生質酒精 驅動淨零轉型新引擎

藍怡珊

論壇活動匯集眾多重量級貴賓合影,國際氣候發展智庫執行長趙恭岳(左起)、農業部資源永續利用司副司長黃新達、美國穀物暨生質產品協會駐台代表盧智卿、美國穀物暨生質產品協會總裁暨執行長 Ryan LeGrand、美國在台協會代理處長梁凱雯(Karin Lang)、美國農業部貿易與對外農業事務次長 Luke Lindberg、經濟部主任秘書莊銘池、經濟日報社長劉永平及台灣中油股份有限公司企研處處長王逸萍。 美國穀物暨生質產品協會/提供

一個價格合理、料源穩定,有機會在國內生產的新燃料——生質酒精可為台灣帶來什麼樣的改變?一是減少油車的碳排,為淨零目標鋪路;二是能源自主,在變化莫測的國際政經局勢下,維持穩定的能源供應。

然而,舉凡法律框架、技術研究、商業模式,甚至社會溝通都是生質燃料導入台灣市場的成敗關鍵。為此,美國在台協會(AIT)與美國穀物暨生質產品協會(USBGC)十月一日舉辦生質酒精新契機研討會,以酒精汽油、酒精合成航空燃料為題,搭建台美永續合作的橋樑。

汽油混合酒精 估一年省下百億

「引擎聲聽起來好棒。」美國農業部貿易與對外農業事務次長Luke Lindberg發動展示於研討會現場的台灣山葉機車,它適用E10酒精汽油,即摻配百分之十生質酒精的汽油;宏亮的引擎聲如宣告E10的世界趨勢。

Lindberg來台,目標也是為台灣的能源轉型催下油門。「我昨天與賴清德總統進行溫暖的會面,也討論了台灣能源安全的需求,」Lindberg表示,酒精燃料能在經濟、環境和提升能源安全等多個層面,為台灣帶來益處。

Lindberg援引美國經驗指出,酒精燃料較傳統汽油具價格優勢,酒精與汽油的混合,將大幅降低民眾加油的成本,且這是可「直接投入」的技術(drop-in technology),幾乎不需額外投資設備,「只要台灣的燃料允許添加百分之十美國乙醇,每年就能省下一百億新台幣。」

美國擅長將減碳化為一門好生意,不僅成本下降,還能促進酒精燃料料源——玉米、稻稈等農業廢棄物的產值。Lindberg說,「美國農民已準備好可靠的供應來源,足以滿足台灣在道路交通,乃至於永續航空燃料(SAF)的需求。」

多元能源結構 是國家安全的基石

事實上,能源結構的多元、穩固與否,足以與國家安全掛鉤。當前台灣有九成七的能源,包括煤炭與天然氣是依賴進口,因此容易受到全球價格衝擊、供應中斷所影響。

研討會主辦方、美國在台協會(AIT)代理處長梁凱雯表示,緊張的地緣政治之下,「台灣更需要數種解決方案,確保能源可靠、可負擔,能彈性調度。」她強調,美國隨時準備好成為台灣的能源夥伴。

美國是酒精燃料的領先者,除了陸運以外,使用美國乙醇作為原料的「醇類轉製航空燃油」(Alcohol-to-Jet)技術已經成熟。梁凱雯說,台灣在酒精燃料的應用上已落後其他國家,應把握美國的技術、經驗與資源迎頭趕上。

而美國之所以在生質能源領域成為佼佼者,其背後的美國穀物暨生質產品協會(USBGC)功不可沒。USBGC在全球近七十個國家推廣玉米、大麥、高粱及相關副產品,為世界貢獻糧食、飼料和燃料。

「我們最近剛慶祝台北辦事處成立五十周年,」USBGC總裁Ryan LeGrand樂見台灣推動E3試點計畫,即供應摻配百分之三生質酒精的汽油,他表示:「酒精燃料必然是台灣能源轉型的核心。」

生質燃料守護環境 更守護人民健康

MTBE(甲基第三丁基醚)是目前台灣汽油主要使用的含氧化合物,國家環境毒物研究中心已認定為有毒物質,吸入將導致頭痛、噁心、暈眩,以及精神錯亂。以百分之十的生質酒精取代MTBE則能改善空氣品質,保障人民健康。

