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歐盟生質能發展現況

2007/10/05 經濟部能源局 點閱人次: 242

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▓撰文:翁鳳英 ▓圖檔來源:Fachverband Biogas e.V.

現任德國總理梅克爾日前訪問日本京都時,重申抑制溫室效應的氣候條約嚴格確實執行之重要性。由於京都議定書將於2012年終止,後續條約必須於2009年開始起草準備,因此曾經擔任德國環保部長的梅克爾所提出的呼籲更具有指標性。

事實上,全球氣候異常已成為將來常態,正視能源短缺已是刻不容緩的議題。據估計,全球人口將會在2020年爬升為80億,成長率超過25%,能源的需求也勢必急速上揚。由於傳統化石燃料已不敷使用,開發諸如風力、太陽能、水力與生質能等綠色能源已成為解決全球能源短缺的辦法之一。

其中生質能發電的部分,是指使用所有有機物經自然或人為化學反應後,產生能量以供應用。由於有機物來源廣泛,一般城市垃圾、農作物與動物糞便都可做為發電應用,並且在發電過程中產生的污染較少,充分體現「取之不盡、用之不竭」的原物料再生意義,因此成為綠色能源重要的一環。

歐洲生質能協會

落實環保概念已多年的歐盟,除了一般民眾的環保意識較其他地區顯著高漲外,其先進環保技術與觀念亦領先全球。雖然歐陸各強國仍為催生一部歐洲憲法而紛擾不已,但是對於如何面對能源短缺,大家應該攜手節能,以及開發新能源的議題上卻是歐盟各國一致努力的方向。

以生質能的推廣為例,位於比利時布魯塞爾的歐洲生質能協會(European Biomass Association, AEBIOM)即是以歐盟層級所建立的生質能推廣專責單位。AEBIOM成立於1990年,其成員包括全歐洲主要國家的28個生質能協會,自2007年開始,並開始納入其他生質能企業為會員,至今透過該28個協會,AEBIOM已與全球超過4,000個生質能研究單位與個人取得良好聯繫管道,為加速發展生質能建立綿密有效的體系。

下設有董事會的AEBIOM,主要管理層級來自歐洲各國,包括推行生質能有10年以上歷史的德國、芬蘭、法國、丹麥、奧地利和比利時等國,協會的主要目標在於廣為推行生質能的發展,動機在於利用生質原物料可帶動能源、物料、農業、木業和環保等產業的發展,不僅創造眾多的工作機會,也帶來強大的產業利潤。

除了定期發表專文與期刊和不定期發布新聞稿外,AEBIOM也戮力舉辦各項展覽和研討會,提供平臺加強學術和技術交流。協會主要的活動包括:

一、發展並提倡生質能策略供全球各國應用;

二、協調國際生質能活動;

三、提供直接或間接的協助,幫助各國境內的生質能機構成立;

四、宣導歐盟生質能法令,協調各國國內法規與之取得接軌;

五、主導生質能研究,並鼓勵經驗交流分享;

六、鼓勵生質能技術向歐洲以外的國家輸出。

歐盟的生質能應用現況

根據AEBIOM的專任學者Dr.H.Kopetz的論文指出,做為產生生質能的生質能原物料與傳統化石能源最大的不同處在於,它的主要成分為碳水化合物,具再循環的特質,生質能原物料(例如植物)因光合作用的需要而自空氣中取得碳,之後變成生質能原料被利用時所產生的碳會再回到自然界裡碳循環體系中。

因此生質能原物料指的就是像是木材、植物、糞便和垃圾等物質,以不同的轉化技術如生物質氣化技術、燃燒和裂解等方式,而將生質能原物料轉變成生質燃料、生質熱能或生質電能等形式。

