● 替代燃料（生質(zhì)煤炭）類

替代燃料類生質(zhì)能源有個(gè)新穎的名詞叫「生質(zhì)煤炭」，但說穿了就是幾萬年來人類用來生火的柴火。替代燃料本身取自大自然，無論是稻麥玉米秸桿、廢木材廢家具、樹木落葉，均可作為替代燃料使用。

自然界中替代燃料產(chǎn)量極大，但主要困境在于替代燃料來源常有季度節(jié)限制，產(chǎn)季度與非產(chǎn)季度間產(chǎn)量差異極大，造成管理困難。以前文所述屏東地區(qū)為例，全年產(chǎn)量最大之替代燃料為稻桿，但產(chǎn)出時(shí)間僅限于一、二期稻作收割期的兩三個(gè)禮拜，其他時(shí)間全無產(chǎn)出；至于其他農(nóng)業(yè)廢棄物，如蓮霧、棗子、鳳梨等等各有產(chǎn)期，且不同作物可產(chǎn)生之廢棄物量差異極大，無論在加工上、儲(chǔ)存上、管理上均有許多挑戰(zhàn)須要克服。

為克服農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)期與管理問題，相關(guān)單位開發(fā)出多種能源作物，有專供替代燃料用途者如：白楊木，亦有兼供酒精生產(chǎn)與替代燃料者，如：柳枝稷、芒草、狼尾草等。替代燃料用能源作物雖多具有可耐受貧瘠環(huán)境、單位面積產(chǎn)量高、對(duì)灌溉與肥料需求低等特點(diǎn)，基本上無「爭(zhēng)糧」疑慮但難以擺脫「爭(zhēng)地」的疑慮。

延續(xù)上一篇提到的，理論上全世界所有植物都可作為能源作物使用，所有植物均可供作薪柴燃燒，但實(shí)務(wù)上良好的能源作物有幾個(gè)原則與條件：前述已經(jīng)講完了第一個(gè)條件，也就是1. 非糧食作物，這才能不會(huì)和人類食用的糧食產(chǎn)生「爭(zhēng)糧」的疑慮。

接著，其他的原則和條件如下

2. 單位面積產(chǎn)量高
單位面積產(chǎn)高指在相同土地大小時(shí)栽種時(shí)，每年可收穫的產(chǎn)物總量，傳統(tǒng)上稻、麥等是以每公頃土地產(chǎn)出公噸數(shù)計(jì)算，玉米是用容積單位「蒲是耳」，生質(zhì)柴油相關(guān)作物以每公頃土地可產(chǎn)出之公升數(shù)計(jì)算，纖維酒精或替代燃料（生質(zhì)煤炭）是以每公頃土地產(chǎn)出之植物體乾重公噸數(shù)計(jì)算。
單位面積產(chǎn)量愈高代表土地成本、勞動(dòng)成本、運(yùn)輸成本愈低，同時(shí)更不會(huì)產(chǎn)生「爭(zhēng)地」的疑慮與批評(píng)。

3. 生長(zhǎng)快速收割期長(zhǎng)
農(nóng)地上農(nóng)作物生長(zhǎng)週期就如同工廠中產(chǎn)品的制造週期，能源作物生長(zhǎng)愈快速、每年可收割期愈長(zhǎng)，就代表經(jīng)營(yíng)者的資金週轉(zhuǎn)率愈高，同時(shí)投資的機(jī)器設(shè)備稼動(dòng)率也較佳。
以臺(tái)灣糖業(yè)公司種植制糖用甘蔗為例，制糖用甘蔗生長(zhǎng)週期為十八個(gè)月，每年可收割期間約三個(gè)月，也就意味著巨幅投資興建的糖廠每年有八個(gè)月以上處于閒置狀態(tài)，同時(shí)各種農(nóng)用機(jī)器設(shè)備每年也僅有四個(gè)月左右作業(yè)期，對(duì)經(jīng)營(yíng)管理各方面都造成許多不便。而熱門能源作物如棕櫚、痲瘋樹，在種植后要三至五年才能開始收成，也對(duì)投資者資金運(yùn)用造成極大壓力。

