2002/07/05
經濟部能源局
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■整輯:謝惠子 ■圖片提供:可寧衛能資公司
再生能源所提供的能源效益,1995年於歐洲國家約成為2%化石燃料的替代品,至2005年則可提供相當於75百萬噸的化石燃料。歐美國家為充分發揮再生能源的經濟效益,並因應聯合國氣候變化綱要公約所訂定的相關要求,皆明定有再生能源的獎勵補助方式,其獎勵補助方法為:法令規範須向再生能源業者購買電力、租稅減免優惠、合理利潤之購電費率、硬體投資設備補助、發電量津貼補助、長期購/售電合約、低利融資貸款、專案計畫之推廣,以及隨物價指數調整綠色能源費率(Green Pricing Programs)等。經由上述經濟誘因的輔助,不但能大幅提昇再生能源的應用,預估至2010年,再生能源亦將可提供OECD各國12%的能源需求。
以澳洲執行生質能發電(如掩埋場沼氣處理發電、煤礦坑甲烷氣回收發電、城市固體廢棄物能源回收氣化發電等)工作為例,不僅為再生能源開發的表率,亦是廢棄物資源化再利用的典型代表,更為溫室氣體排放減量提供卓著成就。其所帶來的社會經濟及環保效益包括:對國際公約有效之因應(溫室氣體甲烷排放減量)、提昇國家之國際環保形象、提供多樣化可靠的能源來源(綠色能源)、降低化石燃料發電對環境造成的污染衝擊、鼓勵再生能源工業發展、提昇國際競爭力等。
發電三面向 「沼沼」都精采
目前澳洲對於生質能的輔導發展以三個面向為主,茲簡述如下:
一、掩埋場沼氣處理發電
垃圾衛生掩埋場沼氣是由掩埋層中的有機物質經厭氧分解後生成的,其主要成分包含甲烷、二氧化碳、水蒸氣及少量有機化合物。沼氣中的甲烷因蘊涵豐富熱值,可應用於發電機燃料或供其他工業用途。
垃圾衛生掩埋場沼氣處理流程為:沼氣收集系統→冷凝濃縮分離槽→鼓風機組→沼氣前處理系統→沼氣處理發電機組→變壓器設備→電力公司輸配電系統。在澳洲維多利亞的博維(Berwick)、博洛明多(Broadmeadows)、史普林維爾(Springvale)等處,皆有利用此種沼氣處理發電的計畫,且總發電容量高達80MW以上。
二、煤礦坑甲烷氣回收再利用發電
開採煤礦往往會伴隨著甲烷氣體的產生,此氣體亦是造成煤礦地底開採作業之主要安全危害因素之一;因此,若利用煤礦坑甲烷氣回收再利用的主動抽氣方式,輔以進行坑道排氣,則抽出之甲烷氣體即可應用成為發電機的燃料,也降低開採作業的危險性。
煤礦坑甲烷氣回收發電流程為:甲烷氣抽取系統→甲烷氣回收設備→礦坑廢氣排放回收系統→甲烷氣回收發電機組→變壓器設備→電力公司輸配電系統。於澳洲新南威爾斯亞平(Appin)與陶爾(Tower)煤礦區,即發展了一座世界上最大的煤礦坑甲烷發電計畫,其設置發電容量高達97MW,在世界應用煤礦坑甲烷氣體從事發電的工作中居於領先地位。
三、城市固體廢棄物能源回收氣化發電
城市固體廢棄物能源回收設備(Solid Waste and Energy Recycling Facility;SWERF)氣化發電可將垃圾中80%含能量之物質轉化為清潔的人造氣體,有關氣化基本上是一個熱化學的反應過程,由於氣化處理過程階段,係將垃圾經分類前置處理過後所存留的有機漿物質粉碎,並透過厭氧性(無氧狀態)的高溫熱裂解過程,將有機物質轉化成人造合成氣體。其主要成分含有二氧化碳、一氧化碳、氫、甲烷和一些惰性氣體,與空氣混和後,氣化設備能被運用在經改良過的汽油或柴油引擎上,進行再生能源發電工作,並產生所需的綠色電能。
由此可知,氣化處理設施可做為燃料應用進行發電工作,合成氣體燃料可運用於類似汽車的高效能引擎,和其他垃圾處理方式相比,垃圾氣化技術應用可將生活中垃圾可回收的部份轉換成再生能源的綠色電力,且每處理1公噸的垃圾可減少約2.7公噸二氧化碳的排放。在2001年澳洲新南威爾斯臥龍港的懷地斯谷(Whytes Gully)城市,便設有發電容量為5.4MW的固體廢棄物能源回收氣化發電裝置。
全方位發展 更具「沼」集力
參酌澳洲生質能之發展經驗,不難發現重視環境保護並追求永續發展的先進國家,在能源政策措施上皆已朝向使用潔淨能源,並全方位的扶持、推廣再生能源工業,以求能源來源的多樣化,減少對化石燃料的依賴,及降低污染排放和促使溫室效應氣體的排放減量。因此,藉由回收處理甲烷等溫室氣體並將其資源化應用發電,不僅可減少溫室效應氣體的排放,更可及早因應與規劃調整能源結構與產業政策,以提昇國際競爭力。(資料提供:可寧衛能資公司)