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研究生:江彥陵
研究生(外文):Yen-Lin Jiang
論文名稱:台南縣學甲鎮能源作物之潛在供給曲線分析-經濟分析與地理資訊系統之整合應用
論文名稱(外文):The Potential Supply Curves of Energy Crops in Shiue Jie Township-An Intergrated Economic and GIS Approach
指導教授:廖述誼廖述誼引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:應用經濟學系所
學門:社會及行為科學學門
學類:經濟學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:79
中文關鍵詞:能源作物地理資訊系統(GIS)損益平衡價格能源作物潛在供給曲線
外文關鍵詞:Geographic Information System
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種植能源作物的主要目的為降低國內對進口能源的依賴程度,以減緩因國際原油價格波動,對國內經濟所造成的衝擊,並可減少二氧化碳排放,增加再生能源之使用,以及促進農村經濟發展。由於目前國內有關種植能源作物之研究,主要以經濟分析方法來探究能源作物之生產成本,除了所引用之成本資料多參考國外文獻外,並未將土地使用限制、作物適栽性、農地生產力等,與實際可能作物產出有關之重要因素納入考量,降低其研究結果在擬定政策之參考價值。有鑑於此,本研究將構建一個包含前述三項因素之土地利用地理資訊系統 (GIS),並結合經濟分析方法,推估能源作物之生產成本及可能供給曲線。

根據國內能源作物實際試種地區,本研究首先推估台南縣學甲鎮耕地,由原種植傳統農作物轉作能源作物之損益平衡價格及潛在供給量; 接下來考慮,由於傳統農作物轉作能源作物會造成原農作物的供給減少,可能導致價格上升,進而引發糧食危機之疑慮,故本研究進一步探討以學甲鎮休耕地種植能源作物之可能供給曲線。本研究之特點為除了提供種植能源作物之經濟相關數據之外,並利用地理資訊系統,呈現學甲鎮23個地段種植能源作物之地理空間分佈位置,同時根據學甲鎮適栽農地等級及農地生產力等級的二個基本圖層,進行圖層套疊,可得在不同等級下,各地段種植能源作物的面積及地理空間分佈狀況。最後,利用情境模擬分析方法,評估能源作物在不同適栽農地等級的生產成本及潛在供給曲線。

根據本研究之推估結果,目前耕地原種植農作物轉作能源大豆的損益平衡價
格,在未加計休耕、輪作獎勵金、及轉作能源作物資材與生產作業費前之損益平衡價格:轉作能源大豆每公斤介於37.1元至482.17元間,轉作能源向日葵每公斤介於26.91元至505.8元間,轉作能源油菜每公斤介於57.37元至657.18元,各類轉作損益平衡價格以綠肥青皮豆最低,食用甘蔗最高。在加計休耕、輪作獎勵金及轉作能源作物資材與生產作業費後之損益兩平價格:轉作能源大豆每公斤介於51.87元至488.60元間,轉作能源向日葵每公斤介於42.76元至512.72元間,轉作能源油菜每公斤介於77.22元至665.84元間,各類轉作損益平衡價格以飼料玉米最低,食用甘蔗最高。

根據本研究所建構之地理資訊系統,利用適栽農地等級及農地生產力等級的基本圖層進行套疊,結果發現,就適栽農地等級區分,學甲鎮休耕農地中,以第二級適栽地種植大豆及向日葵之面積最廣,而第四級適栽地之種植面積則為最小;就農地生產力等級區分,學甲鎮休耕農地中,以第七級農地生產力種植大豆及向日葵之面積最大,而第九級農地生產力種植面積最小。

此外,根據情境模擬結果顯示,在情境一下,能源大豆的收購價格每公斤至少必須為43.91元,種植能源大豆才具經濟可行性,此時之可能產出為60,853公斤,當收購價格達到每公斤73.19元,此時產量可增加至為111,868元;在情境二下,能源大豆的收購價格每公斤至少必須為20.31元,種植能源大豆才具經濟可行性,此時之可能產出為131,597公斤,當收購價格達到每公斤為33.84元,此時產量可增加至為241,919公斤;情境三下,能源大豆的收購價格每公斤至少必須為36.59元,種植能源大豆才具經濟的可行性,此時之可能產出為73,024公斤,當收購價格達到每公斤109.78元,此時產量可增加至為121,908公斤;在情境四下,能源大豆的收購價格每公斤至少必須為16.92元,種植能源大豆才具經濟可行性,此時之可能產出為157,917公斤,當收購價格達到每公斤為50.76元,此時產量可增加至為263,633公斤。

