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第 2 章 文獻回顧
本研究主要在探討「可耕地受限國家」發展生質燃料之利基。本文中所謂的「可 耕地受限國家」並非以各國之可耕地面積大小來判定,而是依據各國所訂定之生質燃 料使用量目標下所需的作物收成面積(harvested aera)與該國目前作物收成面積之比率。
於 5.1 節將詳細界定所謂的「可耕地受限國家」。是故我們必先瞭解各國發展生質燃料 之概況,於 2.1 節對主要發展生質燃料國家的相關政策概況作回顧。我們依各國生質 燃料發展目標設定方式之不同,將國家分為四大類型並依序介紹之。2.2 節回顧生質燃 料政策發展相關研究之文獻。
2.1 各國發展生質燃料概況
許多國家欲利用生質燃料政策來解決能源安全與環境保護的問題,無論以第一代 或第二代生質燃料技術,在製作成本普遍高於傳統化石燃料之下,各國政府推動許多 政策激勵生質燃料發展。諸如扣抵稅額、保護關稅、生質燃料法令等。這些政策執行 下,將對經濟與環境體有所影響。全球也越來越重視替代燃料的發展。
目前世界主要生產生質燃料之國家,除了中國外,大多集中於歐美兩洲。根據 REN(2009)整理 2008 年世界前五大生質燃料產國如表 2.1,截至 2008 年全世界生產生 質酒精國家的前五大國家,依序為美國、巴西、中國、法國、加拿大。而生產生質柴 油的前五大國家依序為德國、美國、法國、阿根廷、巴西。我們不難發現,天然資源 充足為這些生質燃料生產大國的共通點。此外,尚有許多國家亦發展生質燃料,我們 將逐一介紹全球其他主要發展生質燃料國家之發展概況。
發展生質燃料國家中,我們發現這些國家於生質燃料政策設定下有一個共通點,
這些國家會對未來設定生質燃料使用量目標,而各國設定的方針又不盡相同。因此,
我們依照不同生質燃料使用量目標的訂定方式,區分為四類型國家:A 類國家,直接 訂定未來生質酒精或生質柴油欲達到的使用量目標。B 類國家,訂定生質燃料占未來
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8 表 2.1 2008 年生質燃料世界前五大之產國
順序 生質酒精 生質柴油
1 美國 德國
2 巴西 美國
3 中國 法國
4 法國 阿根廷
5 加拿大 巴西
資料來源:REN(2009, p. 9)。
運輸燃料比例之目標。C 類國家,直接訂定生質酒精占未來運輸部門中汽油之比例或 生質柴油占未來運輸部門中柴油比例之目標。D 類國家,直接訂定未來生質燃料欲達 到的使用量目標。各類國家如下:
A 類國家:中國、台灣(於 2.1.1 節介紹);
B 類國家:歐盟國家、紐西蘭(於 2.1.2 節介紹);
C 類國家:加拿大、巴西、印度、馬來西亞、泰國、哥倫比亞、阿根廷、印尼(於 2.1.3 節介紹);
D 類國家:日本、美國與澳大利亞(於 2.1.4 節介紹)。
我們將上述各分類國家所設定之生質燃料使用量目標與生產生質燃料之料源整理如表 2.2,大部分國家皆對一定期間內設定生質燃料使用量目標,以下則順著表 2.2 所示的 國家分類陸續介紹各國發展生質燃料之概況。
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(26.3%)、黑麥(2.6%)、甜菜(15.7%)4見 2.1.2 節
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OECD-FAO(2009);7. 取自 FAO(2008);8. 取自 Koizumi & Ohga(2007,頁 11);9. 取自 USDA(2009a);10. 取自 Matsumoto, Sano, & Elder(2009)。註:”_” 表示未取得詳細資料。
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2.1.1 A 類國家
中國