目前歐盟各國的生質能原物料來自於3個層面:木料、農作物和廢棄物。以下就其應用分別說明,應特別注意的是,這3個來源的應用並非單面向,應考量其交叉能源的產生。

一、木料
木料是目前最廣為運用的生質能原料,形式有木條、木片、木屑和圓木球等,其中圓木球因為其形狀統一具高能源密度,目前是全球生質能市場最被看好的物料。 木料燃燒後提供熱能是最常見的作法,尤其現在圓木球的能源密度技術經過改良,而能提供可觀的熱能。目前已有歐洲家庭使用圓木球來供應家中的熱能需求,更有社區訂製採購中型圓木球,透過中央燃燒設備和網路供應整個社區的能源需求。

二、農作物
具生質能潛力的農作物包括:油菜花、麥子和玉米等,而現在更有新能源作物加入像是白楊木、柳樹和芒草等。一般所知以油菜花和向日葵,經過粉碎和精化可用來提煉生質柴油,運用在交通層面,而利用後的農作物殘餘可再回歸土地成為肥料。

三、廢棄物
包括動物的糞便、植物的殘存體、城市垃圾和污泥等,可利用發酵的過程產生生質能瓦斯或電能。

經過多年的推行與發展,歐盟生質能占歐盟整體再生能源可由幾方面的數據來取得瞭解。據2006年AEBIOM秘書長Jean-Marc Jossart依2005年所發表的資料,生質能占歐洲總能源消耗量的4.1%,相當於1,746百萬噸油當量;占再生能源的65.8%,相當於108.811百萬噸油當量;占再生熱能的95.7%,相當於50.580百萬噸油當量;占再生電能的15.6%,相當於4,360億度電;占液化生質油料的100%,相當於3.294百萬噸油當量。

生質能計畫執行

AEBIOM除了不定期集合會員的力量,在歐洲各國聯合舉行「歐盟生質日」活動之外,也由生質能專家做出歐盟生質能市場趨勢分析,以做為廠商開發能源的參考。

圓木球已成為歐洲生質能市場最具潛力的物料,AEBIOM已成立歐盟生質能網(EUBIONET)以分析木料開發結合林業的市場趨勢,尋求森林原料提供與生質能發展的平衡。分析學者專家將選出30個此類商業交易模式,研究大小規模的生質能電能與熱能供應鏈的運作模式,其中並加入環保與能源永續發展的考量。

歐盟生質能法令概觀

儘管歐洲各國仍保有各自的環境國內法,但有鑑於歐陸地理形式的考量,以及各項能源技術的加強交流與結合,歐洲以德、英、法為首的國家,都以歐盟法令為依歸,希望達成與國內法相容的目標。

例如歐盟再生能源白皮書指出:1995至2010年之間,將再生能源占全歐能源消耗量從6%提升至12%,其中生質能占比的提升更希望從1995年的44.9%增加至135%。

歐盟垃圾掩埋法令:漸次地減少垃圾掩埋場的數量,從2005年6月1日開始,德國政府便強制規定所有的聯邦州垃圾必須經前行處理,不得再採以直接掩埋方式,且必須在密閉的空間內進行處理後利用。 共同農業政策:將能源作物納入歐盟農業政策並啟動補助措施,使能源作物耕作面積達到200萬公頃的目標。

氣體排放交易機制與生質能行動計畫書:依京都議定書而訂立的氣體排放交易機制,是推動生質能的有效推手。

油料品質指令:允許汽油含有10%的乙醇,並要求油商從2011至2020年每年降低1%的溫室氣體排放。

結語

即便生質能至今的發展有令人感到美中不足之處,正如Dr.H.Kopetz在論文中所提的,利用能源作物來提煉柴油有過度耗能的缺點,但是對於氣候變化的緩和、增加能源供應的穩定性以及提升產業的競爭力等方面,有值得推廣之處。

對於歐盟而言,目前努力的目標在於將生質能原物料用來發熱,目前歐盟國家有31%的熱能由電力產生,33%由瓦斯供應,若能以生質能來供應熱能應可大幅改善其效率以及整體的能源系統,更具體地說,可省下210百萬噸油當量的化石能源和減少663百萬噸的二氧化碳排放。(作者為本刊駐德國特約記者╱有興趣的讀友可逕行上網查詢:www.aebiom.org)


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