生質柴油與其他替代燃料比較與評價
Comparison of Biodisel with Other Alternative Fuels for Vehicular Fuel Use

美國黃豆出口協會, ASA/Taiwan

生質柴油(Biodiesel)係經有關專業單位證明為有效的柴油車輛引擎的燃料，可改善引擎排放廢氣的品質並不需修改既有石化柴油引擎有關設備，直接可使用或做為石化柴油添加劑，其十六烷值比石化柴油為高，閃火點(Flash point)較低，可安全使用並經美國環保署(EPA)將B100(純生質柴油, 如黃豆脂肪酸甲酯)及B20(生質柴油20%與石化柴油80%的混合油)列入美國環保署認可的替代柴油燃料可減少污染物排放(Emission)，而改善環境空氣品質。茲將生質柴油與其他各種替代燃料有關事項的比較與評價，以供參考。

各種替代燃料(Alternative Fuels)的評價因素:

1.      車輛成本(Vehicle cost): 包括從車輛規範的設定一直到送檢查機關檢驗所需一切費用。其主要因素包括生產量、生產所需人工、備件成本、車上安全防護系統設備、交貨成本以及 送驗測試成本在內。
2.       基礎設備成本(Infrastructure cost): 包括每天運轉及加油所需修改或添加設備費用。其主要因素包括工程規範設定、所需配合系統、安全系統等。

3.       安全(Safety): 包括毒性、漏油危險性、混合性、閃火點、燃料系統對路邊的災害，可容許曝露層次。

4.       運轉成本(Operating cost): 包括運輸所需非資本費用，其因素包括燃料裝置的熱能成本及維護成本、燃料成本、更換備品成本、車輛修理成本、保險費等。

5.       可靠性(Reliability): 包括技術的成熟性、不定期修理頻率與其嚴重性、以及因故障所需停止運轉時間。

6.       顧客接受性(Customer acceptance): 顧客對安全性的觀點、環境因素、外觀、舒適性、噪音等。

7.       基金協助(Funding assistance): 對購置車輛、設備修改，燃料成本等，所需非傳統來源的財源可應用性。

8.       訓練成本(Training cost): 包括生產力耗損、機工的訓練時數(包括修護人員、加油人員及作業人員)。

9.       燃料可用性(Fuel availability): 由採購到交貨所需時間、生產能力及儲存能力。

10.     燃料品質(Fuel quality): 一致性的規範。

11.     燃料價格穩定性(Fuel price stability): 影響燃料價格的市場因素。

各種替代燃料的評價比較:

評價指數最好者以"10"表示，最差者以"0"表示之

A. 壓縮天然氣(CNG):
1) 車輛成本: CNG車的車輛成本甚高，至少比基本的柴油公車約高20%。其主要提高成本原因為:

• 燃料槽費用甚高，每輛車所需槽數亦多。

• 運轉能力低，須採用專用氣體引擎，以致成本高。

• 由於結構複雜性而製造成本高。

• 車上所需甲烷(Methane)檢測系統投資高。

• 車上所需防火設備投資高。

• 責任成本甚高。

• 運輸成本高。

2) 基礎設備成本: 包括現場加氣設備及修改維護新添備品等。

• 快速加氣的壓縮系統，約需2~4百萬美元/站。

• 為車內儲存須裝通風系統。

• 須裝設甲烷檢測系統。

• 所有電路裝置均必須為防爆型(Explosion-proof type)，以致成本高。

3) 安全：

• 甲烷比空氣輕，易蓄存於車上，以致易造成爆炸災害。

• 分裝及儲存燃料須為高壓設備(約為3600 p.s.i)

