生質能產業化,如何推淨零一把?

3月底國發會公布「淨零路徑」後,很多人看了馬上表示很困難、做不到。如果我們持續用高排放的方式來過生活,要達到淨零的確很難!但淨零並非不可能的任務,除了從源頭需求端的淨零生活做起,我建議政府優先推動能立竿見影的行動,「生質能」就是其中之一,是減碳的「低垂果實」,做了很快能夠產生「6E」的多元效益。

生質能帶來的「6E」效益

生質能是將農林植物、沼氣與有機廢棄物直接利用或經處理後所產生的能源。以台灣每年2千多萬公噸有機資源做估算,光是回收一半,就能在全台建置150座具規模的生質能中心。每年所產生的再生能源、肥料價值超過100億元,同時也為國產的沼氣設備,創造超過100億的商機(Economy),和增加超過4千個在地就業機會(Employment)。

發展生質能可以避免豬糞尿等被倒入到河川,減少污染自然生態的風險(Ecology)。其實目前畜牧糞尿資源化的成效,已經為政府省下建設水質淨化廠需要的700多億預算。資源化也避免從生物質逸散出溫室氣體到環境中,惡化氣候變遷,估計有減少110萬公噸碳排放量的潛力(Environment)。生物質厭氧發酵後,還能產生相當於16億度綠電的天然氣(Energy),緩解企業買不到綠電的困境。生質能場同時是絕佳的食農教育場所,讓民眾能夠體驗「從農場到餐桌,再回到農場」的資源循環過程(Education)。

發展沼氣帶來「6E」的多元效益。圖片來源:循環台灣基金會

生質能產業化,為台灣產業帶來新出路

生質能在台灣的產業化發展,尚有大量待開發的潛能。以沼氣為例,國際上沼氣產業相當蓬勃,丹麥有上百座沼氣場,德國甚至有超過1萬座。台灣雖然有超過百座具規模沼氣場的潛能,目前卻僅有零星十幾座。問題就出在缺乏整合,拉高了營運成本和風險,導致投資效益不明確,造成業者投資沼氣產業的誘因不足!

缺乏整合造成哪些瓶頸?比如有機資源的來源分布廣泛,沒有集中收運或是做好品質管控,都會增加進料的成本。後端產物的市場價值也需要想辦法提高。目前沼氣發電的躉購費率採用成本加成定價法(cost-plus pricing),缺陷是電價無法根據市場上的需求變化作調整。沼渣液作為肥料用,也尚未制度化,沼氣業者甚至需要付費委外處理。

沼氣產業其實非常適合有綠能、減碳需求的產業來投入。台灣第四大鋼鐵集團的東和鋼鐵,和台糖合資在屏東打造出全台首座專業沼氣發電廠,收受周圍的農業廢棄物作為沼氣發電原料,預計每年可發出500萬度綠電,能夠滿足1,200個小家庭的用電需求。永豐餘導入沼氣系統,不但將造紙產生的有機殘餘物變成營收來源,更深入鑽研菌種培養技術,發展出新的事業部門來販售沼氣發酵所需要的菌種。

我相信在淨零減碳的推力下,只要政府有決心,一定可以疏通這些瓶頸,帶動更多業者投入,在短期內催生出上百座的沼氣場!

更關鍵的是,台灣製造部門的排碳量占了全部排放量的一半以上。這上百座的規模,能夠讓生質能朝向產業化發展,為台灣鋼鐵業、造紙業等高排放傳統產業帶來低碳商機,在淨零趨勢下找到新出路。

政府可以善用的七大槓桿

為了加速沼氣產業化發展,循環台灣基金會集結了一群有意願要投資沼氣產業的業者、沼氣營運廠商、豬農等,透過大家的實際經驗,共同梳理出具財務槓桿的七大因素。藉由這七個槓桿,可以降低成本或提升收益,更明確估算出投資報酬率,鼓勵更多業者踴躍投入沼氣產業。當然,還有更多可能的槓桿和做法,需要更多關心沼氣產業的朋友,一起來發想討論。

