第二章 文獻探討
2.5 國家產業組合規劃
2.5.3 政策規劃與分析模式
產業的規劃政策關係著產業的發展,如何創造產業的優勢條件與減少障礙是政府決 策的重大課題。產業的內外環境隨時都在改變,如何以動態的觀點深入分析產業,具體 描述產業發展策略條件,使決策者可以從各種產業政策工具中選擇若干組合以形成政 策,以創造有利於產業的優勢條件,乃為研究的重點。Kotler 研究日本的產業發展策略,
他認為日本產業的發展主要有一套規劃模式,其模式主要發展目標、投資策略與需求生 產要素三種構面來選擇重點產業發展與設計主要的政策。而Rothwell 及 Zegveld 認為 在實際的競爭行為下,國家與產業可以透過不同的途徑來獲取產業創新所需的資源與條 件,分別為:塑造產業環境、強化總體環境、專注特定技術領域、專注特定產業領域、
提昇產業技術潛力、培育小型企業、培育大型企業。
此外,對於新興產業的政策規劃,根據王健全針對台灣的產業政策探討的見解,認 為其制定可分為:供給面政策、需求面政策、以及環境面政策。供給面政策透過財務、
人力、技術等因子直接影響技術供給;需求面則透過契約的研究、政府的採購等措施,
進而影響並提供穩定的市場需求;而環境面政策是藉著專利保護、租稅制度建立、智慧 財產權的保障、公平交易法的制定等來建構整個產業環境的利基。除了一般的基礎建設 外,研究發展層面的介入,具有相當大的影響力來引導某些特定產業的發展,減緩產業 學習曲線的陡峭,簡短廠商的學習時間。
2.6 生質能源產業定義
目前全世界對於生質能源的定義依照各國國情而不盡相同。廣泛來說,生質能源
(Biomass Energy 或Bio-energy)泛指生物產生之碳、氫化合物等有機物質,即生質物
(Biomass )為原料,經過熱、物理、化學或生物等轉換技術處理後,所產生的能源。
而美國在生質物原物料又分為三個世代。第一世代是以玉米製造酒精和大豆來生產生質 柴油;第二是如稻梗、玉米梗等含有木質纖維素,是農作物收成後所剩下的;第三是需 要再進一步研發使其商業化的。如經年累月不斷成長的牧草、快速成長的樹及海藻。
在我國經濟部能源局網站上所提供的生質能定義為:「生質能(Energy from
Biomass):生質,指來自生物體可做為能源的非化石有機物。有些國家將能源的生質再 進一步劃分為:初級生質,指一些生長快速的植物體,可直接或經轉化後作為能源使用;
次級生質,指製造纖維、食品或其他農產品剩餘的廢棄物,以及畜產品的副產物。這些 物質常經過物理處理而非化學處理,包括林產和農產品廢棄物、水肥及廢物等,可作為 能源使用。
第三章 產業分析
本章蒐集並統整國內外等產業資料,先針對生質能源產業提出定義與區隔,再對此 產業之歷程與發展趨勢加以陳述,此外並整合產業之魚骨圖與價值鏈,及各國與廠商之 發展概況,以利研究後續之相關分析。
3.1 產業介紹與定義
3.1.1 產業背景
隨著能源儲量漸漸減少,「能源危機」的問題日趨嚴重,尋求乾淨以及再生性能源 為許多國家目前非常重視的課題。而且,生質燃料具有發展潛力大、可再生性與乾淨等 特性,被視為可以有效解決能源及環境問題的新能源。
3.1.2 產業定義
目前全世界對於生質能源的定義依照各國國情而不盡相同。廣泛來說,生質能源
(Biomass Energy 或Bio-energy)泛指生物產生之碳氫化合物等有機物質,即生質物
(Biomass )為原料,經過熱、物理、化學或生物等轉換技術處理後,所產生的能源。
而美國在生質物原物料又分為三個世代。第一是以玉米製造酒精和大豆來生產生質柴 油;第二是如稻梗、玉米梗等含有木質纖維素,是農作物收成後所剩下的;第三是需要 再進一步研發使其商業化的。如經年累月不斷成長的牧草、快速成長的樹及海藻。
在我國經濟部能源局網站上所提供的生質能定義為:「生質能(Energy from
Biomass):生質,指來自生物體可做為能源的非化石有機物。有些國家將能源的生質再 進一步劃分為:初級生質,指一些生長快速的植物體,可直接或經轉化後作為能源使用;
次級生質,指製造纖維、食品或其他農產品剩餘的廢棄物,以及畜產品的副產物。這些 物質常經過物理處理而非化學處理,包括林產和農產品廢棄物、水肥及廢物等,可作為 能源使用。
產業區隔
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圖3-1:
(1) 生質能料源技術:泛指料源的製備技術,如固態廢棄物衍生燃料技術、富油脂藻類 養殖/採收技術及陸生能源作物耕收技術等。
(2) 生質物轉換技術:a. 生物/化學轉換(bio-/chemical conversion):如醱酵
(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。b. 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)生質能應用技術: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。
圖3- 1 生質能源轉換示意圖
資料來源:BMU (2006) and Hamelinck and Faaij (2006)
3.2 產業發展與趨勢
