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臺灣生質電力發展方向與展望

  撰文者:吳耿東(國立中興大學森林學系副教授 暨 環安中心環保組組長)  2016-06-06
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一、前言

生質能源(biomass energy或bioenergy)的基本觀念來自利用過程的二氧化碳淨排放被視為零;當植物行光合作用,吸收陽光、二氧化碳及水分後,產生氧氣,並促進了植物的生長;而後再將植物取之作為燃料,在產生能源利用的過程中,其所釋放之二氧化碳再回到大氣中,形成一沒有增加二氧化碳淨排放的循環,因此,生質能被列為再生能源的一種。依據我國行政院「再生能源發展條例第三條第二款的定義,生質能為「國內農林植物、沼氣及國內有機廢棄物直接利用或經處理所產生之能源」[1],而亦屬生質物(biomass)範疇的一般廢棄物(家庭垃圾等)與一般事業廢棄物,其能源利用則列於第三條第一款的再生能源定義中[1]。

生質能若依利用方式分類,可區分為三大類,包括定置型生質物熱電利用技術(stationary biopower)(如氣化及裂解技術、沼氣技術等)、運輸用生質燃料技術(transportation biofuels)(如生質柴油、生質酒精、生質氫氣等技術),以及較新發展的生質化學品或生化產品(bioproducts)技術,即以生質物作為原料,進行化學品的合成等技術,以取代以化石原料製成之產品[2,3]。單就生質電力(bio-power)而言,亦即以生質物進行發電,全球生質電力裝置容量於2014年時達93 GW,總發電量達433 TWh,較前一年度增加37 TWh [4]。目前我國生質電力裝置容量(統計至2015年底)為740.5 MW,占再生能源總發電裝置容量的14.6%,低於慣常水力發電(41.3%)及太陽光電(16.6%);其中25座焚化廠的廢棄物發電達12.4%;但在實際發電量方面,我國生質電力達36.1億度電,占再生能源總發電量的25.6%,僅次於慣常水力發電(31.7%),其中25座焚化廠的發電量達23.1%,占全部生質電力近九成之量;而裝置容量占比達16.6%的太陽光電,在實際發電量占比僅達6.2% [5],這也顯示生質能的發電效率表現優異,有作為基載(base load)發電的潛力。

但因我國推動廢棄物資源回收成效極佳,垃圾產出逐年減量,焚化廠發電量要再提高的機率不高。因此有效利用國內蔗渣、稻殻、黑液、沼氣、薪材等其他農林廢棄物剩餘資材作為生質物發電料源,將是提昇生質電力發電量的重要發展方向之一。另一方面,目前國內電力供應所使用的燃料以化石燃料(fossil fuels)(煤炭、燃油及天然氣)為主,占總發電量的75.6%(2014年),其中又以煤炭為大宗,占34.7% [6]。因此,在不增成本的狀況下,以焙燒生質物(torrefied biomass)取代部分燃煤的混燒(co-firing)技術,亦是未來提昇生質電力發電量的另一個重要發展方向,同時也可減少二氧化碳排放量。

本文的目的即在探討農林廢棄物剩餘資材與煤炭於燃煤鍋爐內進行混燒之可行性,以逐步提昇我國生質電力發電量,為台灣永續發展建立良好的基礎。

閱讀全文:http://psroc.org.tw/Bimonth/pdf.php?yid=7 - book7/page1

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