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雖然歐洲仍是全球生質能主要市場,但近年來亞洲各國在政策支持下成長快速,其中又以日本、韓國最受到矚目。日本於福島核災後開始積極發展生質能,政府為了補足核能發電缺口,並確保能源多樣性,選擇可作為基載電力的生質能,先前在日本生質能市場發展概況介紹一文中,曾經介紹日本再生能源制度,這也確實使得日本生質能產業在近年蓬勃發展,本文將進一步探討制度面與生質能電廠案例。

1.生質能發展目標為至2030年約4%電力來自生質燃料,目標高於風力發電

根據日本經濟產業省(the Ministry of Economy, Trade and Industry,簡稱METI)之日本能源計畫,2030年溫室氣體減量目標為較2013年減少26%,再生能源占整體能源比重達22%~24%,其中生質能占整體能源比重為8.8%~9.2%,預計2030年生質能發電量將會是2013年的三倍。經產省於2015年公布之長期能源供應與需求展望(Long-Term Energy Supply and Demand Outlook)則進一步指出,2030年計畫將有3.7%至4.6%電力來自木質生質燃料,而這項目標高於風力發電(1.7%)但低於太陽能(7%)發電比例。

日本經濟產業省估計,2015年1月生質能發電可產生28.9 TWh/年(相當於約3.8GW之裝置容量),若要達成2030年生質能發電目標,以2030年全年發電需求1,065TWh推估,有4.15%(2030年生質能目標發電比例3.7%至4.6%之中位數)電力來自生質能,則2030年生質能發電需求為44.2TWh。

日本政府鼓勵發展生質能,並鼓勵國內電廠使用木質生質燃料或棕櫚殼混燒,其原因可歸納為4點:(1)生質能可作為基載電力,降低核能發電比例;(2)日本超過90%初級能源須仰賴進口,可提升能源多樣性;(3)生質能被認為比燃煤潔淨,可協助國家達成溫室氣體減量目標,在2011年福島核災後快速成長;(4)為農村、林區帶來商機與工作機會。

2.推動措施與補貼制度:以FiT補貼費率推升生質能產業發展

日本為鼓勵再生能源發展,其再生能源補貼制度為固定電價收購制度(Feed-in-Tariff,以下簡稱FiT),並於2012年開始正式實施。其中生質能按照料源分成幾種費率,相較於太陽光電FiT費率由2012年每度40~42日圓降至2016年每度24~33日圓,生質能FIT費率在近幾年並沒有顯著變化,大約維持在每度13~40日圓,其中以料源為建築廢棄木材之FiT費率最低僅每度13日圓,其次為廢棄物發電(17日圓/kWh),沼氣發電則是維持在每度39日圓。2017年10月起,棕櫚殼及木顆粒適用之費率,2,000KW以上者將降至每度21日圓,2,000KW以下者則維持在每度24日圓(詳見表1)。

表1  日本2012-2017年會計年度FiT補貼費率
註1:日本FiT採會計年度,非曆年制,表中數值為該年度適用費率。例如:2017年費率適用期間為2017年4月1日~2018年3月31日。
註2:以上價格均為未稅價。
資料來源:Ministry of Economy, Trade and Industry;JETRO “Japan’s Biomass Market Overview”

近年由於再生能源成本下降,日本FiT費率為20年期,費率無法反映再生能源成本,使得日本過去FiT費率相對較高,經濟產業省也在2017年開始討論比照歐美國家採用拍賣制,部分較具規模化的再生能源(如:非住宅太陽能)將可能開始過渡至競價拍賣制度,生質能亦不例外。

3. 生質能案例

2011年福島核災後,2012至2013年為補平核能發電缺口,部分17GW裝置容量之燃煤電廠開始興建,這些新設燃煤電廠須符合環境省幾項要求:(1)燃煤機組須採發電效率高之超超臨界機組,或採用當時最好之可用技術,並達到高發電效率之標準;(2)電力部門須成立聯盟並同意符合政府溫室氣體排放目標之排放上限,並建議電廠之排放目標須在排放上限內。目前興建中之大型電廠計畫均採用超超臨界機組,部分電廠計畫採用生質能混燒,部分小型機組則為採用超超臨界技術。計畫採用生質能混燒之公司包括:(1)電源開發株式會社(Electric Power Development Company,一般稱為J-Power)計畫在廣島Takehara電廠之600MW機組燃煤機組混燒10%木質生質燃料,計畫於2020年投產;(2)大阪燃氣公司(Osaka Gas)計畫於名古屋2廠Nakayama電廠之110MW機組混燒30%生質燃料,計畫於2017年投產;(3)日本製紙公司(Nippon Paper)計畫於Akita燃煤電廠之112MW機組混燒生質燃料,計畫於2018年投產;(4)日本製紙公司與三菱電廠合作,計畫於Ishinomaki電廠之149MW機組混燒30%生質燃料,預計於2018年投產。

表2整理日本2017年已投產計畫,及興建中並預計於2019~2022年間投產之生質能計畫。由表中可以發現,日本生質能電廠計畫有不少將於2019至2020年左右陸續投產,生質燃料類型以棕櫚殼與木屑居多,此與FiT制度規定多少有所關係。

日本生質能電廠裝置容量則是大多介於50MW至100MW之間,相較歐洲生質能電廠規模多在300~650MW,日本生質能電廠規模大小差異甚大,其原因與環境影響評估有關。日本FiT制度雖然並未對裝置容量有所限制,但裝置容量規模會影響該電廠是否需進行環境影響評估,根據日本環境影響評估法規定,火力發電廠規模在112.5MW以上者須進行環境影響評估(註),且環境影響評估法明文規定公眾參與為環境影響評估之必要程序,一旦進行環境影響評估,興建階段必須耗費不少時程,故使得目前日本生質能電廠規模多在100MW以下。

表2  日本生質能案例
資料來源:Bloomberg New Energy Finance (2016, 2017); Hawkins Wright (2016, 2017)。

目前日本木顆粒進口來源主要來自加拿大與越南,也有部分電廠使用價格較便宜的木屑或棕櫚殼,棕櫚殼主要進口來源則來自印尼與馬來西亞。日本電廠與商社為了因應2020年生質能混燒投產之需求,已積極在東南亞等生質燃料生產國洽簽料源。

 

註:根據日本環境影響評估法(日文原文:環境影響評価法)規定,火力發電廠規模若在15萬KW以上者屬第一類開發行為(規模龐大而對環境有重大影響者),須強制進行環境影響評估;規模若在11.25萬KW~15萬KW者屬第二類開發行為,則經由篩選決定是否進行環境影響評估。

(責任編輯:羅時芳)

 

參考文獻

  1. Bloomberg New Energy Finance (2016), “H1 2016 Global Biomass Market Outlook.”
  2. Bloomberg New Energy Finance (2017), “1H 2017 Global Biomass Market Outlook.”
  3. EBI, https://ebionline.org/
  4. FutureMetrics (2016), “Industrial Wood Pellets in Japan Market Drives and Potential Demand.”
  5. FutureMetrics (2017), “A Short Update on the Japanese Industrial Wood Pellet Markets: Policies, and how they will drive current and future demand.”
  6. Hawkins Wright (2015), “Global wood pellet market outlook.”
  7. Hawkins Wright (2016), “The global outlook for wood pellet markets.”
  8. Hawkins Wright (2017), “ Wood pellet market update.”
  9. REN21 (2016), “Renewables 2016 Global Status Report.”
  10. REN21 (2017a), “Renewables 2017 Global Future Report.”
  11. REN21 (2017b), “Renewables 2017 Global Status Report.”
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