質酒精市場規模將為生質柴油3.5倍以上。2008年燃料酒精產量約6,660萬公秉,其中美國產量3,630萬公秉、巴西2,448萬公秉,巴西與美國產量合計占全球92%。2008年受全球金融風暴影響,全球經濟大幅衰退,車用燃料市場成長明顯趨緩。雖然2009年全球燃料酒精產量在美國及歐盟強制使用酒精添加於汽油之政策支持下,仍呈現成長趨勢,但在短期之內,F.O. Licht公司(2009)預測未來五年燃料酒精市場將明顯成長趨緩,2009年美國與巴西燃料酒精產量預估將可達6,763萬公秉,然而市場需求卻僅達6,690萬公秉,市場超額供給73萬公秉,僅為2008年(140公秉)的一半,顯示整體產業面臨挑戰。
然而全球生質燃料中長期持續成長之趨勢不變,IEA(2009)最新預估全球生質燃料使用量將從2007年每日75萬桶倍增至2015年160萬桶,2030年更將達270萬桶。若從區域展來看,北美OECD地區仍將是全球最大市場,但以亞洲和拉丁美洲成長空間最大;若從技術別來看(圖1),使用糖質或澱粉質作物之第一代生質酒精至2020年仍為市場主流,但若在各國政策工具支持下,至2030年使用纖維料源之第二代生質酒精將成為市場主流,其需求量將超過第一代生質酒精、生質柴油與第二代生質柴油。此外在技術投資方面,雖然纖維酒精投資額將快速增加,但累計2010~2030年仍將以投資於第一代生質酒精金額較高,然而若各國投入政策支持新能源發展,則將會以第二代生質柴油投資金額最高,其次為第二代飛機用生質燃料與第二代生質酒精。
圖1 全球各類型生質燃料中長期使用量預測
歐盟於2009年5月正式生效的氣候變遷套案(climate change package),包括再生能源指令(Renewable Energy Directive, RED)與燃料品質指令(Fuel Quality Directive, FQD),目的是確保歐盟在2020年能達到其氣候目標,包括至2020年至少降低20%溫室氣體排放(與1990年溫室氣體排放相比)、能源效率改善20%,及再生能源占歐盟能源結構的比例至少20%,此即所謂的20-20-20目標。
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