就促進農村經濟發展而言,2005年學甲鎮每戶農民平均每月所得為9,557元,即使在政府補貼休耕地種植能源作物之情況下,根據實際試種結果可知,農民種植大豆、向日葵及油菜每公頃收益僅分為別13,836元、37,723元及5,218元。由於目前每公頃休耕地之淨收益約為35,000元,因此以休耕地種植向日葵之經濟誘因較高,每公頃淨收益約可增加2,723元,雖然此淨收益增加量仍偏低,對提升農民所得效果不大,但就增加農村就業機會而言,應有顯著之成效。
目錄
第一章 緒論
第一節 研究動機與目的...........................................1
第二節 研究步驟.................................................4
第三節 研究範圍與資料來源.......................................6
第二章 國內外生質柴油能源作物種植現況分析
第一節 我國種植能源作物之起源...................................7
第二節 學甲鎮生質柴油作物種植現況...............................8
第三節 歐美國家生質柴油作物發展現況............................14
第三章 地理資訊系統與經濟分析方法之整合
第一節 文獻回顧.................................................19
第二節 地理資訊系統與經濟分析之整合.............................22
第三節 損益平衡價格分析.........................................24
第四節 能源作物潛在供給曲線.....................................25
第四章 台南縣學甲鎮實例研究
第一節 農地利用地理資訊系統.....................................28
第二節 傳統作物產量、生產費用與收益.............................35
第三節 傳統農作物轉作能源作物損益平衡價格之計算.................38
第四節 能源作物潛在供給地理位置分佈.............................45
第五節 能源作物潛在供給曲線及地理位置分佈之情境模擬結果.........53
第六節 種植能源作物對區域經濟之影響.............................71
第五章 結論與建議
第一節 結論...................................................73
第二節 建議...................................................74
參考文獻.........................................................76

