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台灣的沼氣發電產業尚處於發展階段，主要參與者涵蓋畜牧業、石化業、食品業，以及提供沼氣技術和系統整合服務的廠商，其中工業技術研究院 (ITRI)在技術研發與推廣方面扮演關鍵角色，透過政府部門(如經濟部和農業部)提供政策支持與資金補助，使沼氣發電產業鏈可持續穩健發展。

根據經濟部能源署統計，截至民國113年，全國氣態生質能發電裝置容量 (含沼氣)共 23 MW，僅占再生能源總裝置容量(21,052 MW）的 0.1%。雖然規模有限，但與受氣候與季節影響較大的太陽能、風能相比，沼氣發電具備穩定性優勢。只要將有機廢棄物經厭氧消化產生沼氣，再經脫硫純化即可進行後續發電，因而在能源策略上具有重要地位。

為加速推動沼氣發電產業，政府不僅針對沼氣發電系統建置提供補助（如養豬場厭氧發電、能源局補助計畫），更於2024年將具厭氧消化設備的沼氣發電躉購費率提升至每度新台幣 7.0192 元。此外，本團隊在經濟部產業發展署的支持下，執行「沼氣發電產業鏈推動計畫」，持續推動沼氣發電的實場案例，解析沼氣發電產業鏈中各單元各分工(圖1)，包含具有應用潛力的有機廢水製造端(如食品業、醱酵業、石化業、造紙業及農畜業等)、厭氧系統相關設備供應端、沼氣脫硫系統供應端、沼氣發電系統供應端，以及系統整合商等沼氣發電相關產業鏈，透過解析產業鏈了解相關產業現況，以掌握沼氣發電產業鏈發展現況與未來趨勢。

圖1. 沼氣發電產業鏈

圖2. 沼氣發電系統各單元配置示意圖

沼氣發電系統由厭氧系統、脫硫系統、發電機組，以及周邊系統與零件以及系統整合等(圖2)，以下將針對各單元組成及功能進行介紹：

厭氧系統
厭氧系統為沼氣發電系統的沼氣來源核心，透過厭氧微生物分解有機物，產生沼氣(主要成分為甲烷、二氧化碳、水氣及硫化氫)。系統所需分工主要包含：槽體設計與建置、保溫系統、前處理設備及沼氣袋等。
脫硫系統
沼氣中通常含有少量的硫化氫，若未去除將會腐蝕發電機組。常見脫硫方式包括：生物脫硫、氧化鐵、液鹼、活性碳及水洗脫硫等。相關設備包含：脫硫槽體、鼓風機、擔體濾材及藥劑等，可依實際場域需求搭配組合。
沼氣發電系統
經脫硫處理的沼氣(H₂S 建議濃度 <100 ppm），再經過除塵除濕後輸送至燃氣發電機進行沼氣發電，電能可併入台電電網躉售或進行廠內自用。重點單元包含：燃氣發電機、發電機前處理單元、熱回收系統、耗材零組件、隔音防治以及併網工程等。
周邊系統與零件
此部分包含：泵浦、儀控系統、管線工程、感測器、防爆閥件(含泵浦)等類別，主要協助前述系統之流程串接與控制功能。

系統整合
沼氣發電系統整合商，具備全廠規劃、設計與施工能力，甚至可協助沼氣發電需求端進行維運代操作之能源服務。
國內沼氣發電產業鏈問題與挑戰

• 原料供應不穩定性：台灣主要依賴農業廢棄物 (特別是豬糞)作為沼氣發電原料，其供應量易受生產週期及牲畜數量變動影響。其他原料如廚餘雖有潛力，但存在分散、收集成本高與資源競爭的問題。
• 建置與成本壓力：厭氧系統、脫硫設備與發電機組投資高昂，小型場域難以短時間回收成本。
• 法規限制與許可程序：儘管政府支持再生能源，但沼氣發電項目在農業用地變更、環境影響評估及台電併網等方面，仍面臨複雜且耗時的申請許可程序與法規限制。此外，部分地區的台電電網饋線容量不足，也限制新設廠的發展。
• 技術與運營挑戰：為確保沼氣廠操作穩定高效運行，需要專業技術人員進行維護與故障排除，但由於目前國內專業人力資源及操作經驗匱乏，加上原料品質波動亦影響沼氣產量，增加營運難度。

沼氣發電產業的未來發展趨勢

國內趨勢

• 開拓創新技術：料源前處理技術、高效率厭氧消化技術、生物甲烷生產技術及更高效的發電系統等。
• 政策支持：配合2050淨零目標，政府持續推動再生能源發展與產業低碳升級政策，以及區域沼氣中心的發展目標。
• 市場應用擴展：廚餘、製造業有機廢水及有機污泥皆為具潛力料源。
• 整合與協同：將沼氣發電與太陽能等其他再生能源及智能電網相結合，可提升能源供應的穩定性與效率，並搭配儲能系統可促使能源運用與調度更具效益。

國際趨勢

• 新興技術：高效率厭氧消化(如二階段醱酵技術)、生物甲烷純化技術、熱電聯產電技術(combined heat and power, CHP)等應用持續發展。此外，從厭氧消化過程生產高價值副產品（如沼液沼渣等生物肥料）亦成為趨勢。
• 應用多元化：國際上沼氣利用已廣泛被使用，歐洲國家(如丹麥)已將生物甲烷作為天然氣替代品，並將沼氣併入天然氣管網中，未來甚至拓展至運輸燃料的應用^[3]。

儘管國內沼氣發電面臨料源競爭與不集中、建置成本高、法規限制、經驗不足等挑戰，但沼氣發電相對於太陽能、風力、地熱等綠能設施更不受氣候與地點條件限制，僅需有足夠有機料源，如農業有機廢棄物、有機污泥、製造業有機廢棄物、廚餘等，即可在厭氧處理有機廢物料去化的過程中，將沼氣回饋作為能源使用，而厭氧消化後之副產物產生的沼液沼渣，確認符合有機肥認證後亦可作為生物肥料回饋農業使用，為實踐綠色能源與循環永續之關鍵技術。現階段市場仍在拓展階段，許多零星小廠發電量難以負擔較高的初設成本與維運費用，因此未來在政府的推動政策，將以區域沼氣中心的發展為主要趨勢。

參考文獻

1. 中華民國經濟部能源署。(2024)。經濟部能源署能源統計專區(https://www.esist.org.tw/)

2. 陳幸德、洪仁陽、謝欣如。(2024)。沼氣發電產業鏈推動計畫。經濟部產業發展署。

3. Mertins, A., & Wawer, T. (2022). How to use biogas?: A systematic review of biogas utilization pathways and business models. Bioresources and Bioprocessing, 9(1), 59.