• 由於碰撞或故障時，突然釋放，較為危險。

4) 運轉適用範圍：

• 甲烷的熱能含量較低而車上的儲存槽甚佔空間，以致作
  業範圍受限制。

• CNG公車比柴油公車的操作範圍少30%。

• 儲存槽龐大而重，以致整體車輛較重。

5) 運轉成本：

• CNG獨特的作業成本高。

• 快速加氣系統成本高。

• 加氣站維護成本高。

• 輪胎費較高。

• 殺車零件更換頻率高。

• 保險費高。

• CNG車輛須特殊運轉執照。

• CNG引擎需要特殊昂貴潤滑油。

6) 燃料可用性：

• 在NG產量豐富的國家，各地區均可供應不必另外的運輸費用。

7) 燃料品質：

• 除了冬季以外，品質良好。

• 在顛峰期，燃料公司改為供應丙烷或丁烷，對環境無害，但對CNG引擎具有負面影響，而可能引起爆炸或嚴重引擎故障。

• 燃料品質不良時，可能直接引起引擎故障。

8) 燃料價格穩定性：必須訂妥契約，以利穩定價格供應。
9) 可靠性：

• 比柴油引擎車的故障為多。

• 點火系統比柴油車不可靠。

10) 顧客接受性：它雖為環境友善的燃料，但有些客戶仍關心其安全性。

11) 基金協助：燃料公司均會提供。
12) 訓練成本：其技工、加氣工、操作工、安全及維修人員、主管人員均須受特殊訓練。

B. 液化天然氣(LNG)
1) 車輛成本：

• 其成本與CNG車類似。

• LNG車的運轉作業槽只有一個，但由於須採用高壓槽，以致比柴油槽為貴。

2) 基礎設備成本：

• 除了燃料分配設備外，其費用與CNG車類似。

• 由於燃料輸送係液態，不需昂貴的壓縮設備。

• LNG為冷凍液體，需要特殊而昂貴的分配設施。

3) 安全：

• 類似CNG，其蒸氣比空氣輕，易積集在車上面，引起爆炸災害。

• 因為LNG為冷凍液體，而必須在-268℉儲存與分配，其蒸氣洩漏易引起危險。

• 通常CNG具有異味，但LNG卻無味，因此必須在車上裝甲烷檢測設備，以利安全。

4) 運轉適用範圍：

• LNG係以液態儲存，因此須在車上裝設適宜儲存設備，但
  不必多設儲存槽。

5) 運轉成本：

• 更換昂貴分配噴嘴頻率高，以增加成本。

• 危險性高而保險費尤高。

• 更換備品費用高。

• 由於結構複雜性與作業不熟練，以致維修費高。

• 故障修理排除時間長，並且不易獲取特殊備品零件。

• 車內通風費用較高。

6) 可靠性：

• 大約類似CNG。

• 車上的冷凍燃料泵壽命短，而且分配泵的儀錶不甚可靠，以致有時半途燃料中斷影響作業。

7) 顧客接受性：與CNG類似。
8) 基金協助：燃料供應廠通常供有關加油設備及更換設備的財源協助。
9) 訓練成本：須要特殊技工、加油工、操作工、維護人員及主管員的訓練。
10) 燃料可用性：

• 各地區的LNG供應不方便。

• 須增設各地區冷凍設備及所需LNG以利方便使用。

11) 燃料品質：LNG純度最高，係為最穩定而高品質的替代燃料。
12) 燃料價格穩定性：必須訂有長期契約，以利穩定價格的燃料供應。

C. 甲醇(Methanol):
1) 車輛成本：與CNG或LNG比較，甲醇燃料車輛成本甚高。其主要因素如下：

• 燃料槽成本高，並且車上均須多設幾個儲存槽。

• 特殊甲醇引擎生產量少而價格甚高。

• 甲醇對設備具有腐蝕性而必須採用不鋼製燃料系統設備。

• 車輛結構複雜而且製造成本高。

• 車上須設防火系統。

• 運輸成本高。

• 保險費亦高。

2) 基礎設備成本：

• 須設個別的專屬加油系統設備以及特殊儲存槽與洩漏測器。

• 室內儲存必須裝設加強通風設備。

• 在加油區須設自動防火設施。

• 所有加油、修護以及油料儲存區的電路有關設備必須為防爆型設施。

3) 安全：在所有可用的替代燃料中，甲醇最為不安全。係由於 

• 甲醇蒸氣比空氣重。

• 閃火點較低。

• 燃燒時其火焰係無色，不易查看予以防範。

• 極毒性。

• 若洩漏其危險性高(因可與地下水完全混合所致)。

4) 運轉適用範圍：甲醇的熱量低，因此車上須多設儲存量以利連續運轉，如此增加載量限制。

5) 運轉成本：

• 比柴油車輛的運輸成本高。

• 燃料費較高。

• 由於其設備情況，保險費亦高。

• 引擎及加油系統的壽命較短，而且各備品成本高。

• 車重較大以致輪胎成本高，並且殺車及懸架備品更換率較高。

• 通風系統成本高。

• 應受特殊作業限制規定。

6) 運轉成本：

• 可靠性：引擎故障率比柴油引擎多兩倍以上。

7) 顧客接受性：

• 甲醇雖係環境友善燃料，但美國EPA尤關心其醛排放量。

• 它係揮發性毒性燃料，顧客甚關心其安全。

8) 基金協助：無
9) 訓練成本：對技工、加油工、作業安全與維護人員及主管人員應予以特殊訓練為宜。
10) 燃料品質：無問題
11) 燃料價格穩定性：與柴油類似。

