為達非核家園政策目標,政府近期積極推動能源轉型,以創能、儲能、節能及智慧系統整合為發展主軸,並設定2025年再生能源發電量占比達20%目標。其中,生質能發電列為再生能源發展第四大重要推動項目(太陽光電、風力、水力及生質電力),生質能具有低減碳成本、基載電力供應特性及兼具促進經濟環境等發展多元效益,為全球目前僅次於石油、煤炭,及天然氣之第四大初級能源供應者,於2015年約占9.7%。本文除簡要分享國內生質能展望與減碳契機外,進一步以微藻生質燃料關鍵技術及其產業發展策略為例,整合微藻固碳及加值化應用理念,闡述微藻能源關鍵技術開發及示範歷程,並建構微藻減碳及碳循環經濟模式,以加值化產品應用引領廠商投入微藻研發,並於中長期達成國內自主生質料源供應之願景。
國內外生質能源發展及展望
全球生質能源發展現況與展望
生質能源為僅次於石油、煤及天然氣之全球第四大能源,2015年初級能源供應(Total Primary Energy Supply, TPES)約達13,647 Mtoe,生質能(生質物能、廢棄物能)約占9.7% [IEA, 2017]。REN21報告中,2015年全球再生能源(太陽光電、風力、水力、生質能等)占最終總能源消費19.3%,其中生質能約占總最終能源消費之14.1%,包含傳統生質能應用(發展中國家、偏遠地區用於炊煮、供熱)等用途占9.1%,生質能發電0.4%、工業供熱2.5%、建築(住商)供熱1.2%及運輸用燃料占0.8%[REN21, 2017]。
生質能未來展望方面,IRENA估計生質能初級能源需求將由2010年53 EJ增加至2030年108 EJ(如表1),增加約1倍以上,其中約29%用於熱電、29%用於運輸用生質燃料,其餘(42%)將用於工業及住商部門[IRENA, 2014],生質能在電力、運輸用燃料與工業熱電應用中,預期將持續快速成長(年成長率約5%以上),而傳統生質能應用(traditional biomass)比例將減少,逐步朝向較高能源效率應用的方向前進。整體而言,生質能需求將依賴高效率技術與更多的生質能開發而達成。
國內現況與未來展望
1. 國內現況
國內生質電力發展主要包括廢棄物發電及生質物發電,其中廢棄物發電主要以都市垃圾及工業廢棄物為料源,至2017年8月底生質能發電裝置容量約727 MW,約占國內發電總裝置容量(50.9 GW)之1.4%,2016年生質能總發電量約34.5億度電,約為全國總發電量1.3%,發電量僅次於慣常水力發電65億度電,為目前國內第二大的再生能源綠電供應者[能源局統計月報]。
在運輸用生質燃料應用方面,98~106年推動E3酒精汽油示範,係藉由北高都會區E3示範運行累積推動經驗,評估國內酒精汽油使用環境,並與國際減碳趨勢同步接軌,目前每年生質酒精(E100)推動目標量為175公秉。此外,在生質燃油方面,近期國際民航組織為達到2020年國際航空業排碳零成長之目標,採取一系列減碳建議措施,其中使用生質航空燃油為其中重要手段。因應此國際減碳趨勢,國內透過生質料源開拓,兼顧發展航空燃油技術,在運輸用生質燃料減碳規劃上,亦可與國際同步。...更多內容,請見《機械新刊》雜誌。