談到綠能,一般比較容易與「太陽能,風力,水力」等聯想在一起,這些取自大自然的乾淨能源,確實是多數國家在發展能源永續的策略時,大力投入並積極引導電力事業轉型的重點項目。
然而,根據大部分國家所希望達到最嚴格的「淨零碳排」標準來看,想要完全依賴陽光、風能、水力作為主要的能源供應來源,顯然是非常大的挑戰,這裡還先不提太陽能與風力的先天缺陷:靠天吃飯,供應難保穩定的問題,要提升綠能(或綠電)的比例,在短期甚至中期內,「生質能」(biomass)或許可以成為一個新解方,提供雖不算完美,但卻有助於氣候暖化的能源方案,而其中,木材也被包含在內。
什麼是生質能?
其實這是種相當古老的能源生產方式,在人類已知用火的的時候,就懂得靠燒木材來轉化爲熱能,如今我們用鍋爐連接發電設備,同樣可以透過燃燒的方式轉化為電能。
如今能作為燃料的東西很多,除了最常見的木料之外,農作產生的廢棄物(例如稻稈),畜牧產生的排泄物,廚餘回收,以及固體廢棄物(例如家庭與工業垃圾等),都可以視作生質燃料的一部分。
當然,由於發電產業是講求「規模經濟」的,為確保燃料供應的品質與穩定,以及產能過程中的成本效率,目前佔大宗的來源當屬木料(或也有做成燃料顆粒的)與農作廢棄物,其他像廚餘,排泄物,或垃圾等可能是熱值不理想,在燃燒前需另外加工處理,又或是雜質過高(恐減損鍋爐使用壽命)等因素,尚未成為最主流的生質燃料電廠的用料來源。
生質燃料在各國推動綠色能源政策中扮演想當關鍵的角色,畢竟若要達到2050淨零(有些國家甚至把時間設定的更早),那光靠太陽能和風力是遠遠不足的。歐盟很早就意識到這點,在2003年所通過的「歐盟促進使用生質燃料或其他可再生燃料於交通運輸工具之指令 2003/30/EC 」,以及後續的「森林行動計畫」中,都衡量了在兼顧經濟發展與環保的考量下,將木材作為能源供應的方案。
在更近期的「歐洲綠色政綱」中同樣有將能作為生質能源的原物料,視作碳中性並歸類在綠能的條文。根據歐盟能源局統計,生質燃料目前佔歐盟再生能源的比例超過60%,若排除生質能源,歐洲各國將很難實現其淨零碳排的目標。而這股風潮,在亞洲地區也逐漸受到重視,舉日本的例子來說,福島核災後政府既要順從「廢核」的民意,又得滿足淨零碳排的目標,同時還要顧及穩定的電力供應,於是大力推廣以計畫性伐林為主的生質燃料電廠,按照JETRO的報告,預估2030年生質燃料要佔再生能源總量的20%以上。
可是砍樹燒柴,也算是綠能嗎?
很多人可能會有疑慮,砍樹燒柴怎麼能算是綠能?畢竟嚴格來說,燃燒並不是一個很理想的發電方式,批評者認為,相比傳統的石油煤礦天然氣等化石燃料(fossil fuel),「燒木材」也屬於「碳基燃料」(carbon-based fuel)的一種,畢竟燃燒的過程同樣釋放出二氧化碳,且不同品種的木材經過燃燒,排碳量也不容小覷。
誠然,若把砍樹燒木材視作再生能源,前提是必須配合永續經營森林的策略,以及對來自林木的生質能永續性的認定標準,因為當把時間的跨度看得夠長,定期的伐林與育林本就是促進森林保育的重要手段,可供用作料的「老樹」阻礙了新樹的生長,而數目在生長的過程中吸收的二氧化碳是相當可觀的。
因此,燃燒特定木材所造成的「碳債」,其實都能在二,三十年間還清,從而對氣候變遷仍可有長期積極的影響。
國際上的使用狀況如何?亞洲國家中日本最積極
除了歐洲已大量使用生質燃料作為一定比例的供電之外,亞洲的日本韓國與東南亞,基於技術成熟度和本身就擁有大量可作為燃料的林地,陸續也都開始有生質燃料電廠的建置。由於使用木質燃料不光是能產生綠電,更有助於促進當地林業發展的經濟效益,創造相關的工作機會等。
拿日本舉例,比較發電成本,生質能每kw的發電成本約在17日圓左右,差不多等同太陽能發電的成本,略高於陸域風電13日圓。然而,隨著使用設備的進步,生質能有望成為成本最低且能夠穩定供硬的電力來源。
根據「日本能源政策報告」所揭示,全國要在2050年以前達到碳中和目標,且電力結構中,再生能源(太陽能,風力,水電,生質能)須佔比超過50%,氫能預計佔10%,其他則為核電與搭配碳捕捉技術的火力發電。在生質燃料這一部分,除上述提朝向佔比20%邁進之外,越來越成熟的熱裂解與氣化爐技術,以及仍維持在較高補貼費率的情況下,不少能源投資商紛紛投入,興建區域型二百萬瓦(2 MW)以下的生質燃料電廠,會鎖定2MW的規模,主要是因為稅率優惠,以及所需取得的發電事業用地相對較小,符合規模經濟等考量,且同時能滿足地方政府能源自足的期待。
日本政府算是亞洲諸國中,比較認真在應對氣候變遷議題,無論是基於氣候變遷的責任,還是背負著當年「京都議定書」的光環,在綠能與減碳的這條路上,一直都有積極的表現,以建立多層化與多元化的彈性能源供給結構,來實現「3E + S方針」,亦即在安全(Safty)為前提下,確保能源穩定供應(Energy Security),提升經濟效率(Economic Efficiency),實現低成本的的供給,同時嚴格落實環保要求(Environment),這樣的能源政策也讓許多亞洲國家借鏡。
而生質燃料的應用,無疑可以作為再生能源板塊中,促進永續發展相當重要的一塊拼圖。
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責任編輯:蘇祐萱