生質能 授課者:鍾金明 博士

目錄 何謂生質能 生質能來源種類 生質能轉換方式 生質能具有的優勢 國內投資與推廣現況分析 國內研發推廣與市場現況 實例報導

何謂生質能 生質能也稱為生物質能也是有機物，能直接或間接地充當燃料使用。是利用燃燒貯存於動植物或動物糞便的化學能，釋放出熱能，我們以熱能推動發電機，產生電力。

由於科技越來越先進，我們可以運用不同方法甚至是更節能的轉化過程，例如氣化及使用厭氧分解，來產生生質能。

以往油價未漲之前，生質能之未受重視，主要是因為生質燃燒所產生之熱量太少且能源密度低。其實生質燃燒所產生的熱值雖低，但因為燃料價格低廉，頗適用於家庭及工商業其不需要高溫的加熱用途，如此可以節省價昂的燃油費用。

檢視未來各種具有潛力之可能再生能源中，生質能能滿足未來之能量需求，例如：家庭的需求、偏遠地區之開發或將石油之取代。 生質能是目前最廣泛使用的一種再生能源。 約佔世界所有再生能源應用的三分之二。

生質來源有許多種類 牲畜的糞便 農作物的殘渣 薪柴 製糖農作物 城市的垃圾 城市的污水 水生的植物 能源的作物

優點： 1．生質能所使用的原料來源豐富。 2．生產技術簡單。 3．最適合少量地區使用。 4．所需的溫度不高，約5~35。 5．不會造成空氣污染。

缺點： 1．轉換效率低。 2．種植原料所需約土地很大(台灣沒地)。 3．原料含水量高。

可回收利用之生質能 收割後之稻草 向日葵 ) 甘蔗田收割(資料來源:奇摩圖片) 城市垃圾(資料來源:奇摩圖片)

轉換方式則可概分為 直接燃燒。 熱轉換如氣化與裂解產生合成燃油或瓦斯。 發酵、脂化等方式產生酒精汽油、沼氣或生質柴油。 生物轉換產生氫氣、甲醇等燃料。

生質能具有的優勢 技術成熟有商業化運轉能力。 經濟效益較高，使用廢棄物的生質能，更兼具處理廢棄物與回收能源的雙重效益。 生質能可利用傳統能源供應架構，例如生質柴油可與市售柴油混合使用，氣化系統可與汽電共生或複循環發電系統結合。

台灣地區1999年生質能應用推估約90萬公秉油量，佔全部再生能源的82. 5﹪，佔總能源供應量約0 台灣地區1999年生質能應用推估約90萬公秉油量，佔全部再生能源的82.5﹪，佔總能源供應量約0.9﹪。其中主要來源為垃圾焚化發電，其他生質能包括蔗渣、稻殼、沼氣、紙漿黑液等項。

1998年5月行政院召開「全國能源會議」，對再生能源的推廣作出具體結論，設定在2020年再生能源佔能源供應的3﹪的目標。該次會議後並邀集專家學者成立「新能源及淨潔能源研究開發規劃小組」，該小組就農業、都市、工業廢棄物的能源利用、酒精汽油、生物製氫、能源作物、林木資源、生質柴油等項目在台灣地區的應用潛力進行推估。

其結果顯示，前述生質能在2010年與2020年的供應潛力可達3百萬公秉油當量與5~6百萬公秉油當量，分別佔該年再生能源總潛力的52﹪與45﹪。

國內投資與推廣現況分析 國內廠商於基隆、桃園、彰化、台南、高雄、南投(健強、益泰、愛土、龍華、安順、高鑫昌等) 建立廢塑膠或廢輪胎裂解(發電)廠，投資額預計約12億元。國內廠商(永豐餘)於新屋預計建立廢棄物氣化廠，投資額預計10億元。國內掩埋場與食品廠(統一等)設立沼氣發電廠投資額約10億元，掩埋廠設立衍生燃料示範廠(花蓮縣)，投資額約2億元。

雲林預計建立稻殼發電廠，投資額約6億元，由以上分析可知，生質能之廠商投資日益增加，總投資額預計達40億元，且大多為本土研發之技術與設備，以中小型規模發展與建立，故生質能之發展應以研發本土技術與設備為重點。

國內研發推廣與市場現況 台灣地區可生產沼氣之廢棄生質來源包括畜牧業、垃圾掩埋場、食品業、農產廢棄物、生活廢水及部份有機工業廢水等，潛能相當豐富，據估算達6~9x108m3/年。沼氣若末善加利用而任其排放，不但造成能源之浪費(沼氣熱值約5000~5500K cal/m3)，亦會對環境產生破壞(沼氣主要成份為甲烷，造成地球臭氧層破洞元素之一)，此值得加以重視並設法利用。

沼氣利用方面，畜產試驗所曾從事沼氣灶、沼氣燈、熱水器、剪草機、抽水機、小型搬運車、沼氣純化、沼氣壓縮裝瓶、汽車、發電等多項用途之研究及開發。 另外，工業技術研究院能源與資源研究所也曾從事沼氣發電工程研發、推廣併聯式沼氣發電機與建立水洗式沼氣純化應用技術，開發完成15HP、25HP及40HP三種小型併聯式沼氣發電機，並技術轉移給廠商，全省推廣350多台，發電容量達6500kW，目前則推廣100HP以上中型機組。

養豬業目前對沼氣大都用於養豬廠之輔助能源，例如沼氣發電用於飼料之加工、混合及廢水處理廠之操作、仔豬保溫燈、焚化爐和煮水等用途。 沼氣在垃圾掩埋廠之利用上，大都採用沼氣發電型式，如山豬窟垃圾掩埋廠，沼氣發電容量高達5000kW，供應廠區用電外，並將多餘電力出售。 工業廢水沼氣在利用上，大都採用沼氣發電型式，由於供電量不足廠區需求，通常只視為輔助電力用途，例如亞洲化學、豐年公司等。

國外生質能應用現況 截至二○○一年止 生質能供應全球約 14％ 的初級能源，其中亞洲（不含中國大陸）占 34.2％ 非洲占 23.9％，中國大陸占 20.5％ 經濟合作發展組織會員國（含歐美澳日等 20 國）則占 13％。 生質能約占全世界再生能源利用的 80％。

以歐洲聯盟為例，至二○○一年歐盟生質能總產量占其再生能源的 63％，由於歐盟國家森林資源豐富，加上政府不斷投入經費發展生質能發電的技術，預期至二○一○年，生質能源占再生能源的比率將增加至 74％。

利用生質物發電的電量亦將由一九九五年的 22. 5 TWh（109 千瓦小時）增加至二○一○年的 230 TWh，占再生能源發電的 26 另據統計至二○五○年時，全世界將有 90％ 的人口仍多居住在開發中國家，因此生質能的需求將大幅增加，預計至二○五○年時，生質能將提供全世界將近 38％ 的燃料需求及 17％ 的電力供應。

實例報導 72年來大發明 玉米田取代油田 【聯合報╱編譯彭淮棟／綜合報導】 2007.06.10 02:12 am 美國化學巨擘杜邦公司和英國農業加工大廠Tate & Lyle合資以玉米製造生質聚合物，取代石油提煉的聚合物，品質優於石化聚合物，環保且經濟，用途又廣泛，這項生物科技被譽為一九三五年尼龍問世以來最重要的發明，玉米田未來可望取代油田。

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