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執行議程:比較運輸生物燃料政策(2021-2023 年更新) Implementation Agendas: Compare-and-Contrast Transport Biofuels Policies (2021-2023 Update)
2023/09
IEA Bioenergy
https://www.ieabioenergy.com/wp-content/uploads/2024/01/Implementation-Agendas-Compare-and-Contrast-Transport-Biofuels-Policies.pdf
一、前言
截至2021年,交通部門使用的能源約占全球總能源消耗的1/3,然而再生能源僅占交通運輸消耗量的4.1%,其中生物燃料僅為3.6%,對於實現2050年碳中和目標可謂杯水車薪。雖然公路運輸已盡力朝電動化發展,但對於長途、負載較重的貨車與卡車、鐵路、海運、空運而言,仍極度仰賴低碳生質燃料發揮去碳的功能。雖然市面上已有再生柴油及永續航空燃料(Sustainable Aviation Fuels, SAF)/生物噴射燃料(Biojet fuel)推出,但就實際商業面考量,仍難敵化石燃料的成本優勢。因此,參與生物能源的39個國家一方面以低碳燃料標準(low carbon fuel standards, LCFS)等市場政策作為拉力,鼓勵投資技術成熟的生物燃料;另一方面以技術推動政策,鼓勵次世代生物燃料技術的研發與示範;同時也將過去對生物燃料體積混合比例,改為對燃料碳強度(carbon intensity, CI)的要求,以期從原料到成品的完整流程都能逐步取代化石燃料,符合潔淨的標準。然而,由於生物燃料的原料來源各異,且受到土地利用、加工區域、化石燃料與綠色電力的影響,不同模型評估的結果有很大的差異,如何在不同燃料採用適當的生命週期評估(Life-cycle assessments, LCA),便成為一大挑戰。

二、生物燃料市場發展
過去20年來,生物燃料的生產與用量都有增加趨勢,以美國(41%)、巴西、印尼為主要生產國。美國與巴西的乙醇與生物柴油產量在世界都分居第一與第二;歐盟生物燃料佔有7%市場,以第一代生質柴油為主;中國則是世界最大燃料乙醇生產國之一;加拿大生物燃料成長雖緩,但有5座正在運轉的生物柴油;日本與紐西蘭也都是以生物柴油為主。

在生物燃料的原料方面,全球乙醇的原料,有60%來自玉米(以美國為代表),25%來自甘蔗(以巴西為代表),其餘為糖蜜、小麥、其他穀物、木薯、甜菜等。生物柴油的原料有75%來自植物油(30%棕櫚油、25%黃豆油、20%菜籽油)以及20%來自廢棄食用油(Used Cooking Oil, UCO)等脂質廢棄物(以中國、歐盟為主)。

近10年來由於政策推動,生物燃料的消耗量大幅增加,2021年較前一年成長6%,但較2019年下降7%。然而,自2019年以來,再生柴油消耗成長70%,生物柴油也略增加0.2%,來自廢棄物的先進生物燃料則占歐盟生物燃料8%,2021年生物燃料占美國再生能源總量的19.2%。

三、生物燃料政策
在面對油價不穩定,特別是低油價時期,生物燃料的挑戰備加艱辛,主要仰賴政策工具來抗衡,包括:
(一) 規範混合比例或再生能源含量:美國、加拿大、巴西實施體積混合指令,如E5(5%乙醇)、E10(10%乙醇)等混合比例;奧地利則是規定再生能源含量,如至少3.4%的乙醇和6.3%的生物柴油等;而荷蘭則要求燃料供應商再生能源在運輸燃料中的最低占比。

(二) 低碳燃料標準(LCFS):目的在降低運輸燃料的CI,成功促進符合低CI的生物燃料快速應用到航空和船舶等領域,目前已有美國、加拿大、巴西等國家正在制定低碳燃料的相關政策。

(三) 生命週期評估(LCA):旨在評估生物燃料在整個生產過程中的永續性和環境績效,並確保從原料生產到生質燃料的應用皆符合規範。然而,不同模型評估結果因假設、路徑、原料或區域條件等不同,仍相當紛歧。主要的LCA計算模型有美國的GREET和加拿大的GHGenius。

(四) 協同加工:現有煉油廠在加工時便將低CI的生物原料混入化石燃料一起處理,是商業上比較可行的方案,加拿大已實施,美國正待審中。

(五) 稅率優惠和抵免:採用稅率優惠國家包括美國、加拿大、中國;免稅的國家有巴西的生物柴油、日本與紐西蘭的生物乙醇;德國雖然沒有提供稅率優惠,但有針對二氧化碳排放課稅。

