一、前言

　　近年來國際原油價格居高不下，使得許多國家對主要提煉自植物的生質燃油 (biofuel) 之生產寄以厚望。2000年時，全球生質燃油之生產總量為48億加侖；到了2007年，全球生質燃油之總產量已經增加到了160億加侖，足足成長到了3倍之多(圖1)。不過這個生質燃油的產量，仍僅占全球運輸用燃油總供給量的3%弱。

　　目前全球生質燃油的生產，主要是集中在美國 (約占 43%)、巴西(約占32%)及歐盟(約15%)，三者的產量合計占全球總產量的90%。而在相關政策推動較積極的國家，例如馬來西亞與中國之生質燃油生產，則尚未見到顯著的成效。而生質燃油主要的生產原料，則是玉米、糖、與植物油(2007年全球各國之生質燃料 (酒精)產量所占比例參見圖2)。

　　雖然全球生質燃油產量疾速擴張，使得各界對以生質燃油做為石油替代產品燃起一線希望。但是由美國的經驗可以看出，生質燃油大幅增產，需要大量的大宗穀物做為原料，如此一來將嚴重衝擊全球糧食體系。根據國際貨幣基金會的報告，全球糧食價格在 2006 年即上漲了 10%，主要上漲係來自於玉米、小麥及大豆價格的上漲，而分析結果顯示價格上漲的主因是需求的增加，其中包含生質燃油需求的增加。

　　圖2　2007年全球各國之生質燃料 (酒精) 產量所占比例
　　
                                     資料來源：Coyle。

　　這使得中國政府不得不延後大量使用玉米來生產酒精的計畫，改而推動對糧食作物體系影響較不直接的作物 (例如樹薯 (cassaya)、甜高粱 (sweet sorghum)、麻風樹 (jatropha) 等) 為原料之生質燃油生產計畫。而墨西哥在 2007 年其國內玉米餅 (tortilla) 的價格上漲也被認為是受到了進口玉米價格上揚所導致。而價格在 2006 年漲到最高點的國際糖價，則對不少開發中國家的中低家庭產生不良的影響。印尼政府則是在2007年年中調高了棕櫚油 (crude palm oil) 的出口關稅 (棕櫚油亦可做為提煉生質燃油的原料)，以避免大量棕櫚油出口，導致其國內食用油成本的大幅上升。

　　美國雖然是全球玉米的主要產地，但是隨著生質燃油的產量大幅擴張，其衍生對玉米、大豆需求的增加，已經造成美國畜牧飼料價格的上漲，連帶將造成美國肉品價格的上揚。由於日本畜牧業使用的飼料絕大部份是進口而來，日本已經開始關切類似的情況，未來是否也將會影響日本的國內肉品價格。

二、全球生質燃油成本與相對競爭力

　　過去6年以來國際石油價格持續上揚 (見圖3)，使得其他包含生質燃料的替代能源開始在成本上有競爭力，石油價格高漲同時使各國開始嚴肅正視節約能源、開發新能源等議題，儘管大家都知道這些努力的結果，終究會減緩油價的上漲趨勢，不過許多觀察咸認國際油價要回到每桶原油50美元以下的機率並不高。

　　圖3 2000~2007 國際原油價格趨勢
 
                                                      資料來源：經濟部能源局

　　以前幾次的國際石油價格上漲，通常持續時間較短，各國政府和民間並沒有足夠的動機發展替代能源。而此次的石油價格高漲，主要是因為一些中低所得國家經濟持續成長，造成石油需求大幅增加所引起的現象。美國能源部的一項研究指出，預測到2030年，全球能源需求成長將有70%是來自於非OECD國家的能源需求成長(其中的60%是來自亞洲開發中國家)，而這70%的能源需求增加中，大約有五分之一的能源需求增加將是來自於中國(Zilberman,2007)。而且這些開發中國家經濟成長的趨勢，短期內似乎沒有減緩的跡象，也就是說目前國際原油市場需求面的因素，短期內並不會減少，也因此有人預期原油價格即使超過每桶100美元，也不必太過於訝異。但是，由於這次的石油價格上漲的情況和過去不太相同，才使得替代能源出現了發展的契機。