4. 栽種成本低廉
農(nóng)作物種植成本包括幾大部分：基礎(chǔ)設(shè)施、耕作準(zhǔn)備與種植、生長(zhǎng)期管理（如施肥與灌溉）、收割與運(yùn)輸、加工。
基礎(chǔ)設(shè)施如：水利設(shè)施、道路、電力等在較先進(jìn)國(guó)家會(huì)由國(guó)家提供，在較落后地區(qū)則為投資重大負(fù)擔(dān)。
此外耕作準(zhǔn)備與種植成本常占農(nóng)作物生產(chǎn)總成本50%以上，因此能源作物若為多年生者或可利用宿根等繁殖，可將耕作準(zhǔn)備與種植成本折舊至復(fù)數(shù)年中，大幅壓低栽種成本。
舉例來說，以同樣作為替代燃料與纖維素發(fā)酵原料的芒草與狼尾草為例，兩者初次種植的成本接近，且同樣可以宿根連續(xù)多年種植，但芒草可持續(xù)年限約三年、狼尾草為六年，兩者相較，計(jì)算折舊后狼尾草栽種成本僅為芒草的一半。

5. 可利用范圍大
能源作物可利用范圍攸關(guān)整體獲利規(guī)模，若可利用部位、成分多，則獲利差異極為驚人。
以玉米為例，玉米顆粒本身可產(chǎn)制淀粉，但在淀粉產(chǎn)制過程中可同時(shí)獲得玉米糖漿、環(huán)?？煞纸馑苣z原料PLA及多種化工產(chǎn)品原料，殘餘之玉米秸桿、殘莖亦可作為替代燃料，全株各部位均有利用價(jià)值。
而就甘蔗而言，傳統(tǒng)制糖用甘蔗除產(chǎn)制砂糖外，廢糖蜜可用來生產(chǎn)酒精或作為數(shù)百種生化產(chǎn)品發(fā)酵原料，而殘存之蔗渣、殘莖等亦可作為替代燃料，全株各部位均有利用價(jià)值。
而以臺(tái)灣獨(dú)有之狼尾草品種而言，本身除供應(yīng)作為替代燃料或纖維酒精原料外，本身亦為優(yōu)良牧草，可視國(guó)際市場(chǎng)替代燃料與飼料用牧草間價(jià)格差異，機(jī)動(dòng)調(diào)配銷售項(xiàng)目、獲取最大利益。此外經(jīng)筆者與國(guó)內(nèi)知名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)合作研究結(jié)果顯示，狼尾草本身含有數(shù)十種高經(jīng)濟(jì)價(jià)值之酵素、蛋白質(zhì)，同時(shí)富含兒茶素與果寡糖，深具利用價(jià)值。此外過去數(shù)年間筆者亦與國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)研究狼尾草基因轉(zhuǎn)殖機(jī)制，未來可望于研究完成后接受國(guó)內(nèi)外生化、藥品廠商委託，以狼尾草為機(jī)臺(tái)生產(chǎn)各種人、畜所需之藥品、酵素、荷爾蒙、蛋白質(zhì)等高經(jīng)濟(jì)價(jià)值特用化生技產(chǎn)品，其附加價(jià)值極為驚人。