中國自 1990 年起經濟起飛,導致石油消費需求大增,也造成環境的污染。中國欲 解決石油短缺的問題,2000 年中國政府啟動了生質燃料發展計畫。然而,中國的人口 成長,使得中國也面對糧食需求的壓力上升,在發展生質燃料產業時,受到糧食需求 的競爭。2001 年中國通過燃料酒精計畫(Fuel Ethanol Program),對生質酒精生產進行 補貼。2006 年每噸生質酒精生產補貼 1373 元人民幣。北京當局斥資 110 億人民幣研 發汽車使用生質燃料的技術(APEC, 2008)。目前中國是全球第三大生質酒精生產國家。
依據中國之可再生發展能源計畫說明:中國已在部分運輸燃料中摻生質酒精使用。以 糧食為原料的生質酒精年生產能為 102 萬公頓。
如表 2.2 中國部分所示,中國的生質燃料政策發展目標中,其設定生質酒精生產 2010 年欲達每年 3 百萬噸,生質柴油達每年 30 萬噸(APEC, 2008)。中國的生質酒精生 產中,70%的生質酒精產量主要是利用玉米發酵提煉;30%則利用小麥發酵提來提煉 (Trostle, 2008)。而其生質柴油發展為初起步階段,以廢食用油、榨油廠油渣、油料作 物為原料的生質柴油生產能力達到年產 5 萬公頓。近期發展重點是以木薯、甘薯、甜 高粱等為原料的生質酒精技術,以及以小桐子、黃連木、油桐、棉籽等油料作物為原 料的生質柴油生產技術,逐步建立餐飲等行業的廢油回收體系。就長遠角度考慮,中 國欲積極發展以纖維素生物質為原料的生物液體燃料技術(中華人民共和國國家發展 和改革委員會, 2007)。
台灣
台灣發展生質燃料係以減少二氧化碳排放與降低化石燃料之進口為主要目的。自 2004 年嘉義生質柴油示範廠成立開始,2006 年台灣生質柴油產量為 2400 萬公升,到 了 2007 年時產量已增加至 3800 萬公升。生質酒精發展仍在起步實驗階段。
經濟部能源局設定未來生質燃料發展目標,如表 2.2 台灣部分所示,生質酒精 2010
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年 100 至 300 萬公秉,2015 年 200 至 600 萬公秉,2020 年 300 至 900 萬公秉;生質柴 油 2010 年目標 10 萬公秉(經濟部能源局, 2009, p. 42)。台灣主要利用廢食用油提煉生 質柴油;生質酒精則利用甘蔗(Sugarcane)、甜高粱等作物提煉(APEC, 2008)。
根據全國能源會議 96 年成果檢討資料指出,面對京都議定書(Kyoto Protocol)之國 際新的二氧化碳排放減量規範下,我國據以兼顧經濟、環境、能源之永續為考量。現 階段除了逐步推動各部門排放減量之外,並加強推動再生能源案。就生質能源中完成 生質能源執行方案,2007 年七月啟動綠色城鄉計畫,於示範區域銷售生質柴油 B1 (在 超級柴油中添加 1%生質柴油稱為生質柴油 B1),共銷售 114081 公秉。九月於北市八 處加油站提供 E3 酒精汽油(在汽油中添加 3%生質酒精稱為 E3 酒精汽油),共銷售 676 公秉。
2.1.2 B 類國家
歐盟
歐盟是世界生質柴油生產的領先國家。1997 年,歐盟設定再生能源目標,設定 2010 年要使用 12%的再生能源目標。歐盟生質燃料主要依據三個主要規範。第一,2003 年 歐盟通過 2003/30/EC 規範,生質燃料占運輸部門總使用燃料比例於 2005 年要達到 2%;
2010 年要達到 5.75%之目標。第二為 2003/96/EC 規範,該指令允許對生質燃料採用稅 收激勵措施。第三為涉及燃料的環境規範。另外,依據 2003 年歐盟共同農業政策修訂 後,鼓勵農民種植非食用與能源作物,每公頃補貼 45 歐元以滋補助(FAO, 2008, p. 32)。
2009 年四月六日歐盟委員會通過歐盟能源與氣候變遷計畫(EU Energy and Climate Change Package),對 2020 年歐盟發展再生能源設立”20/20/20”的計畫目標(USDA, 2009b):
(1) 2020 年二氧化碳排放要減量至 1990 年歐盟二氧化碳排放量水準的 20%;