　　以目前各國生質酒精之生產技術來看，其中成本最低的是以甘蔗為原料的巴西，每公升約為 0.2美元；其次依序為用玉米為原料的美國，每公升約為0.25美元；用蜜糖(molasses) 為原料的澳洲，每公升約為0.48美元；成本最高的是用纖維質為原料來生產的，每公升高達1.4美元(見圖4)。

　　在生質燃油的生產成本中，原料的成本佔了相當大的比例，像在巴西以甘蔗為主要原料所生產的生質酒精，原料成本約占37%；而像在美國以玉米為主要原料所生產的生質酒精，原料成本約占40~50%；而在歐盟，以甜菜為主要原料所生產的生質酒精，原料成本約占34%左右。如果這些大宗原物料的價格也持續上漲，則其占生質燃料成本之比例，亦將隨之升高。而生質燃油生產成本中另一大項是蒸餾時所需之能源，一般來說大約占20%左右。
 
　　從圖5的原油和生質燃油主要生產原料玉米和糖的價格比指數(以2000年為基期)趨勢圖可以來簡單判斷生質燃油的成本競爭力變化情形。圖中我們可以發現2004年中起，石油-玉米價格比指數急遽上升，這顯示以玉米製酒精有較高的利潤空間，不過也因此使美國業者在製造生質酒精時，改採玉米為主要原料，而對玉米形成大量的需求，進而拉高了國際玉米價格；隨著玉米價格逐漸增加，石油-玉米價格比指數在2006年9月之後，有些許回跌的情況。類似的情況也發生在生質柴油相對於石油的成本競爭力上(例如歐洲，以大豆為主要原料，和東南亞，以棕櫚油為主要原料)。而相反地，國際糖價自2006年的高價之後開始大跌，也使糖製生質酒精的成本競爭力上升，促使巴西的生質燃油產業出現一番榮景。

　　生質燃油在生產過程中，通常還會產生有價值的副產品。以玉米製酒精為例，其副產品為乾酒糟(dried distillers grains，DDG)，酒糟可以用來做為家畜飼料添加物(特別是反芻動物，如肉牛、乳牛等)。在美國酒糟副產品的出售價值，大約可以為生質酒精業者增加約10~15% 的收入。而以蔗糖製酒精為例，其副產品甘蔗渣則可以做為蒸餾酒精所需之燃料，也可以出售給地區電廠做為發電燃料；而像生質柴油生產的副產品甘油(glycerin)，也有不少有價值的其它用途，如製藥、食品加工、飼料等。

三、各國生質燃油政策

　　世界主要的生質燃油生產國，皆由政府強力主導其生產政策。其主要目標不外乎是希望分散國家能源對石油的依賴，增加國家能源安全，或者是促進鄉村經濟發展。各國政府干預生質燃油市場的階段性目的，則是希望能協助企業克服生產生質燃油在成本、技術、經濟不規模及天候風險的初步問題，而逐漸能真正實質獲利。各國政府最常使用的政策是制定法律要求在燃油中添加一定比例的生質燃油(在不修改或稍微變更車輛設計的情況下，汽油最多可混合10%酒精，而柴油最多可混合20%的生質柴油)。以美國2005年通過的能源政策法案(Energy Policy Act, 2006)為例，美國國會要求行政部門在2006~2012年再生燃油應用產量需逐年增加達到75億加侖(見表1 DOCX / pdf / odt)。雖然美國在2006年混入汽油之生質酒精的產量就已經達到49億加侖 (超過表1能源政策法案的規範)，不過這個數量仍只佔全美汽油消費量的 3.5%。預計到 2017年，混入汽油之生質酒精的比例可達 7.5%(Westcott,2007)。全球部份國家生質燃油之主要使用原料、2007年產量預測、以及混入(blending)政策目標整理於(表2 DOCX / pdf / odt)。