表目錄
表2-1 休耕地直接給付、輪作獎勵及契作獎勵標準..................... 8
表2-2 台南縣學甲鎮大豆特性及產量................................. 9
表2-3 大豆適栽條件............................................... 9
表2-4 台南縣學甲鎮油菜特性及產量................................. 10
表2-5 油菜適栽條件............................................... 11
表2-6 台南縣學甲鎮向日葵特性及產量............................... 11
表2-7 向日葵適栽條件............................................. 12
表2-8 大豆適栽農地條件等級表..................................... 13
表2-9 油菜適栽農地條件等級表..................................... 13
表2-10 向日葵適栽農地條件等級表................................... 14
表2-11 歐盟生質柴油利用現況與目標................................. 16
表2-12 2006年歐洲各國生質柴油產量................................ 16
表2-13美國生質柴油利用現況與目標.................................. 17
表4-1 台南縣學甲鎮耕地種植作物生產費用與收益表.................... 36
表4-2 試種能源作物產量、生產費用與收益.............................37
表4-3 學甲鎮傳統農作物轉作能源作物損益平衡價格表.................. 39
表4-4 台南縣學甲鎮每公頃耕地種植能源作物可提煉生質柴油數量表...... 40
表4-5 學甲鎮種植能源作物可提煉生質柴油供給量推估表................ 41
表4-6 台南縣學甲鎮種植能源作物平均產量提高對農民收益影響分析表.... 42
表4-7 台南縣學甲鎮種植能源作物平均產量提高對農民收益影響分析表.... 42
表4-8 台南縣學甲鎮種植能源作物平均產量提高對農民收益影響分析表.... 42
表4-9 大豆平均產量提高對損益平衡價格影響變動表.................... 43
表4-10 向日葵平均產量提高對損益兩平價格影響變動表................. 44
表4-11 油菜平均產量提高對損益平衡價格影響變動表................... 45
表4-12 學甲鎮各地段能源作物適栽農地條件分級表..................... 47
表4-13 學甲鎮各地段能源作物農地生產力等級表....................... 48
表4-14 能源大豆在不同適栽農地等級下之潛在供給量................... 55
表4-15 能源向日葵在不同適栽農地等級下之潛在供給量................. 61
表4-16 能源大豆在不同適栽農地等級及生產成本下之潛在供給量......... 67
表4-17 能源向日葵在不同適栽農地等級及生產成本下之潛在供給量....... 68
表4-18 政府對能源作物補貼金額..................................... 70
圖目錄
圖1-1 西德州中級原油價格波動圖.................................... 2
圖1-2 研究流程圖.................................................. 5
圖2-1 美國生質柴油廠分佈......................................... 18
圖3-1 GIS分析流程............................................... 23
圖3-2 能源作物成本及供給曲線估算流程............................. 27
圖4-1 台南縣學甲鎮地理空間形狀................................... 28
圖4-2 學甲鎮農地坡度之地理空間分佈............................... 29
圖4-3 學甲鎮農地排水情形之地理空間分佈........................... 30
圖4-4 學甲鎮農地pH-酸鹼值之地理空間分佈.......................... 30
圖4-5 學甲鎮農地表土(0-30cm)質地之地理空間分佈................... 31
圖4-6 學甲鎮農地表土(30-60cm)質地之地理空間分佈.................. 31
圖4-7 學甲鎮農地表土(60-90cm)質地之地理空間分佈.................. 32
圖4-8 學甲鎮農地表土(60-150cm)質地之地理空間分佈................. 32
圖4-9 大豆適栽農地等級之地理空間分佈............................. 32
圖4-10 油菜適栽農地等級之地理空間分佈............................. 33
圖4-11 向日葵適栽農地等級之地理空間分佈........................... 33
圖4-12 學甲鎮農地生產力分級....................................... 34
圖4-13 學甲鎮各地段地理空間位置................................... 49
圖4-14 學甲鎮大豆面積地理空間分佈................................. 49
圖4-15 學甲鎮向日葵面積地理空間分佈............................... 49
圖4-16 大豆適栽農地第二級面積空間分佈............................. 50
圖4-17 大豆適栽農地第三級面積空間分佈............................. 50
圖4-18 大豆適栽農地第四級面積空間分佈............................. 50
圖4-19 向日葵適栽農地第二級面積空間分佈........................... 50
圖4-20 向日葵適栽農地第三級面積空間分佈........................... 51
圖4-21 向日葵適栽農地第四級面積空間分佈........................... 51
圖4-22 大豆農地生產力第五級面積空間分佈........................... 51
圖4-23 大豆農地生產力第七級面積空間分佈........................... 51
圖4-24 大豆農地生產力第九級面積空間分佈........................... 52
圖4-25 向日葵農地生產力第五級面積空間分佈......................... 52
圖4-26 向日葵農地生產力第七級面積空間分佈......................... 52
圖4-27 向日葵農地生產力第九級面積空間分佈......................... 52
圖4-28 情境一大豆適栽農地第二級產量空間分佈....................... 56
圖4-29 情境一大豆適栽農地第三級產量空間分佈....................... 56
圖4-30 情境一大豆適栽農地第四級產量空間分佈....................... 56
圖4-31 情境二大豆適栽農地第二級產量空間分佈....................... 56
圖4-32 情境二大豆適栽農地第三級產量空間分佈....................... 57
圖4-33 情境二大豆適栽農地第四級產量空間分佈....................... 57
圖4-34 情境三大豆適栽農地第二級產量空間分佈....................... 57
圖4-35 情境三大豆適栽農地第三級產量空間分佈....................... 57
圖4-36 情境三大豆適栽農地第四級產量空間分佈....................... 58
圖4-37 情境四大豆適栽農地第二級產量空間分佈....................... 58
圖4-38 情境四大豆適栽農地第三級產量空間分佈....................... 58
圖4-39 情境四大豆適栽農地第四級產量空間分佈....................... 58
圖4-40 情境一大豆各適栽農地等級模擬結果之產量空間分佈............. 59
圖4-41 情境二大豆各適栽農地等級模擬結果之產量空間分佈............. 59
圖4-42 情境三大豆各適栽農地等級模擬結果之產量空間分佈............. 59
圖4-43 情境四大豆各適栽農地等級模擬結果之產量空間分佈............. 59
圖4-44 情境一向日葵適栽農地第二級產量空間分佈..................... 62
圖4-45 情境一向日葵適栽農地第三級產量空間分佈..................... 62
圖4-46 情境一向日葵適栽農地第四級產量空間分佈..................... 62
圖4-47 情境二向日葵適栽農地第二級產量空間分佈..................... 62
圖4-48 情境二向日葵適栽農地第三級產量空間分佈..................... 63
圖4-49 情境二向日葵適栽農地第四級產量空間分佈..................... 63
圖4-50 情境三向日葵適栽農地第二級產量空間分佈..................... 63
圖4-51 情境三向日葵適栽農地第三級產量空間分佈..................... 63
圖4-52 情境三向日葵適栽農地第四級產量空間分佈..................... 64
圖4-53 情境四向日葵適栽農地第二級產量空間分佈..................... 64
圖4-54 情境四向日葵適栽農地第三級產量空間分佈..................... 64
圖4-55 情境四向日葵適栽農地第四級產量空間分佈..................... 64
圖4-56 情境一向日葵各適栽農地等級模擬結果產量空間分佈............. 65
圖4-57 情境二向日葵各適栽農地等級模擬結果產量空間分佈............. 65
圖4-58 情境三向日葵各適栽農地等級模擬結果產量空間分佈............. 65
圖4-59 情境四向日葵各適栽農地等級模擬結果產量空間分佈............. 65
圖4-60 能源大豆潛在供給曲線....................................... 67
圖4-61 能源向日葵潛在供給曲線..................................... 68
圖4-62 農牧戶數按農牧業收入區分................................... 71
圖4-63 農牧戶數按從事自家農牧業人數區分........................... 71
圖4-64 農牧戶數按可耕作地規模區分................................. 72
圖4-65 農牧戶數按可耕作地所有權區分............................... 72
一、中文部份
王志賢,2006年,「台灣種植能源作物以提煉生質酒精之可行性分析」,中
興大學經濟研究所碩士學位論文。