循環台灣基金會透過多場工作坊和業者們共同梳理出推動沼氣產業發展的七大財務槓桿。圖片來源:循環台灣基金會
  1. 原料收受:目前豬糞尿的品質不一,透過優化養豬產業的飼養管理,能夠產出固體物質穩定、無重金屬疑慮的豬糞尿。長期下來,由政府或產業統一訂定由沼氣業者向豬農收購的規格,能讓豬糞尿成為真正「有價」資源。 
  2. 維運管理(共發酵):發展共發酵技術(co-digestion),讓沼氣場能混用多元的生物質,像是農林漁牧的廢棄物,加上廚餘、食品加工污泥、水肥,還有掩埋場中的生物質等,增加多元進料的彈性與沼氣產量。
  3. 沼氣:躉購費率應回歸市場機制,讓價格合理化,促進供需的平衡。沼氣的應用不僅僅是直接發電,還可以進一步純化為天然氣,作為車用、工廠鍋爐的燃料,或是和民生天然氣供應網絡結合,這些產品的市場開發都能讓沼氣有更多元、彈性的應用,並創造更高價值。
  4. 沼渣液:目前厭氧發酵後的沼渣液,常有重金屬含量過高的問題,導致政府、農民對於肥料化用途有諸多疑慮。去瓶頸作法包含從源頭改變豬飼料配方來改善豬糞尿成分,並且和具製造肥料專業的廠商合作,將沼渣液粗料調配成品質穩定的有機肥料,成為具經濟價值的產品。同時,善用天然沼肥還能增加土壤有機質,提升土壤固碳能力,呼應國際上農業減碳的重要行動「千分之四倡議」
  5. ⼆氧化碳:豬糞尿厭氧發酵過程產出的二氧化碳,沒有加以捕捉的話,就會溢散到空氣中,增加溫室效應。但其實二氧化碳用途廣泛,許多產業都會使用到。使用厭氧發酵產出的二氧化碳,相較從大氣中捕捉或是從化石燃料提煉,成本更低而且更環保。丹麥已經將純化二氧化碳的技術和沼氣場做結合,變成食品業、健康照護業、藥品業和金屬機械業的原料。
  6. 水資源:厭氧發酵產生的水,也可以進一步純化成為水資源,回用到養豬場來清洗豬舍,或是作為澆灌、民生飲用水。台糖位於屏東的東海豐負壓水簾及綠能設計豬場,成功過濾處理豬尿,變成可飲用的生物能量水
  7. 財務誘因:沼氣場是符合淨零減碳目標的基礎建設。政府應優先投資,或是提供投資獎勵,例如財稅減免、低利貸款等,協助業者能順利取得資金。甚至可和企業合資,來投資新建沼氣場。
善用七大槓桿加速沼氣的產業化發展。圖片來源:循環台灣基金會

整合「生質能國家隊」,把握淨零減碳的商機

這七大槓桿橫跨了農業、工業和民生部門的生物質循環運用規劃,正是政府展現跨部會團隊合作的機會。從多種生物質料源的收集運送規劃、潛量評估,再到順暢的產品應用市場等面向,來整合生質能產業價值鏈的眾多相關業者。同時調適生物質再利用的相關法規,建構能支持生質能產業發展的環境,創造減廢、減碳、增加在地能源、資源的綜效。

生質能產業系統的整合,其實是深具價值的專業知識。值得政府跨部門團隊積極以「循環服務供應網絡Circular Service Supply Network」的概念,來整合專精於系統營運的設備廠商,以及提供知識技術服務的廠商,成為「生質能國家隊」。如此一來,長期可發展出整體生質能解決方案的服務,擴展至東南亞國家、邦交國,開拓在淨零減碳趨勢下的大量商機!


作者:黃育徵(循環台灣基金會董事長)

原文刊載於獨立評論 2022/ 6/ 30  生質能產業化,如何推淨零一把?

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