亦有研究單位估計E10的減碳表現,美國穀物暨生質產品協會駐台代表盧智卿指出,台灣車輛若全面使用摻配百分之十生質酒精的汽油,每年減碳量可達到200萬噸,「就是五千座大安森林公園吸收碳的能力。」

不過,台灣離全面使用E10的目標還很遠,目前僅十四個加油站提供E3汽油。社會大眾對於酒精燃料的認識不多,盧智卿是台灣少數加E3汽油的駕駛,「因為我了解酒精燃料的益處,所以我就像傳教一樣,到處推廣。」

經濟部主任秘書莊銘池表示,經濟部也希望持續在運輸部門和航空部門推廣酒精燃料,把關燃料的品質並建立完善法規,「希望酒精燃料等生質產品在台灣市場發展得更好。」

台灣近五年平均進口美國黃豆、玉米近一百多萬噸,農業部綜合規劃司副司長黃新達指出,在貿易、外交和生質能源的建構上,台灣與美國維持良好的夥伴關係。當氣候變遷襲擊全球,台美攜手發展低碳能源更是必要行動。

美國玉米撐起酒精燃料的全球版圖

藍怡珊

美國穀物暨生質產品協會(USBGC)總裁Ryan LeGrand

美國穀物暨生質產品協會(USBGC)總裁Ryan LeGrand。美國穀物暨生質產品協會/提供
美國穀物暨生質產品協會(USBGC)總裁Ryan LeGrand。美國穀物暨生質產品協會/提供

根據美國發展酒精燃料的歷史,玉米等料源的生產舉足輕重,除影響酒精燃料中乙醇的供應是否穩定,也影響進出口價格。從美國玉米的產量來看,美國穀物暨生質產品協會(USBGC)總裁Ryan LeGrand自信滿滿。

他表示,今年美國的玉米產量可望創下歷史新高,總產量超過四億六千萬公噸。過去廿年來,美國玉米的產量皆穩定增長,平均產量是每公頃十一・七三公噸。這是全美平均值,相較一九九六年每公頃八公噸,成長近五成。

值得關注的是,玉米產量雖增加,卻沒有增加耕種坪數,甚至略微縮減。「我們用更少的資源做更多的事,」LeGrand解釋,農耕技術的進步提高生產效率,有效控制成本,也減少了環境危害。

以愛荷華州為例,當地每蒲式耳(約二十五・四公斤)玉米的氮使用量減少四成六,磷減少了七成二,鉀減少了六成五。不僅汙染減少,也更節能。LeGrand指出,愛荷華州玉米田的溫室氣體排放量減少了近五成。

這是最關鍵的數據,因全球市場開始要求乙醇的生產符合低碳標準。永續的玉米料源,使美國成為乙醇生產的全球領導者,乙醇產量佔全球的五成以上。LeGrand說,去年美國投入燃料的乙醇約六百二十億公升,預計未來還會隨著酒精燃料的需求成長。

放眼國際,酒精燃料的運用已由公路運輸拓展至空運及海運。國際民間航空組織(ICAO)今年驗證美國乙醇合成燃料的減碳成果,在搭配碳捕獲與封存(CCS)之下,將比傳統航空燃油減排五成四。

國際海事組織(IMO)也開始採納酒精燃料,在在證實生質酒精在永續社會中的影響力。不過,各國法規和政策如何鼓勵酒精燃料的應用,是另一道關卡,反映國家推動能源轉型的決心。

生質燃料應用熱 台灣得加把勁

國際氣候發展智庫執行長趙恭岳

國際氣候發展智庫執行長趙恭岳。美國穀物暨生質產品協會/提供
國際氣候發展智庫執行長趙恭岳。美國穀物暨生質產品協會/提供

國家永續發展委員會由行政院長主持、副院長擔任副主委,國際氣候發展智庫執行長趙恭岳則是永續會的民間代表之一。趙恭岳回顧永續會會議歷程,如拼圖解謎,必須解出二〇五〇淨零碳排的結果。

