農
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知
【上篇】
一、序言
二、能源危機、廢氣污染及替代能源
三、生質能源與能源作物
四、國內外生質能源之開發現況
五、生質能源作物之栽培與生產
技術
（一）適合於國內生產酒精之能源作物
1.甘蔗：甘蔗為目前世界上用於生產
生物酒精的最主要作物（圖十一），在台
灣甘蔗的生長期約
12
個月（宿根栽培）至
18個月（一般栽培），國內平均產量
78
公噸/公頃，台糖公司目前正積極從事利
用甘蔗生產生物酒精之研發。
2.甘藷：品種為台農
57
號及
66
號（圖
十二），全年均可供苗，前者澱粉含量
高，適合中南部種植，後者澱粉含量較
低，適合北部種植，生產成本約
3
元/公斤
（不含農民本身工資），每公頃可栽培3
萬苗，平均鮮重產量約
30
公噸/公頃。與
甘蔗相比較，甘藷生育期短，單位時間產
量高，值得積極開發。
能源作物之國外推動經驗與
國內發展展望（下）
能源作物之國外推動經驗與
國內發展展望（下）
圖十一、世界生產酒精能源的最主要作物－甘蔗。
圖十二、具生產酒精潛力的能源作物－甘藷與地下
塊根。
農試所所長 林俊義
作者︰林所長俊義
連絡電話︰04-23302301-200
3.木薯（圖十三）：依氰酸含量多寡
可分為苦味種（高氰酸）及甜味種二種，
行株距
60×120
公分，可春植或秋植，生
長期約
18~20
個月，平均產量約為
16,000
公斤/公頃；吸肥力強，對地利耗損大，
不可連作。
4.甜高梁（圖十四）：可於春、秋兩
季播種，可採行春作播種，收穫後於夏作
行宿根栽培，單位面積產量為莖桿鮮重
20~30
公噸/公頃。其優點為：
(1)
栽培容
易，可用種子繁殖，
(2)
需水量低，水分
利用效率高，
(3)
生長期短
(4
個月以內
)
，
單位時間產量高，適合現有栽培體系，適
用機械播種、管理及採收，
(4)
可宿根栽
培。但其缺點為：
(1)
播種後初期需雜草
管理，
(2)
產物體積較龐大，儲存及產製
過程需較大空間，
(3)
在農村景觀方面較
不具美化特色。
（二） 適合於國內生產生物柴油之高油
份含量作物
1 . 大 豆 （ 圖 十 五 ） ： 大 豆 、 向 日
葵、落花生及油菜同列為世界四大油料
作物。大豆原為溫帶作物，對溫度及日
照敏感，但經常年馴化及品種改良，可
以從溫帶北部到熱帶均可栽培。台灣大
豆品種南部一年可栽培三作，北部亦可
種植二作，其品種對光期鈍感，生育適
溫
20~30
℃。民國
33
年栽培面積約
2
萬公
頃，產量約1萬公噸，
49
年最高峰達約
6
萬公頃，因廉價大豆進口，
85
年僅有
5
千
公頃，目前則只有零星栽培，主要推廣
用為綠肥作物。台灣在各改良場所育種
努力下，已有三十幾個大豆品種推廣，
生育日數約
90~120
天，播種期春作在
1~2
月間，夏作
6~7
月間，秋裡作
9~10
月間，
每公頃產量可達
1,500~3,200
公斤，油份
含量
17
%~
24
%，為重要食用油來源。世
界各國大豆平均公頃產量約
1,000~3,500
公斤，已開發國家平均約2,200公斤，低
油份含量品種約
13~14
%，一般品種約
18~24
%，高油份品種可達2
6~27
%。本
所作物種原庫保存約六千多個大豆種原，
油份含量在
9.7~34.2
%，值得加以篩選利
用。
圖十四、可生產酒精的能源作物－甜高梁。
圖十五、生產生物柴油的世界性能源作物－大豆與其
圖十三、可生產酒精的能源作物－木薯。
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2.向日葵：向日葵分為油用、食用及
觀賞用三類。油用向日葵之公頃油脂產量
比大豆高出二倍以上。在台灣，向日葵
全年皆可生長，但中南部較適合於秋裡
作（9 ~10月）栽培，且因向日葵忌水與
易倒伏，6~7月颱風多雨季節避開為宜。
台南區農業改良於民國71年育成雜交向
日葵台南1號，於74年推廣面積曾達358
公頃，後因進口價格低於契作價格，停
止推廣及開發研究。最近2~3年，因秋季
裡作向日葵具景觀、切花及綠肥等用途
（圖十六,十七），有較大面積之栽培。
目前，向日葵台南1號每公頃籽實產量在
1850公斤左右，種仁含油率為58%，每
公頃平均油產量可達600公斤。
3.油菜：台灣油菜栽培面積在日據時
期約有1,000公頃，其中以彰化、台中、
苗栗等縣栽培最多，而嘉義、南投、雲林
