部分均衡與一般均衡模型之生質燃料政策分析

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質燃料，排除使用糧食作物為料源之技術來生產；使用廢食用油來提煉生質柴油，並 發展第二代生質酒精技術。在政策執行方面，2008 年政府撥出 40 億投資於研發纖維 酒精技術；日本通過 Quality Control of Gasoline and Other Fuels 之法案，規定生質燃料 混合比例不得超過 3%。因為越高的比例，其燃燒過程會排放越高的二氧化氮(nitrogen dioxide)；另一點是基於生質燃料的使用會傷害現階段的汽車引擎。最後在透過使用生 質燃料補貼等政策以促進生質燃料之發展。日本不同於其他國家之處在於其著重新一 代的生質燃料技術發展，不與糧食競爭為其發展之方針(Matsumoto, et al., 2009)。

2.2 生質燃料政策相關之研究分析

世界各國視生質燃料為運輸工具之替代燃料。Lee, Clark, & Devereaux (2008)將各 國選擇生質燃料作為替代燃料的緣由主要可歸類如下：一、在石油耗盡與高石油價格 時，生質燃料可做為替代燃料。二、分散能源供給來源，以降低能源安全風險。三、

做為替代高碳排放燃料的能源。四、提供新的能源產業，增加農產業收入。許多國家 漸漸重視生質燃料發展，並鼓勵發展生質燃料，各國所採取的生質燃料政策包括補貼 生質燃料、補貼能源作物生產、對國外生質燃料課以關稅、生質燃料目標使用量的訂 定以及對生質燃料投入研發。而本研究所關心的主題在於『可耕地受限之國家』在執 行這些相關生質燃料政策下，將對其帶來何影響，是利或是弊？因此本節將整理現有 生質燃料政策相關之研究。2.2.1 節回顧部分均衡與一般均衡模型應用於生質燃料議題 之比較，2.2.2 節回顧國際生質燃料政策發展之文獻。2.2.3 節回顧台灣對生質燃料發展 之相關文獻。

2.2.1 部分均衡與一般均衡模型之生質燃料政策分析

討論生質燃料相關議題，過去有許多學者分別利用不同的模型來進行研究。

Kretschmer & Peterson(2010 forthcoming)整理出過去學者探討生質燃料使用的模型大 致區分為兩類：第一類是利用部分均衡模型；另一類是利用一般均衡模型。

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(A) 部分均衡模型

部分均衡模型與一般均衡模型，各自有其應用的特色與優缺點。部分均衡模型允 許生質燃料之生產與土地利用之限制皆能更詳盡地應用於農業部門。一方面部分均衡 模型包括詳細的生物物理學之土地利用特徵，另一方面能夠周延考慮到經濟、地理和 生物特性的議題。部分均衡模型可以詳細模擬政策，以探討農業和生物能源、區域環 境和經濟影響。然而，它們的缺點就是未能夠考慮與其他部門之連接，也未考慮到國 與國之間互動的影響。部分均衡模型與一般均衡模型對於土地利用的設定，有很大的 差異。大部分的部分均衡模型對於土地利用的設定，並未使用一個明確的土地要素市 場設定，而是利用一些簡化的形式來代表土地供給。因此部分均衡模型中無法探討土 地利用於部門間移轉的效果。而探討生質燃料相關議題中，土地利用於部門間的移轉 常常是學者想探討的問題。

常 見 應 用 於 生 質 燃 料 議 題 的 部 分 均 衡 模 型 有 ： OECD 與 FAO 共 同 開 發之 AGLINK/COSIMO 模型(OECD, 2006)，糧食及農業政策研究所(Food and Agricultural Policy Research Institute)所使用之 FAPRI 模型(Fargione, et al., 2008)，國際性糧食政策 研究所(the International Food Policy Research Institute)所使用的 IMPACT 模型(Msangi, et al., 2007)。分別簡要說明如下：

一、AGLINK/COSIMO 模型是 OECD 與 FAO 共同合作對每年農業市場進行預測 所使用的模型。在農業預測中考量生質燃料相關政策，並考量了第二代生質燃料技術，

然而，其最大的缺點是沒有考慮生質燃料貿易的問題。

二、FAPRI 模型考慮美國能源自主與安全法案(US Energy Independence and Security Act，簡稱 EISA)的影響，將其他國家的生質燃料發展視為外生，以進行對美 國發展生質燃料的評估。

三、IMPACT 模型研究許多不同的生質燃料發展情境，包括生質燃料生產力的不 同設定，或是有無考慮第二代生質燃料，或是考慮不同的生質燃料政策目標等。

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(B) 一般均衡模型

一般均衡模型的特色能夠透過產品生產投入與產出的相對價格，來探討總體經濟 面與國際反饋效果對經濟體之影響。農業部門與生質能源部門只是巨大模型的一環，

透過產出投入與其他部門相互連結，再透過貿易與外國相連結。然而，一般均衡模型 的缺點在於所加總的部門別過於籠統，使得應用上受到解釋模擬結果的限制。

Kretschmer & Peterson(2010 forthcoming)將過去學者使用一般均衡模型區分為三 大類型：第一類型稱為生質能源隱含模型(Implicit modeling of bioenergy)，這一類的模 型避免將生質燃料生產技術明確使用於模型，而是純粹考慮為達到生質能的使用量所 必須達到一定的生產水平應用於模型。第二類模型考慮了新一代生質燃料技術，包括 潛在的生產技術，稱之為潛在技術模型(Latent technologies)。這些生產技術都是存在 的，但不是主動應用於設定基期年的模型中，而且將這些新技術應用於預測的結果。

第三類模型則是企圖將生質燃料部門從社會會計矩陣(Social Accounting Matrix，簡稱 SAM)獨立成一個部門，稱為分解 SAM 模型(Disaggregating the SAM)。

生質能源隱含模型(Implicit modeling of bioenergy)的應用，包括 Dixon, Osborne, &

Rimmer (2007)、Banse, et al. (2008)，這類模型的優點在於避免打破了原有模型結構。

其缺點在於並未有獨立的生質燃料部門，生質燃料的貿易無法於模型中解釋。

潛在技術模型的應用，包括 Reilly & Paltsev (2007)、Gurgel, Reilly, & Paltsev (2007)、

Melillo, et al. (2009) 、 Boeters, Veenendaal, Leeuwen, & Rojas-Romagoza (2008) 、 Kretschmer, Peterson, & Ignaciuk (2008)，這類模型的優點在於更能詮釋新生質燃料技 術融於模型中，也可以解釋生質燃料貿易之行為。其缺點在於預測過程受到生質燃料 生產時間的限制與貿易的資料，此外複雜的程序，增加模型計算的負擔。

分解 SAM 模型的應用，包括 Birur, Hertel, & Tyner (2008)、Hertel, Tyner, &

Birur(2008)、Taheripour, Hertel, & Tyner (2008)、Taheripour, Hertel, & Tyner (2009)、Britz

& Hertel (2009)，這類模型的優點在於將生質能源技術呈現於基準均衡(benchmark equilibrium)中，使生質燃料相關議題於模擬中擁有完整的基礎架構。其缺點在於至今

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仍受限於有限的生質燃料相關經濟數據，也限制了模型有新的發展。