6. 環(huán)境與生態(tài)安全
能源作物的環(huán)境與生態(tài)安全性，是2005年歐盟「Six-Twenties」政策所揭示的重點(diǎn)之一，同時(shí)在2008年歐盟的生質(zhì)能源原料認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)一步強(qiáng)化。
如前所述，優(yōu)良的能源作物物種必須具備生長(zhǎng)快速、單位面積產(chǎn)量高，同時(shí)亦具備抗貧瘠、抗旱、可利用邊際土地，以及肥料、農(nóng)藥、灌溉需求小等特點(diǎn)，這也意味著具有部分或全部上述條件的農(nóng)作物，在自然界中是具有非常強(qiáng)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)力的物種。
在聯(lián)合國(guó)物種多樣性公約規(guī)范及全球生態(tài)保育意識(shí)高漲的今天，自外國(guó)引進(jìn)具有強(qiáng)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)力物種，對(duì)世界各國(guó)而言都是抱持著戒慎恐懼的態(tài)度，深怕能源作物物種競(jìng)爭(zhēng)力太強(qiáng)，從而造成各國(guó)原有物種毀滅性的結(jié)果。單就我國(guó)過去引進(jìn)福壽螺與銀合歡的經(jīng)驗(yàn)而言，當(dāng)初引進(jìn)者都僅著眼于某種經(jīng)濟(jì)利益而忽略對(duì)國(guó)內(nèi)自然生態(tài)的沖擊，引進(jìn)后才赫然發(fā)現(xiàn)當(dāng)初預(yù)期之經(jīng)濟(jì)效益不可得，但外來生物強(qiáng)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)力卻造成臺(tái)灣地區(qū)自然生態(tài)毀滅性的影響。
根據(jù)物種多樣性公約及WTO、國(guó)際種子協(xié)會(huì)等多項(xiàng)規(guī)定，目前各國(guó)大多已對(duì)外來物種引進(jìn)制定或多或少之規(guī)范，其中嚴(yán)格者如澳洲、紐西蘭，幾乎已禁絕大多數(shù)可能作為能源作物之物種進(jìn)入紐澳地區(qū)；而在臺(tái)灣地區(qū)，主管機(jī)關(guān)亦以及高度警戒的態(tài)度，有限度允許部分研究機(jī)構(gòu)在「不允許田間實(shí)驗(yàn)」的情況下，少量引進(jìn)北美地區(qū)主要的替代燃料能源作物柳枝稷。

7. 公平交易與生態(tài)、文化安全原則
2005年歐盟「Six-Twenties」政策與2008年歐盟生質(zhì)能源原料認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中同時(shí)揭示了有關(guān)公平交易與文化安全的原則，相類似的規(guī)定也出現(xiàn)在荷蘭與德國(guó)的生質(zhì)能源原料認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中。
在此等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范了有關(guān)能源作物種植時(shí)與產(chǎn)地中其他糧食作物間的關(guān)係，以預(yù)防「爭(zhēng)糧」、「爭(zhēng)地」的情況發(fā)生，同時(shí)亦規(guī)范了有關(guān)于大型農(nóng)場(chǎng)、契作生產(chǎn)與能源作物種植地區(qū)小農(nóng)間的交互關(guān)係，以確保實(shí)際于田野間耕作的農(nóng)民不致為大型能源作物公司剝削。
歐盟與歐盟國(guó)家相關(guān)規(guī)定同時(shí)規(guī)范了生態(tài)與文化安全的原則，包括能源作物種植不可使用雨林、不可使用原始林、盡量使用邊際土地、低產(chǎn)土地或次生林等原則，同時(shí)這些規(guī)定中也規(guī)范了種植行為與當(dāng)?shù)卦∶?、住民間的關(guān)係，以避免因大規(guī)模種植能源作物造成的文化破壞與沖擊。
綜合以上所述，良好的能源作物最基本的條件就是──「必須為非糧食作物」。其次在性能上，能源作物必須具備單位面積產(chǎn)量高、收長(zhǎng)快速收割期長(zhǎng)、栽種成本低廉、可利用范圍廣大等特點(diǎn)。最后在栽種方式與經(jīng)營(yíng)上，良好的能源作物也必須滿足各國(guó)在環(huán)境與生態(tài)安全上相關(guān)法規(guī)規(guī)定，同時(shí)也必須盡量滿足有關(guān)公平交易與生態(tài)、文化安全的相關(guān)規(guī)定。

作者：賴正庸, TrendForce研究團(tuán)隊(duì)
賴正庸先生亦為致理技術(shù)學(xué)院講師