焦點報導

首頁> 焦點報導清單> IEA永續燃料的發展路徑與政策建議

IEA永續燃料的發展路徑與政策建議

謝汎琪、古慧雯 / 發布日期:2026/03/06/ 瀏覽次數:14

一、前言
全球能源系統正逐步擺脫化石燃料,而永續燃料在加速能源轉型中扮演關鍵角色。儘管電氣化與能源效率提升在多數應用領域已取得顯著成效,然而在航空、航運以及部分道路與工業領域仍高度依賴高能量密度的液體或氣態燃料,難以僅靠電氣化實現淨零排放。永續燃料包括液體生質燃料(liquid biofuels)、生質氣體(biogases)、低排放氫氣(low-emissions hydrogen)和基於氫氣的燃料(hydrogen-based fuels),被視為能源轉型的關鍵之一,具備減碳、提升能源安全、促進農村經濟發展等多重效益,並可創造新的就業與產業鏈機會。

國際能源署(International Energy Agency, IEA)於2025年發布的《Delivering Sustainable Fuels: Pathways to 2035》報告,針對2035年前加速部署永續燃料的全球路徑進行分析,並歸納各國累積的政策經驗,以確定擴大部署規模所需的關鍵技術和基礎設施需求。IEA預估,若能實踐各國所提出的永續燃料政策,如圖一,到2030年永續燃料使用量將達到2024年使用量的2倍,到2035年則預計可達4倍之規模;同時累計投資將超過 1.5 兆美元,直接創造近 200 萬個就業機會。以下針對市場現況進行分析,最後提出各國政府採用永續燃料的優先政策行動。

二、國際永續燃料政策案例
截至2024年,全球一半的燃料需求皆透過永續燃料政策支持,如混合燃料強制規定、碳強度降低要求以及財政激勵措施,以縮小與化石燃料的成本差距。以下簡述主要國家的永續燃料政策案例(如圖二):

(一)巴西 
巴西自1931年起率先實施乙醇混合燃料強制規定,是全球最悠久的成功案例之一,為擴大永續液體和氣體燃料市場供應及部署新興技術提供先期經驗。其主要政策措施是以2017年推出的RenovaBio 計畫,建立碳信用市場,配合高彈性乙醇混和政策與彈性燃料車輛(Flex-Fuel Vehicles, FFVs)的激勵,大幅提升乙醇燃料的使用率。該政策使巴西的乙醇在 2024 年已佔汽油需求近 50 %,大幅降低對進口燃料的依賴。

(二)美國 
美國透過可再生燃料標準(Renewable Fuel Standard, RFS)規定年度燃料供應商必須達成一定的可再生燃料配額,並透過 Renewable Identification Numbers (RINs) 形成可交易的碳信用,使高碳排放燃料必須購買信用彌補差額。加州的低碳燃料標準(Low‑Carbon Fuel Standard, LCFS)則採用碳強度(Carbon Intensity, CI)基準,依燃料生命週期的碳強度減幅給予獎勵,從而激勵持續改進。

(三)歐盟
歐盟透過可再生能源指令(Renewable Energy Directive, RED III)和燃料品質指令(Fuel Quality Directive, FQD),設定了跨部門的最低生命週期 GHG 減排門檻,嚴格限制具有高間接土地利用變化(iLUC)風險的作物燃料,並允許使用廢棄物與殘渣燃料進行雙重計算,以鼓勵其使用。歐盟還提出 FuelEU Maritime與 ReFuelEU Aviation,分別針對航運與航空部門設定了長期目標,以提供明確的長期市場需求。例如,ReFuelEU Aviation 要求航空燃料供應商逐步增加永續航空燃料(SAF)的混合比例,以及設立非生物來源再生燃料(RFNBOs,如電子燃料(e-fuels))的子目標。

(四)瑞典
瑞典透過HYBRIT和Stegra計畫,率先結合低排放電解氫與直接還原鐵(DRI)技術,將氫氣應用於鋼鐵生產,並在技術尚處於初期階段且市場尚未成形時,成功推動了技術商業化並建立了初步市場。此外,還透過Industrial Leap計畫提供20 %公共資金與國家債務局(Swedish National Debt Office)提供的 80‑95 % 融資保證,以及長期承購協議(Offtake Agreements),有效降低投資風險並吸引私部門資本,成功在難以減排的鋼鐵部門建立早期的領先優勢。

三、永續燃料技術發展現況
永續燃料可大致分為液體與氣體生質燃料(biofuels and biogases)、低排放氫氣(low-emissions hydrogen)、以及氫基合成燃料(hydrogen-derived synthetic fuels)。生質燃料是目前最成熟、最具成本效益的化石燃料替代品,並在特定部門如航空、航運與工業應用中具有關鍵減碳潛力。以下分別說明各類燃料特性與挑戰:

