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 棕櫚樹與提煉生質柴油，再出口至日本。

棕櫚樹雖然需要種植三年後才可開始採油，五年後逐漸進入生產穩定期，經濟壽 命約為20-30 年，但是平均每公頃每年採油量可高達 4 噸，遠比痲瘋樹與菜籽高出 5 倍，

因此仍為生質柴油的重要原料。印尼與馬來西亞為棕櫚油的主要產地，約佔全球產量的 80%，由於受惠全球棕櫚油需求與價格持續上漲的榮景，兩國都開始大量投資種植棕櫚 樹與生產生質柴油。馬來西亞在2005 年生質柴油的產量約為 10 萬噸，2006 年提升至 50 萬噸，2007 年預估為 150 萬噸，目前仍在繼續投資設廠或擴廠中。印尼生質柴油產 業也開始成長，未來發展目標將擴大到500 萬噸。

中國的生質柴油也是處於起始階段，由於植物油供給仍需進口，對國際市場依賴性 較強；目前只有少數小型簡易工廠，然而三大石油公司已經開始步局。中石油和國家林 業局簽訂協定，開始在四川種植痲瘋樹，可生產10 萬噸生質柴油；中石化準備投資在 印尼種棕櫚樹，並計畫在雲南、貴州種植麻瘋樹；中海油預備在海南島興建一座年產5

萬噸的工廠，初期原料將進口棕櫚油，同時在海南島種植面積達數十萬畝的痲瘋樹。按 照中國政府的計畫，到2010 年時將種植 1,300 萬公頃麻瘋樹，從中提取 600 萬噸生質柴 油。

歐盟與美國生質柴油市場趨勢

圖3- 6 歐盟各國生質柴油產量

資料來源：http://www.ebb-eu.org/stats.php

根據European Biodiesel Board 網站公佈的資料（www.ebb-eu.org），歐盟27 個國家 共有185 個生產工廠，在 2006 年生質柴油的總生產量為 489 萬噸，較 2005 年增加 54%；

2007 年再度成長為 1,029 萬噸，較 2005 年增加 110%。歐洲各國中以德國的產量最多，

2006 年為 266 萬噸，2007 年為 436 萬噸；其次為義大利，2006 年為 45 萬噸，2007 年 為137 萬噸；再次之為法國，2006 年為 74 萬噸，2007 年為 78 萬噸。

歐盟在 2005 年推動生質柴油添加量需要達到 2%，2010 年要求提升至 5.75%，屆時 需求量將達到1,700 萬噸。由於歐盟各國主要以菜籽油為原料，因而菜籽油市場的供需 結構已經受到明顯影響，導致價格攀升高檔；目前正在考慮放寬原料的限制標準，使用 黃豆油、棕櫚油做為替代原料。如果歐盟的生質柴油原料標準放寬，黃豆油及棕櫚油的 國際市場價格可能會持續上漲。

美國2004 年生質柴油的產量只有 8 萬噸，但是 2006 年快速增加至 83 萬噸，2007 年估計為149 萬噸，成為近三年來全球成長最快的國家。美國約有 100 家生質柴油工廠，

另有80 家工廠正在建造或擴廠，因此總產能將可提升至 800 萬噸以上。美國大多使用

黃豆油為生質柴油原料，如果市場需求持續劇烈成長，則對植物油的需求會迅速增加，

植物油供需將再面臨另一波考驗。

2030 年生質能源展望

圖3- 7 全球生質燃料生產量

資料來源：艾克森美孚公司

作為液體燃料的選項之一，無疑的生質能源已經接受到世人許多的注意；但是在討 論生質燃料的未來潛力之前，我們還是必須要先了解目前生質燃料的規模，成本與其中 所牽涉到的一些兩難的問題。

到目前為止，全球每日生產的生質燃料不到1 百萬桶，但是在政府法令推廣與政策誘因 的鼓勵下，艾克森美孚公司預計到了2030 年，有可能以每年平均成長 7%的成長率，逐 漸增加到每日3 百萬桶。

由於生質燃料含有的能量相對石油而言來的少，以換算成石油相同能量來說，每日3 百 萬桶的生質燃料大約只有2 百萬桶油當量(MBDOE)。在這個水準來看，到了 2030 年生 質燃料佔全球液體燃料的供應比例只有約2%。

從全球的基礎來看，醇仍將會是最重要的生質燃料供應源，美國與巴西仍將會是最大的 生產國。

因為生產規模以及原料等成本不同，醇生產製作方式在不同的國家與地區會有很大的不 同。

圖3- 8 木質纖維酒精

資料來源：http://blog.roodo.com/energytech/87f5c224.png

因為目前玉米提煉乙醇的一些可能限制，已經被廣泛認知，所以越來越多人開始將 關愛的目光放在纖維素乙醇上面。

纖維素大量存在於農作物上，它可以被轉化成糖分，然後再提煉成為乙醇.就像上圖左 所顯示的，纖維素提煉乙醇的轉化率很高，但是他的生產成本相較於從甜甘蔗或是玉米 作為原料來說，卻是高的很。同時它還牽涉到複雜的且還在發展中未成熟的生產流程。

上圖右就是纖維素乙醇的生產流程圖；流程的後半段，在灰色的框框內表示的是已經成 熟的技術，括發酵與蒸餾。發展中的製程則用綠色的虛線框框來表示。

纖維素是複雜的聚合物，當分解成為單個糖後，可以轉化成為乙醇。要完成這個反應，

必須接受三個技術性的考驗：首先原料(例如柳枝稷 Switchgrass，木屑 woodchips)中的 纖維素必須被分離(粉碎、蒸煮)出成為待處理狀態。第二步，特製的糖化槽必須緩慢的 降解纖維素成為單糖。最後，經過特殊基因改質過的酵母發酵，將特別混合的個別糖轉 化為乙醇。每一個步驟都含有個別存在且仍需要突破的技術難題，這是必須被認真對待, 特別是纖維素提煉乙醇在面對經濟上與商業化的考驗時更是如此。任何科技進步的軌跡 都是很難預測的，特別是纖維素提煉乙醇的技術，離實際商業應用還很遠。所以埃克森 美孚公司認為在2030 年前，纖維素乙醇還不會是重要的燃料來源。

美國總統布希於2007年12月簽署「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，佔前瞻生質燃料年產量76％。

此外，美國能源部為發展纖維酒精，在2007年投資超過10億美元進行生質燃料研

研發纖維轉化酒精技術；為發展具競爭力的纖維酒精技術，並積極與國內產學研成立研

研發纖維轉化酒精技術；為發展具競爭力的纖維酒精技術，並積極與國內產學研成立研