精选CSC区域性能源与资源系统整合整合推广计画课件.ppt
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1、2022/8/1612022/8/162計畫緣起與背景計畫緣起與背景應用實例介紹應用實例介紹結語結語計畫目標及工作要項計畫目標及工作要項預期成效預期成效簡報內容簡報內容2022/8/163計畫緣起與背景計畫緣起與背景 能源缺乏能源缺乏 資源浪費資源浪費 廢棄物大量產生廢棄物大量產生 環境污染環境污染 能源效率提升能源效率提升 資源回收利用資源回收利用 廢棄物再利用廢棄物再利用 污染防治污染防治 最佳技術之整合應用最佳技術之整合應用 能源資源之整合應用能源資源之整合應用 能源利用和環境回饋之最佳整合能源利用和環境回饋之最佳整合 廢棄物能源之整廢棄物能源之整合應用合應用 挑 戰 目標 整合整合應用
2、應用 2022/8/164全球分工整合全球分工整合全球華人資源整合全球華人資源整合汽電共生、熱電整合(熱電聯產)、熱電冷三聯供汽電共生、熱電整合(熱電聯產)、熱電冷三聯供CHP(Combined Heat Power)區域性暖房系統區域性暖房系統(能源)資訊系統整合(能源)資訊系統整合區域性能源(供需)整合區域性能源(供需)整合區域性資源整合區域性資源整合區域性能源與資源整合區域性能源與資源整合等等異質性(工業園區)異質性(工業園區)(供需)相吸(供需)相吸(鋼鐵、水泥、石化、紡織(鋼鐵、水泥、石化、紡織)工業專區)工業專區同質性高同質性高 (供需)(供需)相斥相斥2022/8/165應用實例
3、介紹應用實例介紹荷蘭荷蘭RoCa3電廠電廠 RoCa3電廠號稱為一改善溫室效應之綠色電廠,規劃設計建立於環保、電廠號稱為一改善溫室效應之綠色電廠,規劃設計建立於環保、創新和技術三大基石上,不僅可以產生電力,同時也供應熱源和創新和技術三大基石上,不僅可以產生電力,同時也供應熱源和CO2給玻璃屋園藝工廠使用,促成完善之能源利用和給玻璃屋園藝工廠使用,促成完善之能源利用和CO2減量。減量。燃氣渦輪機燃氣渦輪機 廢熱鍋爐廢熱鍋爐 蒸汽渦輪機蒸汽渦輪機 540高溫廢氣高溫廢氣 天然瓦斯天然瓦斯 高溫蒸汽高溫蒸汽 發電發電 發電發電 熱交換器熱交換器 120區域熱水區域熱水 蒸蒸汽汽 CO2鍋爐鍋爐 天然
4、瓦斯天然瓦斯 高濃度高濃度 CO2 廢氣廢氣 230 家玻璃屋園藝工廠家玻璃屋園藝工廠 複循環發電複循環發電 汽電共生 CO2再利用再利用 2022/8/166 RoCa3電廠的發電容量為電廠的發電容量為220MWe,熱源輸出為,熱源輸出為200MWth,CO2供應率供應率為為7kg/s。如果以發電為主,如果以發電為主,RoCa3電廠的發電效率為電廠的發電效率為48.7%,再考慮廢熱回收,再考慮廢熱回收,整廠效率可提升為整廠效率可提升為52.5%。如果發電和產熱兩者並重,如果發電和產熱兩者並重,RoCa3電廠的發電效率略降為電廠的發電效率略降為44.8%,但,但包含產熱的整廠效率則提升為包含產
5、熱的整廠效率則提升為91.0%。如果發電、產熱和如果發電、產熱和CO2三者並重,三者並重,RoCa3電廠的發電效率再略降為電廠的發電效率再略降為41.9%(提供部分電力給(提供部分電力給CO2壓縮機使用),包含產熱的整廠效率壓縮機使用),包含產熱的整廠效率也略降為也略降為88.1%。RoCa3電廠在能源節約方面可達電廠在能源節約方面可達20%,相當於減少,相當於減少4萬家天然瓦斯用戶。萬家天然瓦斯用戶。在在CO2減量方面,由減量方面,由71萬噸萬噸/年減至年減至57萬噸萬噸/年,每年減少的年,每年減少的CO2排放量排放量相當於相當於20,000輛車子每年行駛輛車子每年行駛35,000公里的公里
