第四章 結果與討論
4.1 藻油生產經濟效益分析
4.1.1 開放式培養系統
開放式系統為不同尺寸及形狀的池子，而藻類於其中培養、生長及採 收，開放塘(Open pond)是最簡單、最便宜及最容易建置的藻類培養系統。
事實上，並非所有都是完全建造而成的，商業模式是利用已有的水體中天 然生長的藻類採收為主體。開放式渠道池(Race-way pond)設計是試著控制 及提供養殖塘中藻類及營養源的混合程度，其對於基本的養殖塘能有明顯 的技術功能提升，但仍是開放的型式。開放式渠道池技術已經應用於營養 食品生產，且NREL ASP計畫亦聚焦於此設計，結合了開放塘系統的低成本 與簡易性，加上能稍增加控制塘中的環境參數，使得開放式渠道池擁有簡 易、便宜及有效等功能，而其基本的設計是利用輪槳或幫浦保持混合物沿 著渠道軌跡等速循環。
在開放渠道式培養系統中，冷卻主要靠蒸發以達成目的，溫度隨著每 日的循環及季節性等因素造成變動，且蒸發水損失量甚大。因為許多水量 蒸發至大氣中，造成渠道池培養系統利用CO2的效率遠低於光合生物反應系 統，藻體產量亦受到非預期藻類及雜菌污染等所影響，且因渠道式培養系
統較差的混合及懸浮現象使得藻體濃度維持於較低的狀況。而ASP計畫於 1988年在新墨西哥州拉茲威市(Roswell)建立一座開放渠道式藻類養殖模廠 進行相關研究。在測試期間，產率平均達到19 g/m2/day，短期的尖峰產率高 達50 g/m2/day，此測試顯示通入池內的CO2利用率超過90%，此對於產率是 一項關鍵的因子。
由以上分析，本論文將開放渠道池的藻體產率設定為20 g/m2/day，由表 2.6知對於不同的藻種而言，其油脂含量介於15-70%之間，加上開放式培養 環境控制度不高及適合大量培養的藻種並不多(如綠藻、螺旋藻、杜氏藻等 在較極端環境能生長的藻種)，故藻體油脂含量設定在30%(乾藻重)，且無 DHA含量。此外，由於藻體除了含有油脂外，尚含有可觀之蛋白質、碳水 化合物及其他營養物質[Sánchez Mirón, et al., 2003]，因此藻類提取完油脂後 所剩餘的藻體也具有做為動物飼料的潛力，而目前國內大豆粉飼料的售價 約NT$ 10,000/噸左右，由於藻體已經榨油且仍需市場推動及適應性等問題 存在，可能降低其價格，故在此設定剩餘藻體的售價為NT$ 5/kg(NT$ 5,000/
噸)。綜合上述說明，將開放式培養系統生產生質柴油之各參數項目設定值 列如表4.1所示。
表 4.1、開放式培養系統參數設定
項目 設定值
經濟壽命週期(year) 25
藻體產率(g/m2/day) 20
藻體油脂含量(%) 30
每年運轉天數(day) 330
DHA含量(%) 0
藻類培養面積(ha) 300
剩餘藻體售價(NT$/kg) 5
土地租金(NT$ /ha/year) 50,000
由表4.1得每公頃培養面積每年能收獲得乾藻體量為66噸，所以 300公頃 的培養面積每年能收獲的藻體量為19,800噸，以30%油脂含量計，則每年油 脂產量達5,940噸，剩餘藻體量有13,860噸。至於以開放式培養系統產製生 質柴油(開放渠道池→凝集採收→機械擠壓濃縮→鼓風乾燥→溶劑萃取)的 各項成本依國內條件及成本列於表4.2。
表 4.2、開放式培養系統產製生質柴油各項成本
成本項目 說明 成本(NT$)
開放渠道池系統 含週邊NT$200,200,000 960,000,000
凝集採收池 NT$850,000/台 1,700,000
機械擠壓 NT$1,920,000/台 3,840,000
鼓風乾燥機 NT$3,320,000/台 6,640,000
溶劑萃取系統 NT$37,760,000/系統 37,760,000
設備直接總成本 1,009,940,000
每年固定資本支出(A) 分25年、利息3% 、土地 85,695,800
電力(不含CO2供應) 18,500,000
電力，flue gas 供應 風扇、scrubbers等 14,200,000
營養源(如N, P, Fe) 27,750,000
混凝劑、溶劑 11,000,000
耗材 濾心、CO2及其他 20,150,000
勞工 25人(20技工+5管理) 13,500,000
廢棄物處理 3,370,000
維護、保險、稅 10,148,200
總操作成本(B) 118,618,200
每年生產成本總計
(A)+(B) 204,314,000
註：土地是以租賃的方式取得，租金為NT$ 50,000/公頃/年。
由表4.2得在25年經濟壽命週期計算及利息3%的條件下，其每年固定資 本支出達NT$ 85,695,800元(佔每年生產成本41.94%)，而每年總操作成本 NT$ 118,618,200元(佔每年生產成本58.06%)，總和達NT$ 204,314,000元為 每年生產成本。每年生產成本先扣掉藻體售價(NT$ 69,300,000元)後，可得 每公斤藻油生產成本為NT$ 22.73元。