EP027｜生質能與循環經濟：廢棄物變綠電

研究報告

議題概述

生質能是一種來自於生物質的能源，包括農業廢棄物、林業廢料、糞便等。這種能源不僅可以取代傳統的化石燃料，減少對石油、煤炭的依賴，而且還可以幫助處理廢棄物，實現資源的循環利用。根據國際能源署（IEA）的數據，到2050年，生質能可能占全球能源結構的15%。這意味著，生質能將成為未來能源市場的一個重要組成部分。

在台灣，生質能的發展也受到政府的重視。根據經濟部能源局的數據，台灣的生質能發電量從2010年的0.3億度增加到2020年的12.3億度，年均增長率達到34%。這個數字表明，生質能在台灣的能源市場中正逐步占據重要地位。

然而，生質能的發展也存在一些挑戰。例如，生物質的收集和運輸成本相對較高，這增加了生質能的生產成本。另外，生質能的發電效率也相對較低，這限制了其在能源市場中的競爭力。因此，如何降低生質能的生產成本和提高其發電效率，是生質能發展的重要課題。

值得思考的是，生質能的發展如何與循環經濟的概念相結合。循環經濟強調資源的循環利用和零廢棄，這與生質能處理廢棄物同時發電的特點不謀而合。因此，生質能的發展可以成為推動循環經濟的一個重要引擎。

核心知識點

生質燃燒 vs 厭氧消化 vs 氣化技術

生質能的發電技術可以分為三種：生質燃燒、厭氧消化和氣化技術。生質燃燒是指直接將生物質燃燒發電，這種技術簡單易行，但其發電效率相對較低。厭氧消化是指在缺氧的條件下，利用微生物分解生物質產生生物氣體（主要是甲烷和二氧化碳），然後將生物氣體發電。這種技術可以處理有機廢棄物，且其發電效率較高。氣化技術是指將生物質在高溫的條件下轉化為氣體燃料（主要是氫氣和一氧化碳），然後將氣體燃料發電。這種技術的發電效率最高，但其生產成本也最高。

根據台灣經濟部能源局的數據，2020年台灣的生質能發電量中，生質燃燒占比為60%，厭氧消化占比為30%，氣化技術占比為10%。這個數字表明，生質燃燒仍然是台灣生質能發電的主流技術，但厭氧消化和氣化技術的比例正在逐步增加。

農業廢棄物（稻殼、木屑）的能源化利用

農業廢棄物是生物質的一個重要來源。根據農業委員會的數據，2020年台灣的稻殼產量達到150萬噸，木屑產量達到100萬噸。如果全部用於發電，估計可以產生約10億度的電力。然而，農業廢棄物的收集和運輸成本相對較高，這增加了其能源化利用的成本。

一項研究指出，若要使農業廢棄物的能源化利用成本降低到每度5元以下，則需要降低收集和運輸成本。這可以通過建立農業廢棄物的收集網絡和提高運輸效率來實現。

沼氣發電在養豬場與食品工廠的應用

沼氣發電是一種利用厭氧消化技術將有機廢棄物轉化為生物氣體的發電方式。這種技術在養豬場和食品工廠中得到廣泛應用。根據行政院農業委員會的數據，2020年台灣的養豬場沼氣發電量達到1.5億度，食品工廠沼氣發電量達到1億度。

一家養豬場的案例表明，通過建設沼氣發電系統，可以將豬糞等有機廢棄物轉化為電力和熱能，從而減少環境污染和提高能源利用率。同時，還可以將沼氣發電系統的副產品（如沼液和沼渣）用作肥料和飼料，實現資源的循環利用。

生質能的碳中性爭議與永續認證

生質能的碳中性是指其發電過程中，排放的二氧化碳量等於吸收的二氧化碳量，從而實現碳中性。然而，生質能的碳中性存在爭議。一方面，生物質的生長和收集過程中可能會排放二氧化碳和其他溫室氣體；另一方面，生物質的轉化過程中可能會產生其他污染物。

為了解決這個爭議，各國開始推動生質能的永續認證。永續認證是指對生質能的生產和轉化過程進行評估，確保其符合永續發展的原則。根據國際能源署的數據，到2025年，全球的生質能產量中，約有30%將獲得永續認證。

最新趨勢與新聞整合

近年來，生質能的發展趨勢之一是其與循環經濟的結合。根據中市環保局的新聞，該局獲天下雜誌首獎，資源循環綠經濟就從一粒米做起。這個項目通過建設資源循環利用系統，將米糠等農業廢棄物轉化為電力和肥料，實現資源的循環利用。

永豐餘也在推動循環經濟方面取得了成就。根據ESG永續台灣的新聞，永豐餘打造智慧能源減碳鏈，生質能年發電量衝3.6億度，污水廠也能變身綠電中心。這個項目通過建設智慧能源系統，將污水和有機廢棄物轉化為電力和熱能，從而減少環境污染和提高能源利用率。

另外，根據未來城市＠天下的新聞，2025環境保護組首獎：資源循環綠經濟，就從一粒米做起｜台中市環保局。這個項目通過建設資源循環利用系統，將米糠等農業廢棄物轉化為電力和肥料，實現資源的循環利用。永豐餘推動循環經濟的努力也獲得了其他公司的認可。根據經濟日報的新聞，永豐餘推動循環經濟，3公司獲淨零產業競爭力大獎。這個獎項是對永豐餘在推動循環經濟和減碳方面的努力的一個肯定。

台灣觀點與實務建議

在台灣，生質能的發展也受到政府的重視。根據經濟部能源局的數據，2020年台灣的生質能發電量達到12.3億度，年均增長率達到34%。然而，生質能的發展也存在一些挑戰，例如農業廢棄物的收集和運輸成本相對較高。

為了推動生質能的發展，政府推出了相關的法規和政策。例如，行政院農業委員會在2019年推出了「農業廢棄物能源化利用推動計畫」，目的是促進農業廢棄物的能源化利用，減少環境污染和提高能源利用率。

企業也可以通過以下幾個步驟來推動生質能的發展：

1. 實施循環經濟：企業可以通過建設資源循環利用系統，將農業廢棄物和其他有機廢棄物轉化為電力和肥料，實現資源的循環利用。
2. 建設沼氣發電系統：企業可以在養豬場和食品工廠中建設沼氣發電系統，將有機廢棄物轉化為電力和熱能，從而減少環境污染和提高能源利用率。
3. 推動永續認證：企業可以推動生質能的永續認證，確保其生產和轉化過程符合永續發展的原則。

短期可做的包括：進行農業廢棄物的收集和運輸，建設沼氣發電系統，推動永續認證。中長期規劃包括：建立資源循環利用系統，建設智慧能源系統，推動循環經濟。

重點摘要

• 生質能是一種來自於生物質的能源，包括農業廢棄物、林業廢料、糞便等。
• 2020年台灣的生質能發電量達到12.3億度，年均增長率達到34%。
• 生質能的發展趨勢之一是其與循環經濟的結合。
• 永豐餘推動循環經濟，3公司獲淨零產業競爭力大獎。
• 政府推出了相關的法規和政策，例如行政院農業委員會在2019年推出的「農業廢棄物能源化利用推動計畫」。
• 企業可以通過實施循環經濟、建設沼氣發電系統和推動永續認證來推動生質能的發展。