(2) 2020 年能源使用效率改善要較目前技術水準進步 20%;
(3) 2020 年歐盟能源總使用要達到 20%為再生能源。其中,要求歐盟會員國於運
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輸部門使用燃料要達到 10%的生質燃料使用比例。
而就生質燃料的發展要考慮永續性準則、以及第二代生質燃料的發展。基於上述”
20/20/20”計畫目標的第三點,歐盟會員國可以自行訂定更高的目標,如瑞典訂定 49%;
德國訂定 18%;法國訂定 23%;英國訂定 15%;義大利訂定 17%等目標。
歐盟生質燃料的料源如表 2.2 所示歐盟部分。歐盟生質柴油的生產中,70.4%係利 用油菜籽油做為料源、4.6%使用向日葵籽油、12.4%使用大豆油、5.1%使用棕櫚油、
0.5%使用其他植物油、4.6%使用廢食用油、2%使用動物油脂。歐盟中又以德國、法國、
義大利為主要生產生質柴油國家,2008 年產量分別為 269 萬、200 萬、75 萬公噸。生 質酒精部分,歐盟為世界第四大生產國。主要的生質酒精作物中,52.6%係利用小麥 做為料源、2.6%使用大麥、26.3%使用玉米、2.6%使用黑麥、15.7%使用甜菜(USDA, 2009b)。
歐盟各國對生質燃料發展不遺餘力,法國設定的生質燃料占運輸燃料使用比例目 標為歐盟中最高,2010 年要達到 7%。其次為德國,將 2010 年生生質燃料占運輸燃料 使用比例目標修正為 6.25%;西班牙、荷蘭、英國分別設定 5.83%、4%、3.5%;奧地 利、比利時、芬蘭、義大利、盧森堡、瑞典、丹麥皆設定 5.75%,如表 2.2 所示歐盟 各國部分(USDA, 2008, 2009b)。
各國政府提供使用生質燃料之誘因。奧地利依據其 Austrian Mineral Oil Duty Act 規定,2007 年每 1000 公升汽油含 44 公升生質酒精減稅後價格為 442 歐元;而每 1000 公升柴油含 44 公升生質柴油減稅後價格為 347 歐元。法國對生質酒精與生質柴油實施 減稅政策,2009 年每 100 公升生質柴油使用減免 15 歐元;每 100 公升生質酒精使用 減免 21 歐元。義大利對生質酒精實施 2008 年至 2010 年的稅減政策,減免掉一半的稅 率。瑞典推動綠色交通工具(Green Cars)政策,五年內減免使用綠能汽車的使用稅 (USDA, 2009b)。
紐西蘭
紐西蘭政府期望透過生質燃料發展以減緩氣候變遷,並提高能源自主安全。2007
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年紐西蘭政府通過生質燃料議案(Biofuel Bill),設定生質燃料使用目標(如表 2.2 所示紐 西蘭部分),於 2012 年生質燃料占運輸燃料達到 3.4%的使用比例目標。然而,紐西蘭 缺乏大規模的穀類產業,主要利用乳漿(whey)或第二代生質燃料技術來提煉生質酒精。
生質柴油則使用獸脂(tallow)來提煉(APEC, 2008)。
2.1.3 C 類國家
加拿大
加拿大雖然早在 1980 年代就已經開始生產與使用生質酒精。但是,加拿大並未積 極發展生質燃料。直到晚近的 2006 年,加拿大政府開始重視生質燃料,並擴大生質燃 料之產能。因應於此,加拿大政府設定運輸燃料中生質燃料混合目標(如表 2.2 所示加 拿大部分),2010 年生質酒精占運輸汽油燃料使用比例達到 5%的目標;2012 年生質柴 油占運輸柴油燃料使用比例達到 2%之目標。加拿大的生質酒精主要利用玉米、小麥 來提煉;生質柴油則利用廢食用油、芥花油(canola)來提煉(APEC, 2008)。
印度
印度為亞洲第二大生質酒精生產國家,2003 年印度政府就開始推動生質酒精使用 計畫,規定該國境內生產甘蔗的 10 個省與 4 個聯盟地區必須於汽油中摻 5%生質酒精。
此外,印度政府提供減稅的方案,如:對混合酒精汽油的使用可以減免貨物稅。印度
此外,印度政府提供減稅的方案,如:對混合酒精汽油的使用可以減免貨物稅。印度