「每一片拼圖是不同的解方,你要把它找出來,」趙恭岳說,全球一百五十多個國家有同樣的焦慮。會議中趙恭岳提出生質能源、酒精汽油的解方,這是針對運輸部門運具電動化以外的減碳方案。

趙恭岳之所以提出這項方案,是因運具電動化的推動有些遲滯,多元解方更顯重要。「假設未來二十年燃油車還是多數,酒精汽油當然是重要解方,」他解釋,就像排碳較少的天然氣也是重要的過渡選項。

且就酒精燃料的減碳效益來看,根據中華經濟研究院推估,台灣兩千三百萬台汽機車全面導入摻配百分之十生質酒精的汽油,每年減碳量可達兩百多萬公噸。論經濟價值,酒精燃料也更有競爭力,趙恭岳說,美國乙醇到岸台灣的價格其實低於九五無鉛汽油。

然而政府當前對於生質燃料著墨較少,趙恭岳指出,有關沼氣、廢棄物等生質能的應用,多在於發電,「沒有規劃在運輸的部分。」對比日本,日本經濟產業省已宣告二〇三〇年後的新車必須適用摻配百分之二十生質酒精的汽油。

針對陸運、空運和海運,台灣得找到更多元的減碳手段、跟進國際趨勢。今年國際航空運輸協會(IATA)報告指出,航空燃料的需求明顯轉移至永續航空燃料(SAF)。各國動作頻頻,英國、日本已設定二〇三〇年目標,飛機加注SAF的比例要達到百分之十。

台灣設定的二〇三〇年目標則是百分之五,在淨零碳排的政策拼圖中還有待努力。

中油踏實面對陸、海、空的減碳責任

台灣中油股份有限公司企研處處長王逸萍

台灣中油股份有限公司企研處處長王逸萍。美國穀物暨生質產品協會/提供
台灣中油股份有限公司企研處處長王逸萍。美國穀物暨生質產品協會/提供

化石燃料公司中油也要逐步轉向生質或低碳燃料,「因為淨零減碳已經是不可避免的趨勢,」台灣中油股份有限公司企研處處長王逸萍說。

根據國際能源總署(IEA)的報告,生質能在全球能源結構中的佔比將從百分之六,於二〇五〇年提升至百分之十五至二十。她表示,「怎麼利用這樣的商機跟轉換的機會,事實上也是中油公司注意和努力的方向。」

而生質燃料的優勢不僅在於碳排較低,還能直接沿用現有設備,轉型成本較低。中油目前配合政府政策推動摻配百分之三生質酒精的汽油,在台北、高雄設有十四座可加酒精汽油的加油站,未來也將配合政策協助推廣E10酒精。

至於海運,國際海事組織(IMO)要求船舶逐年降低燃料碳排,並規劃徵收碳費。為此,中油正研發生質燃料油,並計畫以自有郵輪進行環島測試,預計明年開始供應。

短期內,中油仍然要進口永續航空燃料(SAF),中期目標則是利用現有的煉油設備,將生質燃料與傳統石油混合煉製,長期目標是建立專用製程。相較於利用廢食用油煉製SAF,王逸萍表示,醇類來源更廣、更有優勢,因此,中油公司也同步評估酒精轉製噴射燃料的可行性。

此外,王逸萍也介紹國際上以酒精延伸為化學品的潛力製程,未來若能以生質酒精取代部分原料,將兼顧能源與石化產業的減碳轉型。

王逸萍強調,推動生質能源的過程可能面臨技術、成本與原料取得的挑戰,但只要方向明確,中油將持續引進技術、測試產品,並與產官學界合作,共同推進低碳燃料的應用,為能源轉型鋪路。

酒精燃料在台三大瓶頸 如何解?