1978 美國頒佈"能源發展法案",預定生產230~3200 萬公升(60~480 萬 加侖)的酒精燃料。
2004 年 10 月 由經濟部能源局輔導支持,工研院能資所與台灣新日化公司共同 建立的台灣第一套生質柴油示範工廠。
2007 年 12 月
美國總統布希簽署「2007 年能源自主及安全法」,修訂可再生燃 料標準,要求可再生燃料使用量在2022 年將達 360 億加侖,第一 代生質燃料於2015 年達到 150 億加侖後不再增加,年產量目標,
將逐年增加前瞻性生質燃料年產量目標,其中纖維酒精2022 年使 用量目標將達160 億加侖,佔前瞻性生質燃料年產量 76%。
資料來源:本研究整理
3.2.2 產業趨勢
由下圖3-2 IEA 2004 年依據各國生質酒精政策的發展趨勢所作的預測可知,生質酒 精的年產量成長幅度將快速超越生質柴油且慢慢地取代汽車汽油量的比例將愈增加。
圖3- 2 生質酒精發展趨勢預測圖
資料來源:International Energy Agency, Biofuels for Transport: An International Perspective (2004)(核能所)
由下圖3-3 及圖 3-4 在美國由於量產成本的降低,酒精混合汽油比例的限制也因技 術提高而被克服了,及相關的infrastructure 建置完成,未來將是木質纖維素取代玉米成 為生質酒精的原料。
圖3- 3 生質酒精料源技術趨勢圖一
圖3- 4 生質酒精料源技術趨勢圖二
資料來源:BCURTIS ENERGIES & RESOURCE GROUP INC. (2007)
全球生質柴油市場動向
十八世紀中已經利用酯交換反應(Transesterification),從動、植物油製取甘油做 為肥皂的原料,此種反應的副產品即為生質柴油。1898 年 Rudolph Diesel 在巴黎世界博 覽會展示全球第一個壓縮爆炸引擎時,所用的燃料即是花生油製成的生質柴油;直到 1920 年代廉價的石油製品 2 號燃油(柴油)出現後,生質柴油才退出車用燃油市場。
1970 年代曾發生兩度全球性能源危機,生質柴油才重新受到關注,但是由於政治與 經濟的因素,當時並未獲得重視與推廣。一直到2000 年後,石油價格不斷上漲,環保 議題日益沸揚,京都議定書與溫室氣體減量協議開始生效,迫使各國政府紛紛制定推廣 目標與政策,因此生質柴油的應用與推廣才能開始展現成效。
使用一噸的生質柴油不但可減少一噸石油的進口需求,還可減少三噸 CO2 排放量,
且可降低空氣污染與促進農業的發展,因此各國政府利用減稅、補助與法規的政策工 具,推動生質柴油的發展。但是傳統生質柴油的原料需要廣大的土地,並且可能造成與 民爭食的窘境,這是大量生產必然面臨的問題,目前國際食用油價格不斷上漲,已經是 一種警訊。
由產業趨勢來看,未來將以第二代的木質纖維素取代玉米、大豆等第ㄧ代的生質能源原 料。
生質柴油--快速成長的全球市場
圖3- 5 全球生質柴油市場變化
資料來源:http://www.emerging-markets.com/biodiesel
根據Emerging Market Online 出版的全球生質柴油市場調查報告,Biodiesel 2020: A Global Market Survey,2001 年全球生質柴油的總產量為 100 萬公秉(88 萬噸),2006 年增加至600 萬公秉(528 萬噸),五年來提升五倍。就單年份而言,2005 年的總產量 為350 萬公秉(308 萬噸),2006 年成長 71%,而且預估未來 10 年仍可保持此種成長 態勢。
目前雖然歐洲仍然佔有全球市場的80%,但是美國最近的成長率已經超過歐洲。巴 西正在全力種植與生產生質柴油,2015 年的生產量甚至可能會超過歐洲與美國,而且預 估在2020 年時,巴西、歐洲、中國與印度的車用柴油將有 20% 為生質柴油。
生質柴油在少量生產時可使用回收的廢食用油,但是大量生產時就必須直接利用植 物油做為原料,但是會出現車輛與人民爭油與爭地的現象,最顯著的事實就是近年來植 物油價格的飆升。例如2008 年棕櫚油的工業消費量預計將達到 961 萬噸,比 2000 年的 329 萬噸將增加兩倍,因此全球棕櫚油庫存明顯下降,價格隨之不斷上揚。如果未來生 質柴油需求繼續維持高幅成長時,則須開發更多的土地以大量種植高含油量植物,這可 能就是一個難解的課題。
生質柴油--亞洲市場概況
日本在生質柴油方面只是在起步階段,只有少數利用回收油生產的工廠,2008 年開 始推動減稅措施,要求石油公司需要銷售18 萬噸的生質柴油,2010 年則須增加至 44 萬噸。如果按照B5 的用量推算,日本一年的生質柴油的需求量為 176 萬噸,但是由於 土地的限制,幾乎大多需要仰賴進口。目前規劃的因應措施為利用印尼與馬來西亞種植
日本在生質柴油方面只是在起步階段,只有少數利用回收油生產的工廠,2008 年開 始推動減稅措施,要求石油公司需要銷售18 萬噸的生質柴油,2010 年則須增加至 44 萬噸。如果按照B5 的用量推算,日本一年的生質柴油的需求量為 176 萬噸,但是由於 土地的限制,幾乎大多需要仰賴進口。目前規劃的因應措施為利用印尼與馬來西亞種植