生质能产业报告:简介植物性生质能篇(4)

作者: | 发布日期: 2010 年 06 月 21 日 16:44 | 分类: 分析评论

● 替代燃料(生质煤炭)类

替代燃料类生质能源有个新颖的名词叫「生质煤炭」,但说穿了就是几万年来人类用来生火的柴火。替代燃料本身取自大自然,无论是稻麦玉米秸桿、废木材废家具、树木落叶,均可作为替代燃料使用。

自然界中替代燃料产量极大,但主要困境在于替代燃料来源常有季度节限制,产季度与非产季度间产量差异极大,造成管理困难。以前文所述屏东地区为例,全年产量最大之替代燃料为稻桿,但产出时间仅限于一、二期稻作收割期的两三个礼拜,其他时间全无产出;至于其他农业废弃物,如莲雾、枣子、凤梨等等各有产期,且不同作物可产生之废弃物量差异极大,无论在加工上、储存上、管理上均有许多挑战须要克服。

为克服农业废弃物产期与管理问题,相关单位开发出多种能源作物,有专供替代燃料用途者如:白杨木,亦有兼供酒精生产与替代燃料者,如:柳枝稷、芒草、狼尾草等。替代燃料用能源作物虽多具有可耐受贫瘠环境、单位面积产量高、对灌溉与肥料需求低等特点,基本上无「争粮」疑虑但难以摆脱「争地」的疑虑。

延续上一篇提到的,理论上全世界所有植物都可作为能源作物使用,所有植物均可供作薪柴燃烧,但实务上良好的能源作物有几个原则与条件:前述已经讲完了第一个条件,也就是1. 非粮食作物,这才能不会和人类食用的粮食产生「争粮」的疑虑。

接着,其他的原则和条件如下

2. 单位面积产量高

单位面积产高指在相同土地大小时栽种时,每年可收穫的产物总量,传统上稻、麦等是以每公顷土地产出公吨数计算,玉米是用容积单位「蒲是耳」,生质柴油相关作物以每公顷土地可产出之公升数计算,纤维酒精或替代燃料(生质煤炭)是以每公顷土地产出之植物体乾重公吨数计算。
单位面积产量愈高代表土地成本、劳动成本、运输成本愈低,同时更不会产生「争地」的疑虑与批评。

3. 生长快速收割期长
农地上农作物生长週期就如同工厂中产品的制造週期,能源作物生长愈快速、每年可收割期愈长,就代表经营者的资金週转率愈高,同时投资的机器设备稼动率也较佳。
以台湾糖业公司种植制糖用甘蔗为例,制糖用甘蔗生长週期为十八个月,每年可收割期间约三个月,也就意味着巨幅投资兴建的糖厂每年有八个月以上处于閒置状态,同时各种农用机器设备每年也仅有四个月左右作业期,对经营管理各方面都造成许多不便。而热门能源作物如棕櫚、痲疯树,在种植后要三至五年才能开始收成,也对投资者资金运用造成极大压力。

4. 栽种成本低廉
农作物种植成本包括几大部分:基础设施、耕作准备与种植、生长期管理(如施肥与灌溉)、收割与运输、加工。
基础设施如:水利设施、道路、电力等在较先进国家会由国家提供,在较落后地区则为投资重大负担。
此外耕作准备与种植成本常占农作物生产总成本50%以上,因此能源作物若为多年生者或可利用宿根等繁殖,可将耕作准备与种植成本折旧至复数年中,大幅压低栽种成本。
举例来说,以同样作为替代燃料与纤维素发酵原料的芒草与狼尾草为例,两者初次种植的成本接近,且同样可以宿根连续多年种植,但芒草可持续年限约三年、狼尾草为六年,两者相较,计算折旧后狼尾草栽种成本仅为芒草的一半。

5. 可利用范围大
能源作物可利用范围攸关整体获利规模,若可利用部位、成分多,则获利差异极为惊人。
以玉米为例,玉米颗粒本身可产制淀粉,但在淀粉产制过程中可同时获得玉米糖浆、环保可分解塑胶原料PLA及多种化工产品原料,残餘之玉米秸桿、残茎亦可作为替代燃料,全株各部位均有利用价值。
而就甘蔗而言,传统制糖用甘蔗除产制砂糖外,废糖蜜可用来生产酒精或作为数百种生化产品发酵原料,而残存之蔗渣、残茎等亦可作为替代燃料,全株各部位均有利用价值。
而以台湾独有之狼尾草品种而言,本身除供应作为替代燃料或纤维酒精原料外,本身亦为优良牧草,可视国际市场替代燃料与饲料用牧草间价格差异,机动调配销售项目、获取最大利益。此外经笔者与国内知名学术机构合作研究结果显示,狼尾草本身含有数十种高经济价值之酵素、蛋白质,同时富含儿茶素与果寡糖,深具利用价值。此外过去数年间笔者亦与国内学术机构研究狼尾草基因转殖机制,未来可望于研究完成后接受国内外生化、药品厂商委託,以狼尾草为机台生产各种人、畜所需之药品、酵素、荷尔蒙、蛋白质等高经济价值特用化生技产品,其附加价值极为惊人。

