(示意圖/圖片來源:Pixabay)

在前面兩篇文章中分別提到了目前生質能發展狀況(全球生質能最新發展趨勢(上)),以及在固、液、氣態生質能的發展概況(全球生質能最新發展趨勢(中))。本篇重點為生質能發展過程面臨的重大挑戰,包括價格競爭、補貼政策改變、及新應用領域的發展等。

1. 生質能發電面臨價格競爭

雖然生質能發電技術日趨成熟,但同時新技術仍陸續研發中,未來仍有潛力降低成本,但是成本降低的速度預計並不會像太陽光電的成本下降幅度大,而且生質能發電成本取決於燃料供應設備,而不是實際燃燒過程所產生的成本(REN21, Renewables 2017 Global Futures Report)。

BNEF在最新一份生質能產業報告中亦持有相同看法,近幾年來太陽能及風力發電成本在大量資源投入使得技術短期內快速提升情況下,成本大幅下滑,相反地,生質能發電成本並沒有明顯變化,這也造成生質能面臨其他再生能源的價格競爭。加上近幾年各國政府對再生能源補貼也明顯下滑,但資本支出與維護成本卻增加,使得生質能成本增加。最後,近兩年石油與天然氣價格大幅下滑,也使得生質能在作為化石燃料之替代能源方面亦受到相當大的挑戰(BNEF, 2017)。

(圖片來源:REN21 (2017), “Renewables 2017 Global Futures Report.”)
1 2010-2015年商業化之再生能源均化成本區間-與非再生能源相比

以英國生質能發電成本為例,2017年第一季因資本支出與維護成本增加,生質能發電均化成本(註1)為139美元/MWh,而同時英國的風力發電成本為70美元/MWh,僅生質能發電成本一半,相比於複循環燃氣機組(以天然氣為燃料的火力發電機組)在加計每噸20美元之碳價(註2)後,其均化成本為73美元/MWh(BNEF, 2017)。

2. 歐盟最新能源改革計畫將撼動歐洲生質能發展

歐盟執委會於2016年11月30日發表「全歐洲人共享清潔能源」(Clean Energy for All Europeans),或稱「冬季套案」(Winter Package),內含多項修法提案與後續政策方向,目的在改革歐盟再生能源市場,促進歐洲能源轉型進程。整體提案有三個主要目標,包括:(1) 以能源效率為優先;(2) 於再生能源科技居於世界領導地位;(3) 提供消費者公平合理方案。

該提案中包含進一步措施,包括生質能的永續標準、減碳目標及更高的能源效率標準等。BNEF (2017)整理出以下幾點:

  • 根據英國生質能補貼政策,大型生質能電廠(20MW以上)將須採高效率(80%以上)汽電共生技術,但是這不適用於由歐盟執委會批准並接受其補貼的電廠。
  • 歐盟永續性標準將擴大至固態生質能,例如:大型生質能熱能及電廠(20MW以上)所產生熱能或電力,其溫室氣體排放量相較化石燃料,2021年須減少80%以上,2026年須減少85%以上。
  • 針對木質生質能之新的永續性標準將土地利用納入考量,因土地使用、土地利用變化及林業(land use, land-use change and forestry,簡稱LULUCF)活動而增加排放量,須納入生質能生產國之溫室氣體排放量計算。

歐盟這項提案還需要經過歐盟理事會與歐盟議會通過,才能完成立法程序,可能至少也需要1至2年時間。不過該項提案除了上述內容外,最主要的影響在於再生能源上網的優先性恐怕將會失去,部分分析師認為,若未來補貼預計仍會進一步刪減的情況下,歐洲生質能恐怕將會更加難以與其他能源競爭。

3. 液態生質燃料朝向先進生質燃料發展

2016年,全球在液態生質燃料產業努力進行先進生質燃料之開發與商業化,目的主要為:(1)相較於過去由糖、澱粉及油脂類植物所生產的生質燃料,開發出能夠獲得在生命週期碳儲存更多的生質燃料;(2)開發出對土地利用影響較小的生質燃料,例如:以廢棄物或農林業剩餘資材作為料源,減少與民爭糧的爭議;(3)開發出能夠直接取代運輸系統的傳統化石燃料(例如:汽油、柴油),或者以高比率生質燃料與傳統燃料混合的生質燃料。

2016年新生質燃料市場由氫化植物油(HVO)主導,其次為纖維酒精,芬蘭、美國、巴西、中國大陸及泰國等均陸續宣布設立纖維酒精工廠,並以農業或林業剩餘資材作為料源。

生質航空燃料油方面目前數量相對較少,且仍屬示範使用階段。部分飛機製造商近年已開始研發生質航空燃料油,包括空中巴士公司與波音公司。全球也有不少航空公司在2016年相繼使用生質燃料,包括墨西哥航空、阿拉斯加航空、英倫航空、聯邦快遞、芬蘭航空、高爾航空、荷蘭皇家航空、漢莎航空、卡達航空、北歐航空(SAS)、西南航空及聯合航空等。

REN21在其報告中便說:影響再生能源發展最主要的因素是化石燃料的價格,以及政府政策。例如:持續走低的化石燃料價格會使得改用再生能源意願降低,而政府削減再生能源補貼,可能導致再生能源單位成本越來越無法與化石燃料競爭。

生質能從發展至今,原料來源從糧食作物,朝向使用草本作物、都市廢棄物、農林剩餘資材、畜牧業廢棄物等對土地利用影響較小的原料發展。雖然因為技術提升,使得成本下降,但是無論是生質熱能或生質能發電未來可能都將面臨單位成本與價格,越來越難與其他能源競爭的情況。

雖然歐洲這個生質能最大市場未來需求將可能趨緩的情況下,亞洲市場的崛起將可能為生質能產業帶來生機,日本與韓國受到政策支持,有越來越多電廠相繼改為採用木顆粒或棕櫚殼發電,也積極對外洽簽生質燃料供應合約。另外,部分亞洲國家面對越來越嚴格的廢水排放標準,使用沼氣發電裝置來處理國內廢水與廢棄物問題,雖然目前市場仍很小,但具有未來發展的成長性與商機,值得後續密切觀察。

 

註1:均化成本(levelised cost)是指壽命期間內之單位發電成本,單位為每度電的發電成本。同時考量投資電廠各期所支付的投資成本、運作及維護成本、燃料成本及除役成本,計算出各期投入之現金流量,並以折現率轉化成期初現值(present value)為基礎的估算方式。所以均化成本不單純只考慮燃燒過程的成本,同時也會考慮期初購置設備的資本支出及維護成本等費用。

註2:碳價是利用市場機制向溫室氣體排放源(工廠、企業或政府)收取費用,來達到節能減碳、抑制全球暖化的目的,國際上會將溫室氣體排放量換算成二氧化碳當量(CO2eq)並加以訂價。當排放源使用高溫室氣體排放量的燃料(如:燃煤、汽油等化石燃料)必須繳納昂貴的碳價時,會促使廠商改為使用溫室氣體排放量較低的再生能源。

參考文獻

  1. Bloomberg New Energy Finance (BNEF) (2016), “H1 2016 Global Biomass Market Outlook.”
  2. Bloomberg New Energy Finance (BNEF) (2017), “1H 2017 Global Biomass Market Outlook.”
  3. REN21 (2016), “Renewables 2016 Global Status Report.”
  4. REN21 (2017), “Renewables 2017 Global Futures Report.”
  5. REN21 (2017), “Renewables 2017 Global Status Report.”

【延伸閱讀】

2017全球生質能最新發展趨勢(上)

2017全球生質能最新發展趨勢(中)

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