亦有小面積栽培，主要皆利用水田冬季
裡作培栽，主要栽培品種為屬於小油菜
（
Brassica campestris L.）的在來種。民
國 48年推出屬於大油菜（
Brassica napus
L.）的新品種後，台灣油菜栽培面積逐年
增加，至民國53年達二萬公頃，年生產
量27,000餘公噸，為歷年來台灣油菜生
產最高峰。後因菜籽油中含有高量芥酸，
對人體及動物有不良影響，菜籽油不再為
消費者所喜愛，油價大跌，農民失去種植
興趣，政府亦考量國民健康，暫不推廣油
用油菜之栽培，而改自國外進口大量的植
圖十六、向日葵花田與葵花子。
圖十七、向日葵花海－向日葵兼具食用（食用油與瓜子）、觀賞（切花與休閒景觀）、綠肥、能源等多重功效。
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物油（如大豆沙拉油 ）。目前田間常見
的油菜多為冬季裡作，主要用為綠肥作
物，但兼具觀賞功能（圖十八,十九）。
二次大戰結束以來世界油菜發展非
常迅速，油菜栽培面積從
1950
年的
270
萬公頃，擴展至
2003
年已增加
10
倍，超
過
2,700
萬公頃，目前油菜已成為一種世
界性的重要油料作物。油菜在台灣的種
植時期：南部為
9
月中旬至
10
月中旬；中
部為
9
月中旬至
10
月中旬；北部為
9
月下
旬至
10
月下旬。生育日數：
120-160
天。
種子收穫適期：約開花後
2
個月，植株基
部
1/3
高度的果莢黃熟時。種子收穫量：
2,000-2,500
公斤/公頃。
（三）能源作物之初步試作與推廣計畫
農試所自去年（
2005
年）度起進行
生質能源作物之生產體系建立及利用評估
計畫，目前已收集油料作物（大豆、向日
葵、落花生、油菜等）與澱粉（含糖類）
作物（甜味種木薯、甘藷、玉米、甜高
梁）等共
1,048
個品系，經調查農藝特性
及初步篩選高油份品系計
50
個。此外，
進行能源作物大豆、向日葵、油菜大面
積試種，分北（宜蘭三星）、中（雲林古
坑）、南（台南學甲）三區，共
90
公頃。
北部於
6
月底播種，
7
月中旬重種；中部於
6
月中旬播種，
7
月重種二次。南部7月初
播種，亦重植二次。主要因7月中旬海棠
等颱風來襲，三地區之油菜與向日葵生育
均差，僅中、北部之大豆生育較佳，北部
向日葵有
2
公頃尚可，二作物均能正常開
花結實。本所並於去年
2005
年
11
月
14
日
上午
10
時，在台南縣學甲鎮舉辦大豆、向
日葵及油菜三種能源作物大面積試作成果
田間觀摩會，可說是第一次集中休耕田，
以機械化省工栽培方式進行能源作物試
種。此外，農試所正加強能源作物收穫機
之研發。
今年農委會將積極推動休耕地改種
「生質能源作物」，包括大豆、向日葵
圖十九、油菜花田－油菜兼具食用、休閒、綠肥及能源等功效。
圖十八、油菜花與油菜子。
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及油菜等，規劃種植
2,000
公頃，將於雲
林、嘉義和台南三地率先實施，農試所與
相關農業改良場將負責技術輔導業務，協
助農民種植能源作物；如果推廣成效良
好，
2007
年時農委會將酌予增加栽培面
積到
8,000
公頃，往後逐年增加並擴及全
國，期望能打造休耕農田成為「綠色油
田」，使台灣農業能永續生產，並與世界
潮流接軌。目前台灣兩期稻作休耕農田大
約有
24
萬公頃，如果全部轉換種植能源
作物，約可生產
11
萬公秉以上的「生質柴
油」，並可每年減少二氧化碳排放量約
33
萬公噸以上。
六、生質能源作物之製油成本分
析與能源轉換瓶頸
製油成本分析：甘蔗是巴西生產酒精
的主要原料，生產1升酒精的成本是
0.19
美元，而美國為
0.33
美元，歐洲為
0.55
美
元。目前巴西的汽油零售價每升為
1.75
雷
亞爾（
Real
）（約合
4.72
美元），而酒精
卻只有
0.8
雷亞爾（
Real
）（約合
2.16
美
元）。
台灣由於農業生產成本仍高，生質
能源製油成本亦較高，甘蔗生產酒精成本
分析約
65.5
元/公升【（甘蔗汁
46,800
公
斤×
3
元+
46,800
公斤×發酵製造
18
元）
/
15,000
公升酒精＝
65.5
元/公升】。
生物柴油的價格係由植物油的市價而
異。美國通常
B20
的生化柴油比純石化柴
油每公升貴
16 ~ 21
美分。而目前油菜、
向日葵、大豆每公斤之價格分別約為新台
幣
120
元、