　　有些國家則是以課稅、補貼來鼓勵業者生產或誘導消費需求。例如歐盟目前提供每公頃18.7歐元的能源作物補貼(稱之為premium)；印度則是提供有意設置生質酒精提煉設備的製糖廠最高達40%建置成本的貸款補貼；巴西則是降低酒精 (包括含水酒精(hydrous ethanol)、E25(混用25%酒精的汽油))的銷售稅。而美國是採多管齊下的政策，由政府對混用生質酒精的業者提供每加侖0.51美元，以及混用生質柴油每加侖1美元(由植物油中提煉)或0.5美元(由回收油或動物性油脂提煉) 的退稅誘因，以及其它的誘因方案(Westcott, 2007)。

　　另外有一些國家則是運用關稅來保護國內生質燃油產業。像加拿大對自巴西進口的酒精課徵9%有效關稅(effective tariff)(自美國進口則0%關稅)；歐盟則對未變性酒精(undenatured ethanol)課徵45%、變性酒精(denatured ethanol)課徵24%的有效關稅(有些開發中國家豁免此關稅，但不含巴西)；美國目前對進口酒精的關稅則是約在25%的水準(含2.5%、外加上每加侖0.54美元之關稅)。巴西政府允許消費者自行選擇替代能源的使用。其主要政策在推廣讓每個加油站都可讓消費者加到各種汽油，並且推廣可使用各型燃油(含純汽油、E25、以及純酒精) 之車輛。

四、結語

　　雖然全球已有許多國家因應高油價的來臨，積極生產生質燃油，然而生質燃油市場之未來也面臨諸多不確性的因素，包含來自非石油的其它化石燃料產品之市場競爭，例如油砂 (oil sand)、重油 (heavy crude oil)及自煤提煉油。加拿大自油砂提煉燃油每桶只要30美元，目前產量已超過每天1百萬桶，預計到2030年每天產量可達350萬桶(Westcott,2007)。另外美加兩國也有豐富的煤礦可供提煉燃油 (不過此技術所需之固定投資成本相當高)。另外，大量生產生質燃油所引起的作物耕地排擠 (雖然所謂第2代生質燃油技術，利用纖維質生產酒精 (cellulosic ethanol) 可望提供每公頃土地的酒精產量至1,000加侖) 與全球糧食價格上揚的負面影響，與生質燃油生產背後涉及之環境抵換關係 (environmental trade-off)，例如對溫室氣體排放是否有正向助益，也值得注意。

參考文獻

1. Burnquist, Heloisa Lee (2007) "Modeling Brazil's Sugar-Ethanol Complex." ERS Workshop: Global Biofuel Developments: Modeling the Effects on Agriculture, http://www.farmfoundation.org/projects/07-27GlobalBiofuel Developments.htm.

    

2. Coyle, William (2007) "The Future of Biofuels: A Global Perspective." Amber Waves, http://www.ers.usda.gov/AmberWaves/November07/Features/Biofuels.htm.

    

3. U.S、Energy Policy Act (2006) http://www.epa.gov/OUST/fedlaws/publ_109-058.pdf

    

4. Westcott, Paul C、(2007) "U.S、Ethanol Issues and Developments、" ERS Workshop: Global Biofuel Developments: Modeling the Effects on Agriculture, http://www.farmfoundation.org/projects/07-27GlobalBiofuel Developments.htm、

    

5. Zilberman, David (2007) " Interaction of Energy and Agriculture: Policies, Markets, and Players." ERS Workshop: Global Biofuel Developments: Modeling the Effects on Agriculture, http://www.farmfoundation.org/projects/07-27GlobalBiofuel Developments.htm.