6. 环境与生态安全
能源作物的环境与生态安全性,是2005年欧盟「Six-Twenties」政策所揭示的重点之一,同时在2008年欧盟的生质能源原料认证标准中进一步强化。
如前所述,优良的能源作物物种必须具备生长快速、单位面积产量高,同时亦具备抗贫瘠、抗旱、可利用边际土地,以及肥料、农药、灌溉需求小等特点,这也意味着具有部分或全部上述条件的农作物,在自然界中是具有非常强势竞争力的物种。
在联合国物种多样性公约规范及全球生态保育意识高涨的今天,自外国引进具有强势竞争力物种,对世界各国而言都是抱持着戒慎恐惧的态度,深怕能源作物物种竞争力太强,从而造成各国原有物种毁灭性的结果。单就我国过去引进福寿螺与银合欢的经验而言,当初引进者都仅着眼于某种经济利益而忽略对国内自然生态的冲击,引进后才赫然发现当初预期之经济效益不可得,但外来生物强势竞争力却造成台湾地区自然生态毁灭性的影响。
根据物种多样性公约及WTO、国际种子协会等多项规定,目前各国大多已对外来物种引进制定或多或少之规范,其中严格者如澳洲、纽西兰,几乎已禁绝大多数可能作为能源作物之物种进入纽澳地区;而在台湾地区,主管机关亦以及高度警戒的态度,有限度允许部分研究机构在「不允许田间实验」的情况下,少量引进北美地区主要的替代燃料能源作物柳枝稷。

7. 公平交易与生态、文化安全原则
2005年欧盟「Six-Twenties」政策与2008年欧盟生质能源原料认证标准中同时揭示了有关公平交易与文化安全的原则,相类似的规定也出现在荷兰与德国的生质能源原料认证标准中。
在此等标准中规范了有关能源作物种植时与产地中其他粮食作物间的关係,以预防「争粮」、「争地」的情况发生,同时亦规范了有关于大型农场、契作生产与能源作物种植地区小农间的交互关係,以确保实际于田野间耕作的农民不致为大型能源作物公司剥削。
欧盟与欧盟国家相关规定同时规范了生态与文化安全的原则,包括能源作物种植不可使用雨林、不可使用原始林、尽量使用边际土地、低产土地或次生林等原则,同时这些规定中也规范了种植行为与当地原住民、住民间的关係,以避免因大规模种植能源作物造成的文化破坏与冲击。
综合以上所述,良好的能源作物最基本的条件就是──「必须为非粮食作物」。其次在性能上,能源作物必须具备单位面积产量高、收长快速收割期长、栽种成本低廉、可利用范围广大等特点。最后在栽种方式与经营上,良好的能源作物也必须满足各国在环境与生态安全上相关法规规定,同时也必须尽量满足有关公平交易与生态、文化安全的相关规定。

作者:赖正庸, TrendForce研究团队
赖正庸先生亦为致理技术学院讲师

Share
【免责声明】
  • 1、EnergyTrend-集邦新能源网」包含的内容和信息是根据公开资料分析和演释,该公开资料,属可靠之来源搜集,但这些分析和信息并未经独立核实。本网站有权但无此义务,改善或更正在本网站的任何部分之错误或疏失。
  • 2、任何在「EnergyTrend-集邦新能源网」上出现的信息(包括但不限于公司资料、资讯、研究报告、产品价格等),力求但不保证数据的准确性,均只作为参考,您须对您自主决定的行为负责。如有错漏,请以各公司官方网站公布为准。
  • 3、「EnergyTrend-集邦新能源网」信息服务基于"现况"及"现有"提供,网站的信息和内容如有更改恕不另行通知。
  • 4、「EnergyTrend-集邦新能源网」尊重并保护所有使用用户的个人隐私权,您注册的用户名、电子邮件地址等个人资料,非经您亲自许可或根据相关法律、法规的强制性规定,不会主动地泄露给第三方。
【版权声明】
  • 「EnergyTrend-集邦新能源网」所刊原创内容之著作权属于「EnergyTrend-集邦新能源网」网站所有,未经本站之同意或授权,任何人不得以任何形式重制、转载、散布、引用、变更、播送或出版该内容之全部或局部,亦不得有其他任何违反本站著作权之行为。