(一) 液體和氣體生質燃料
1.液體生物燃料
液體生質燃料(如乙醇、再生柴油)目前應用最為廣泛,部分生質燃料已可直接替代化石燃料(例如:再生柴油),並已具備商業生產規模。其原料來源主要以農作物(例如:玉米、甘蔗、大豆油、棕櫚油和菜籽油)及廢棄油脂(例如:廢棄食用油和動物脂肪)為主。

然而,隨著航空、航運等領域需求日增,進一步推升供應壓力。為擴大生質燃料產能並避免擴地種植對環境的衝擊,發展重點轉向新興永續種植技術,例如提高單位面積農作物產量;汰換老化棕櫚樹以提高產出效率;將森林殘留物和城市固體廢物轉化為燃料原料。

2.氣體生質燃料
氣體生質燃料(如生質甲烷)主要透過沼氣升級技術製成,已在許多國家實現廣泛商業化應用。近年來,中國、印度和巴西將沼氣納入能源政策,視為降低能源系統排放、減少天然氣進口依賴、支持農村經濟發展和促進經濟循環的有效工具。

沼氣的來源包括動物糞便、污水污泥、餐廚垃圾和作物殘渣等有機廢棄物。在美國,過去以垃圾掩埋場作為沼氣來源,但最近政策已轉向有機垃圾獨立收集,並透過厭氧消化或堆肥方式處理,提升環境效益。以現行厭氧消化技術估算,全球尚未開發的沼氣潛力約為每年1兆立方公尺天然氣當量,其中約八成潛力集中於新興市場與發展中國家。

然而,沼氣發展的關鍵挑戰並非原料取得,而是在生產設施附近收集所需廢棄物原料數量和品質的物流障礙。目前已有創新方法因應上述問題,例如:丹麥的樞紐輻射式原料收集模式。

(二)低排放氫氣及氫基合成燃料
1. 低排放氫氣
氫氣可透過電解水(electrolysis)或搭配碳捕獲利用與封存(Carbon Capture, Utilization, and Storage, CCUS)技術的化石燃料製氫。其中,電解氫具有原料來源靈活、不受化石燃料限制等優勢,惟受限於難以獲得低成本、低排放且高容量的電力來源,以及電解槽相對較高的投資成本(目前利用電能電解產氫的效率較低,約60%,使得低排放氫氣生產成本對電價高度敏感)。

雖然搭配CCUS技術的化石燃料製氫具備成本優勢,但其低排放性須建立在高效捕碳率與甲烷洩漏控制之上。此外,捕獲的二氧化碳需要額外的運輸及儲存基礎設施,限制其發展。

2. 氫基合成燃料
低排放氫氣可以進一步轉化為氫基合成燃料,目前正在開發的主要途徑包括低排放氨(用於化學肥料、化學品和航運)、電子甲醇(用於化學品和航運)、航空煤油(同時生產合成汽油和柴油)以及電子甲烷(用於替代天然氣)等。

氫基燃料相較於氫氣,所需的新建基礎設施更少,但生產成本受到二氧化碳來源限制約高出50%。

四、政策優先行動
面對技術推廣與成本挑戰,國際能源總署(IEA)建議各國可採取以下六項政策行動,作為2035年前推動永續燃料的優先施政方向。
(一)制定路線圖、目標和支持政策
各國政府應制定明確、有時限的永續液體和氣體燃料部署目標,以國家路線圖為基礎,列出具體的里程碑和優先領域。相關的支持可能包括具有約束力的授權、財務和可預測的監管支援、基礎設施建設、價值鏈整合以及原料供應改善。

(二)提高需求可預測性
加速永續燃料部署需要穩定且可執行的政策,例如:強制規定和績效標準,以及積極的公共採購。

(三)合作開發透明且穩健的碳計算方法
需訂定健全且雙方認可的碳計算方法,以提高長期可比較性和互通性況。

(四)支持創新以縮小成本差距
政府可提供試點和示範設施財務支持和豁免條件,降低其風險,亦可整合現有價值鏈、供應網路和燃料基礎設施,利用現有資產和競爭優勢,進一步降低成本。

(五)發展供應鏈,滿足基礎設施與整合需求
支持發展一體化、永續和可追溯的供應鏈,促進能源部門、農業、土地管理和城市垃圾處理之間的協同效應。

(六)提高融資便利性
政府和金融機構應採取措施,擴大融資機制的可近性,公共融資工具(如貸款擔保和稅收抵免)可以支持資本成本投資並增強投資者信心。


 

延伸閱讀
資料來源