王釿鋊、許湘琴,2006年,「生質柴油發展方向與機會」,綠基會通訊 :
11-13。

王俊豪,2005年,「德國再生原料與生物能源之發展」,農委會,第157期。

台灣綜合研究院,2007年,「國際生質柴油推展之初步探討」,專題分析報導: 1-15。

左峻德,2007年,「我國發展生質能源產業之可行性」,農業生技產業季刊,
9 : 56-61。

吳耿東、李宏台,2007年,「全球生質能源應用現況與未來展望」,林業研究專
訊,14 (3): 56-61。

林正鈁、蔡輝彰,1994年,「臺灣耕地土壤及作物適栽性評估圖鑑」,國立中興大學、行政院農業委員會。

陳威呈,台灣種植能源作物做為發電燃料的可行性分析,中興大學用經濟研究所
碩士學位論文,2004年。

黃瀕儀、黃宗煌,2006年,「推廣能源作物生產的問題與政策調和」,能源季刊
36 (1):120-135。

謝志強,2007年,「歐洲生質柴油發展態勢」,經濟部產業技術資訊服務推廣計
畫。

薛朝光、陳柏帆,2008年,「應用地理資訊系統於土石流潛勢判」,地理資訊系統季刊 : 32-39。

蕭丁齊,2006年,「台灣地區種植能源作物之可行性研究-以生質柴油為例」,
中興大學用經濟研究所碩士學位論文。


二、英文部份
Chanthunyagarn, S, S. Garivait and S. H.Gheewala (2004). “Bioenergy
atlas of agricultural residues in Tailand.” The joint international conference on
Sutainable Energy and Environment : 334-339.

Downing, M and R. L.Graham (1996). “The potential supply and cost of
biomass from energy crops in the Tennessee valley authority region.” Biomass and Bioenergy 11: 283-303.

Larsson, S (2003). “Modelling of the potential for energy crop utilization in
Northern Sweden.” Licentiate dissertation: 7-18.

Larsson, S (2006). “Supply curves of reed canary grass in Vasterbotten County,
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Mclaughlin, S.B. and M.E.Walsh (1998). “Evaluating environmental consequences of producing herbaceous crops for bioenergy.” Biomass and Bioenergy 14: 317-224.

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Walsh, M.E (1998). “U.S. bioenergy crop economic analyses: status and needs.”
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Walsh, M.E. (2000). “Method to estimate bioenergy crop feedstock supply
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三、調查報告
臺灣省政府農林廳,1997年,臺灣農業年報。
行政院農業委員會,2003年,臺灣農產品生產成本調查報告。
行政院農業委員會,2004年,臺灣農產品生產成本調查報告。
行政院農業委員會,2005年,臺灣農產品生產成本調查報告。
行政院農業委員會,2006年,臺灣農產品生產成本調查報告。
行政院農業委員會,2006年,台灣農業統計年報。

四、相關網站
台南縣主計處 http://web1.tainan.gov.tw/bas/CP/11229/view-1.aspx
台灣農地資訊系統 http://talis.coa.gov.tw/talis/
行政院農業委員會農糧署 http://www.afa.gov.tw/
行政院農業委員會 http://www.coa.gov.tw/
國土測繪中心 http://www.nlsc.gov.tw/lsb/web/
經濟部能源局 http://www.tier.org.tw/energymonthly/
European biodiesel board http://www.ebb-eu.org/
National Biodiesel Board http://www.biodiesel.org/
U.S. Department of Energy http://www.fossil.energy.gov/
U.S. Energy Information Administration(EIA)http://www.eia.doe.gov/
West Texas Intermediate Crude http://www.economagic.com/em-cgi/data.exe/var/west-texas-crude-long
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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