140
元及
180
元。未來若能建立
生質能源產業、企業化經營及採用國外大
型設備後，成本應有降低的空間，預估油
菜、向日葵、大豆轉換生物柴油成本，每
公斤分別可降至新台幣
75
元、
55
元及
60
元。
酒精燃料之能源轉換瓶頸：雖然乙
醇為高效率燃料，但在使用仍有其特性限
制：
(1)
乙醇易吸水，當乙醇汽油的水分
含量如超過
1
%時，就會產生汽油與乙醇
的分層現象，需要有較佳的儲運系統，
(2)
乙醇熱值較低，使用乙醇汽油，發動
機的油耗會增加大約
5
%，動力也會有所
下降，
(3)
使用乙醇汽油的車輛有時不易
起動，尤其在北方冬季低溫的情況下（但
國內除了冬季高山地區應無此現象），
(4)
在廢氣排放方面，雖然大部分污染物
的含量下降，但氧化氮含量會略有上升。
在國內，發展酒精動力甚緩，目前尚無酒
精車輛之開發或引進，缺乏酒精利用市
場，更限制了國內酒精類能源作物的發
展。
生物柴油之能源轉換瓶頸：生物柴
油之燃燒特性和石化柴油相近，可直接取
代，同時因其閃火點較高，亦較安全。但
生產生物柴油之油料作物則單位面積產量
偏低，生產成本較高，致原料價格偏高，
影響生物柴油之成本極大。須從提高單位
面積籽實產量及含油率方面改良，才易使
生產成本降低。
七、生質能源作物對環境及耕作
制度之貢獻
種 植 能 源 作 物 生 產 酒 精 及 生 物 柴
油，除作為替代能源外，對整體生態環
境及農業之貢獻甚鉅。例如
10
萬公頃休
耕地→
10
萬噸油→
10
百萬公升生物柴油
→
33
萬噸二氧化碳減量（佔總量
1
%）
（表二）。效果說明如下：
(1)
密閉型的
碳循環（
Carbon cycle
），永續運用，
不會增加CO2含量，確保生態。
(2 )
無毒
性，可再生（
Renewable
）而且生化可分
解（
Biodegradable
）性良好，而避免污
染，健康環保安全性良好。
(3)
不含芳香
族烴類成份而不具致癌性，並不含硫、
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鉛、鹵素等有害物質。
(4)
減少黑煙、碳
氫化物、微粒子以及
CO
2排放量。
(5)
可
替代部份能源，節省石油進口量及外匯。
(6)
自行設廠生產又可增加就業機會，並
可回收廢食用油脂做為原料，以利廢油的
再資源化，一舉數得。
(7)
可維持耕地環
境，殘株犁入土內，保持有機質達到地力
之維持及永續利用。
(8)
解決休耕農地問
題。
(9)
美化農村景觀，及創造休閒旅遊
產業。
(10)
增加農民就業機會及促進社
會發展。
(11)
水旱田輪流栽培作物可有
效利用地力。
(12)
栽培旱作作物可以節
省灌溉水，解決部分稻田缺水問題。
八、未來展望
台 灣 能 源 有 限 ， 石 油 價 格 日 益 攀
升，且環境污染日益嚴重，發展替代能源
非常重要且有其必要性。未來，隨著生質
能源市場的成長，可以發展能源作物栽
種，美化農村景觀，配合休閒旅遊，增加
農民收益；也可解決農地廢耕的問題，增
加能源自給率；設立生物柴油工廠解決了
廢食用油處理問題，也可增加農村的發展
機會，不但保護環境生態，也為台灣永續
發展建立良好的基礎。
但由於生質能源生產成本偏高，須有
相關研究及政策法令訂定，才能普及並降
低生產成本，其重點如下：
(1)
開發更多適
合生產之能源作物：選育高產、高糖分、
高油份，生育期短，單位時間產量高，適
合台灣氣候及栽培制度下，適地、適期、
適作之作物品種。選育具耐熱，抗逆境、
病蟲害、殺草劑性強之新品種。其他如林
木等多年生能源植物之開發。
(2)
提升生
產效率，降低生產成本：擴大工廠生產規
模，以降低生產成本栽培能源作物以企業
化、機械化集團經營，以省工栽培方法，
以降低原料生產成本。
(3)
提升製油技術，
降低生產成本：開發常溫糖化及醱酵的技
術，以節省能源；開發轉酯化技術以降低
生產成本。
(4)
制定優惠法案，保障生質能
源生產及利用，以確保優質環境。
污染物成份 B20 B100
一氧化碳 -10 -50
粒狀污染物 -15 -70
碳氫化合物 -10 -40
硫氧化物 -20 -100
氮氧化物 +2 +9
甲烷 0 0
表二、使用生質能源對空氣污染之減量效果z
(單位：%)
資料來源︰US EPA(2002)
z 估計值係假設油品本身的成份乾淨，而且引擎也充分利
用燃料的特性。B20: 為20%生質柴油與80%普通柴油；
B100: 為100%生質柴油。
