淺談汽電共生系統

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/10/04 16:22:15
淺談汽電共生(Cogeneration)系統-助理研究員 彭果非
 「汽電共生系統」係指利用燃料或處理廢棄物同時產生有效熱能與電能之系統。利用此系統可大幅節省能源,提高熱能、電能生產總熱效率,以促進能源有效利用。自民國七十七年經濟部實施「汽電共生系統推廣辦法」以來,目前總裝置容量已達227萬瓩,發展狀況頗為順利。

現階段經濟部能源委員會所執行之合格汽電共生系統登記,主要著重於有效熱能產出比率、總熱效率是否合於規定。有效熱能產出比率=有效熱能產出 ¤ (有效熱能產出+有效電能產出),不低於百分之二十;總熱效率=(有效熱能產出+有效電能產出)¤ 燃料熱值,不低於百分之五十,專業處理廢棄物者之汽電共生系統,得不受前項規定之限制。

汽電共生之基本概念為在能源轉換過程中將所產生的電與熱(亦即能源)配合實際的需要作最經濟且有效之運用。在能源匱乏的台灣地區,這種以汽電共生方式來運用能源,除具提高效率外,亦達到節省能源功效。對於減緩台灣整體CO2及溫室氣體的排放,頗能發揮正面功效。

因應限電措施,「中央經濟研究院能源與環境研究中心」發表「汽電共生在工業區直接供電之可行性」之研究,提出汽電共生系統在工業區內直接供電之三個替代方案可行性,並進行技術、經濟、政策及法令等三方面之可行性分析,提供建議事項予政府有關單位、台電公司及汽電共生系統經營者。

此外,為解決未來斷電及供電品質的問題,國內二十多家石化廠紛紛陸續興建「汽電共生廠(Cogeneration Plant)」。汽電共生廠乃使用重油和煤做燃料,生產電力、蒸汽、工業用水、酸性軟水、超純水、氮氣、氧氣及壓縮空氣等,以供生產製造工廠使用。目前在節約能源設備方面,部分行業是以投資興建汽電共生系統為改善措施,包括紡織成衣業、造紙印刷業、塑膠製品業、非金屬礦業等。

「廢熱鍋爐」是汽電共生在垃圾焚化廠應用之一種,藉焚化廠處理廢棄物以解決環境污染外,尚可回收能源。國內許多環保工程公司均兼具汽電共生廠之規劃、可行性研究評估及全廠統包工程等業務範疇,就以具有「台灣首家」之象的正熊機械股份有限公司為例,該公司所承製都市大型垃圾焚化廠之廢熱發電鍋爐,除台北市內湖(300 T/D)、木柵(375 T/D)、北投(450 T/D)等三家垃圾焚化廠廢熱發電鍋爐外,亦涵括台中(300 T/D)、新竹八里(450 T/D)、高雄南區(450 T/D)、台中后里(450 T/D)、彰化溪州(450 T/D)、屏東崁頂(450 T/D)等垃圾焚化廠廢熱發電鍋爐。

大台北區瓦斯股份有限公司是國內辦公大樓首次創設汽電共生設備,該公司之光復及八德兩棟大樓均設置能源中心,包括汽電共生設備及吸收式冷凍機,以提供大樓用電、冷氣、溫水游泳池溫水等用途。其中汽電共生設備之效率高達80%,圖1.為其汽電共生設備之能源轉換示意圖。

當前世界最小之汽電共生系統是由日本本田工業開發,即吸收式熱泵冷氣機、家庭用瓦斯熱泵冷氣機引擎、同型引擎之家庭用汽電共生系統,容量為1.8瓩,體積約為一般窗型冷氣機大小,主要是利用有機氟化酒精(TFE)為冷媒,可供應家庭用電力及熱水。此外,值得注意的是基於汽車用燃料電池的大量生產與價格降低之因素考量,日本松下電器公司正積極研發小型家庭用燃料電池汽電共生設備。屆時,倘若家用燃料電池汽電共生系統普及量產,可能嚴重影響電力公司業務。

電業為經濟發展之領先部門,未來數年內,台灣缺電問題必然構成產業投資之障礙與邁向亞太營運中心之阻力。汽電共生系統由於投資建置期(lead-time)只要一至三年即可完成,且汽電共生熱效率高於傳統之火力發電,相當符合政府節約能源政策,若能擴大推廣,應能紓解當前缺電之困境。當前如何加速推動汽電共生系統,實為政府考量供電策略之一大可行重點。