D. 乙醇(Ethanol):

• 各項成本均甲醇類似。

• 無毒性問題。

• 原料為農業產品應無環境負面因素。

• 有些基金財源協助。

E. 柴油(石化柴油, Petroleum Diesel Oil):

1) 車輛成本：由於技術甚為成熟而且製造設備能力大，以致在所有燃料中，柴油車的成本最低。

2) 基礎設備成本：亦為最低，適於運轉作業。

3) 安全：其缺點為有毒性，洩漏危險及燃燒性，以致尤須注意作業以免影響環境。
4) 運轉適用範圍：它在所有可用燃料中，其運轉適用範圍最大，並且在車上燃料儲存量最少。

5) 可靠性：由於技術成熟而且作業熟練層次高，可說最為可靠。

6) 顧客接受性：一般認為它係不清潔燃料而且實際上對環境及公共場所均產生災害，其顧客接受性低。

7) 基金協助：唯一的基金協助來源為引擎製造廠商，以利推銷。

8) 訓練成本：唯一的訓練係如何控制良好排放氣狀況，而該訓練費係由廠商負擔。

9) 燃料可用性：具有許多合格而感性的自動販賣機以提供適宜的燃料供應，方便運轉作業。

10) 燃料品質：品質良好。

11) 燃料價格穩定性：價格穩定，但易受市場的政策因素所影響。

F. 生質柴油(Biodiesel):

1) 車輛成本：與柴油車相同，其引擎及車輛無須任何修改，可直接使用甚為方便。

2) 基礎設備成本：與柴油車相同，其加油系統通風系統均無須修改亦不需安全檢測設備。

3) 安全性：比柴油車略佳，它的閃火點較高，無毒性或毒性較低。

4) 運轉適用範圍：它在所有可用燃料中，其運轉適用範圍最大，並且在車上的燃料儲存量最少。

5) 運轉成本：比柴油為高，尚須各項優惠鼓勵措施，政支持，以利推廣並利於環保、住民健康、環境友善，皆大歡喜。

6) 可靠性：由於技術成熟而且作業熟練層次高，可說最為可靠。

7) 顧客接受性：係為環境友善燃料，可再生、可生化分解而安全。但價格較，尚須克服。

8) 基金協助：使用生化柴油對農業生產有利，可節省石油資源，減少外匯支出，同時生產生化柴油又可增君就業機會，受益良多，但仍須政府支持，諸如減稅、負稅以及其他優惠措施。

9) 訓練成本：不須特殊訓練。

10) 可用性：良好，但尚未設自動販賣機。

11) 燃料價格穩定性：係隨農產品植物油脂(如大豆油)價格而變動。

12) 燃料價格穩定性：價格穩定，但易受市場的政策因素所影響。

各種替代燃料的性質與運用：
液化石油氣(LPG)，如丙烷(Propane)，具有幾種利基，諸如價格適宜而方便，其燃料品質穩定、技術成熟、排廢氣量較少。然而其缺點勝過優點，尤其安全性為甚。其蒸氣比空氣重，閃火點低，而這些缺點係做為燃料、儲存、車內修護等的不良組合，而安全性不佳，通常主管機關不考慮它做為可採用的公車的燃料。

結  語：

生質柴油並非近來所新發現的植物能源，溯自Rudolf Diesel氏採用花生油為柴油引擎的替代燃料，已有近百年的歷史了。在黃豆王國的美國，採用黃豆油脂肪酸甲酯的生質柴油(Soy Biodiesel)做為石化柴油(Petroleum Diesel Oil)的替代燃料，以利環保並減輕地球溫室效應，可說相當普遍。

美國國家生質柴油委員會(NBB)在美國黃豆聯合委員會(USB)的支援與美國黃豆協會(ASA)的協助，在巴西及阿根廷進行生質柴油在南美洲的宣導計劃，予以宣導與推廣黃豆油生質柴油，蓋因該兩國係為世界黃豆的另一盛產地區，應具有相當的潛力與意義所致。同時在台灣亦由於NBB與ASA的指導，曾舉行學術研討會予以宣導其重要性與必需性，業已獲得相當的共識，並經在台北市公車及垃圾車試用，其效果甚佳，而目前正在推動建設生產生質柴油的中間工廠，以供用。

在歐洲(包括德國、法國、義大利、奧地利、西班牙、瑞典、瑞士等)係採用菜籽油為原料，生產生質柴油予以應用，業已行之有年，尤其奧地利為其首創國而聞名。另在日本，係採用廢食用油脂為原枓，製供生質柴油，以達成廢油的再資源化與環保雙重效應而在東南亞地區盛產棕櫚油亦正開發棕櫚油生質柴油,其目的均在於節省埋藏量有限的石油，替代石化柴油，並利於清潔空氣與環保，此乃世界的趨勢，以拯救地球環境。
(資料來源: National Biodiesel Board, USA)