(六) 資金補助與激勵措施:美國加州、華盛頓等州已為低CI的SAF提供信用額度;加拿大提供低利貸款、可行性研究補助與基礎設施開發基金等財政支持;巴西針對生物能源提供融資方案;德國專注於先進生物燃料與電子燃料的開發;奧地利對非食用來源的生物燃料研發與設廠提供資金補助。

(七) 永續標準:各國皆基於燃料與土地、生物多樣性與食品的競爭考量,制定生物能源永續標準,如美國排除棕櫚為原料的生物燃料、歐盟RED計畫則排除部分植物性脂質作為生物燃料,巴西則分別對不同種類生物燃料進行認證。

四、重點國家報告
(一) 中國:中國汽油、柴油市場成長迅速,國家級推動生物燃料型的計畫以「十四五」等五年期計畫為依歸,另有省級的法規與標準。過去為消化庫存的玉米,曾在2017年推動車用乙醇(E10)指令,爾後為避免危及糧食安全,生物燃料以非食用原料為主,目標至2025年將擴大生產纖維素乙醇。此外,政府亦採取LCA及碳定價政策工具,並對於以廢油生產的生物柴油提供進出口稅額抵免。

(二) 日本:日本能源主要仰賴進口,因此對再生能源非常重視,著重太陽能、風能、地熱、生質能等。「能源基本計畫」是指導日本能源政策的方針,在第6次基本計畫中特別強調先進生物燃料及永續航空燃料(SAF)的重要性,且在不與糧食競前提下,以發展藻類生物燃料以及纖維素乙醇為優先;同時目標在2030年用SAF取代10%航空燃料。

(三) 歐盟:2020年歐盟生產的生物燃料產量已占總運輸燃料的5.5%,主要透過再生能源指令(RED II)的規範。2022年歐盟REPowerEU計畫將2030年再生能源目標從40%提高到45%,同時推廣氫氣和生物甲烷等再生氣體。並將原料從農田擴大到森林、濕地等高碳儲藏量土地,利用林業加工廢棄物生產先進生物燃料,而歐盟在此技術的準備度(Technology Readiness Level, TRL)相當高,示範工廠在全球居領先地位,已可滿足大量燃料需求。

(四) 德國:德國的生物燃料產量在歐盟中最高,2021年交通運輸燃料有8%來自再生能源,其中89%是生物燃料,但多數為傳統生物燃料。先進燃料的研發計畫沿著價值鏈佈署,生物甲烷產量雖不少,但只有4%用於交通;木質纖維素燃料的產能則仍相當低。政策架構除依循歐盟RED II以外,也有許多國內的強制命令。

(五) 巴西:巴西憑藉豐富的甘蔗產量,一直都是使用生物燃料的先驅,近年來玉米乙醇產量快速成長,生物柴油也穩定成長。在煉油廠協同處理方面,也由巴西國家石油公司開發從植物油加氫生產柴油的技術Diesel RX,其中含有可再生柴油。巴西在2015年國家自主貢獻(Nationally Determined Contribution, NDC)中擬定再生能源政策框架,2017年啟動RenovaBio計畫,擴大對生物燃料的激勵政策,但不包括補貼,而且藉由發放脫碳信用額度憑證(Decarbonization Credits¬-CBIO),要求燃料商購買,以激勵生物燃料市場的應用。另以Rota2030規範車輛能源效率,將乙醇混合指令提高到E27(27%乙醇),同時加油站提供純乙醇,生物柴油混合指令也由B10(10%生物柴油)提高到B12(12%生物柴油),2026年將提高到B15(15%生物柴油)。

(六) 美國:受到「再生燃料標準」(Renewable Fuel Standard, RFS)、「降低通膨法案」(Inflation Reduction Act, IRA)以及LCFS等政策的驅動,2022年美國生物燃料占再生能源比例已達18%,同時持續推動纖維素、生物柴油、再生柴油與噴射燃料等先進燃料。除了將獎勵措施期限延長以外,並增加潔淨燃料生產信貸額度,對先進生物燃料提供承購協議,政策激勵方向較偏重於降低生物燃料的CI以及提高生產量能。

五、結論
從各國的生物燃料政策掃瞄不難發現,各國依其天然資源、市場需求與產業結構,制定激勵政策來推動技術與市場的進展。在技術推動政策方面,提供各種研發獎勵措施,鼓勵先進燃料、永續燃料及潔淨燃料的開發,或是推動生命週期評估CI以確保燃料的低碳特性;但是在擴大市場應用方面,還是要藉由稅率優惠與減免、融資、信貸、燃料混合目標、排放標準等市場措施,刺激市場的需求與採用。在技術推力與市場拉力的雙向作用之下,冀望下一代生物燃料朝非食用來源以及永續、可再生、低碳的目標邁進。
殷正華
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