藍怡珊

台灣經濟研究院研究一所所長陳彥豪(右起)、Growth Energy 美國乙醇貿易協會全球政策總監 Emily Marthaler、工研院能環所低碳與儲能技術組廖啟雯博士,以及中華經濟研究院能源與環境研究中心主任劉哲良博士,就生質乙醇的減碳效用與政策方向進行交流與討論。美國穀物暨生質產品協會/提供

台灣於二〇〇七年開始推廣酒精汽油,「但是有人加過嗎?」中華經濟研究院能源與環境研究中心研究員兼主任劉哲良說,E3酒精汽油(摻配百分之三生質酒精的汽油)試辦立意良善,卻因政策推力不夠,市場反應不如預期。

由於E3酒精汽油的銷售量極低,監察院曾為此向經濟部提出糾正,建議行政部門更科學、務實地檢討政策執行方式。而劉哲良樂觀表示,今日推動生質酒精的時機比當年更好,因台灣已提出具野心的國家淨零目標,動力比過往還強。

只要鑑往知來,就有機會為生質燃料開創新局。劉哲良在生質酒精新契機研討會中盤點當年推動酒精燃料的三大瓶頸:事前技術準備不足、消費者溝通不清,以及事後風險管理不當。「經過這十多年的時間,我們已經可以改進。」他說。

新燃料上路 技術與管理並重

首先是關於技術的實證研究,當研究資料太少、不夠透徹,就難以解答「我的車能不能用?」「用了之後會不會導致零件損耗較快?」等消費者的疑問。一旦加了酒精汽油的車輛出現問題,就更容易引起爭端。

問題之間環環相扣,劉哲良指出,面對客訴,政府有沒有令人買單的應對方案,至關重要。否則社會將對此政策喪失信心。

解方則在研究與技術的累積,Growth Energy美國乙醇貿易協會全球政策總監Emily Marthaler表示,如今有更多國家應用生質酒精,也愈了解它的技術優勢。事實上,美國穀物暨生質產品協會也成立跨國專家會議,整合與深化應用知識。

針對技術挑戰,工業技術研究院能源與環境研究所低碳與儲能技術組廖啟雯回應,當前台灣還有許多老舊汽機車,若要適用酒精汽油,舉凡引擎、管線、油箱和塗層都得做檢查與處理。

其次是牽涉到加油站的基礎設施,廖啟雯說,台灣已有九二、九五等多種汽油規格,若要再加入E3或 E10,是另一項技術挑戰。他建議採取折衷做法,即維持九二汽油,但將九五汽油改為酒精汽油。

研發者、消費者都需要政策誘因

一項新興燃料如何走出實驗室,成功商轉?廖啟雯以工研院研發的「近無碳損纖維素生質丁醇技術」為例,這是以農林廢棄物如稻稈、蔗渣、玉米稈為原料的能源技術,因排碳量極低而有「近無碳損」的稱呼。丁醇水溶性低,也方便運輸與儲存。

看似有許多優點,全球這類技術都面臨成本挑戰。廖啟雯強調市場化的關鍵,「第一,我們需要好的經濟誘因和配套措施。第二,在儲運或使用上需要環境建構跟民眾教育。」意即政府願不願意支持,以及民眾願不願意買單。

「政策制定者必須了解,不應該對原料設限,才能讓新興產業起飛,」Marthaler說,政策制定者要創造公平競爭,避免過多法規限制,然而生質酒精的料源要進口到台灣,仍有多重的貿易與法規屏障。

其一,台灣對燃料用途的生質酒精課以高達兩成的關稅;相比工業用途的乙醇,僅課百分之三。高關稅大幅提高燃料用乙醇的成本,使酒精汽油難與傳統汽油競爭,也削弱了乙醇生產成本較低的優勢。

其二,台灣要求進口乙醇純度達到九九・三%,嚴格的國家標準限縮了市場上可選擇的供應商,也導致符合國際主流規格、更具成本效益的乙醇難以進入台灣市場。Marthaler表示,這些貿易障礙最終會將成本轉嫁到消費者身上。

「其實,我們沒有權利對任何減碳選項說『不』,」台灣經濟研究院研究一所所長陳彥豪表示,在能源安全與淨零轉型的兩大挑戰下,台灣必須採取能源多元化的佈局策略。過往無法順利推廣酒精汽油、說服民眾,他認為關鍵仍在政策規劃不夠長遠。

台灣公民的環境意識並不薄弱,只是需要充分告知。陳彥豪說,「台灣的環境意識在全球算是高的,很多企業和民眾願意選擇對環境友善的產品。我們的社會應該要保障他們對於低碳燃料的選擇權,而不是讓他們沒得選。」

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