6、的CO2總排放量。總排放量。RoCa3電廠的低氮氧化物控制設備可控制電廠的低氮氧化物控制設備可控制NOX排放值達排放值達15ppm,在,在NOX減量方面,由減量方面,由530噸噸/年減至年減至265噸噸/年。年。2022/8/167丹麥丹麥Avedore發電廠發電廠 1MW風力渦輪機組風力渦輪機組1993年之風力發電示範計畫,目前東丹麥電力公司將藉其經驗,年之風力發電示範計畫,目前東丹麥電力公司將藉其經驗,在未來十年開發整體容量達在未來十年開發整體容量達450MW之海上風車場。之海上風車場。Avedore 1發電機組發電機組250MW發電容量用以供應東丹麥發電容量用以供應東丹麥12%的電力需求
7、,的電力需求,330MJ/s區域熱源則用來供應區域熱源則用來供應10萬家庭用戶所需。萬家庭用戶所需。由燃煤(燃燒粉煤或燃油)鍋爐、蒸汽渦輪機和發電機所組成,由燃煤(燃燒粉煤或燃油)鍋爐、蒸汽渦輪機和發電機所組成,蒸汽渦輪機包括一個高壓段、兩個中壓段和一個低壓段;根據蒸汽渦輪機包括一個高壓段、兩個中壓段和一個低壓段;根據區域熱源之需求量,部分蒸汽由中壓段抽出,經過熱交換器區域熱源之需求量,部分蒸汽由中壓段抽出,經過熱交換器加熱區域熱水(達加熱區域熱水(達100120)。)。Avedore 2發電機組發電機組由一座大型超超臨界由一座大型超超臨界(USC)鍋爐、一座生質能鍋爐、兩組平行鍋爐、一座生質
8、能鍋爐、兩組平行動力燃氣渦輪機組和蒸汽渦輪機組所組成。動力燃氣渦輪機組和蒸汽渦輪機組所組成。2022/8/168 USC鍋爐使用低鍋爐使用低NOX燃燒器燃燒天然氣(或燃油)以產生高壓(燃燒器燃燒天然氣(或燃油)以產生高壓(300bar)高溫的蒸汽,再結合蒸汽渦輪機組,可同時發電和產熱。高溫的蒸汽,再結合蒸汽渦輪機組,可同時發電和產熱。燃氣渦輪機組為峰載發電機組(發電容量燃氣渦輪機組為峰載發電機組(發電容量140MW),使用低),使用低NOX燃燒燃燒器燃燒天然氣發電,而燃燒排放的高溫廢氣導入器燃燒天然氣發電,而燃燒排放的高溫廢氣導入USC鍋爐用來預熱鍋爐鍋爐用來預熱鍋爐用水。用水。生質能鍋爐主要
9、燃燒麥桿(未來考慮燃燒生質能鍋爐主要燃燒麥桿(未來考慮燃燒20%木屑)以產生蒸汽,再木屑)以產生蒸汽,再導入蒸汽渦輪機組發電和產熱。導入蒸汽渦輪機組發電和產熱。如果以發電為主,如果以發電為主,Avedore 2電廠滿載時,蒸汽渦輪機組的淨發電容量電廠滿載時,蒸汽渦輪機組的淨發電容量為為430MW,加上燃氣渦輪機組則可達,加上燃氣渦輪機組則可達570MW。如果發電和產熱兩者並重,如果發電和產熱兩者並重,Avedore 2電廠滿載時,蒸汽渦輪機組的淨電廠滿載時,蒸汽渦輪機組的淨發電容量為發電容量為360MW而產熱率為而產熱率為480MJ/s,加上燃氣渦輪機組的淨發電容,加上燃氣渦輪機組的淨發電容量
10、增為量增為485MW而產熱率增為而產熱率增為570MJ/s。對對Avedore 2電廠而言,生質能鍋爐貢獻電廠而言,生質能鍋爐貢獻35MW發電量和發電量和60MJ/s產熱率。產熱率。生質能燃料佔整體燃料消耗的生質能燃料佔整體燃料消耗的10%,相當於,相當於150,000噸噸的麥桿,或的麥桿,或120,000噸噸的麥桿加上的麥桿加上50,000噸噸的木屑。的木屑。2022/8/169 汽汽電電共共生生 生質能利用生質能利用 超超超超臨臨界界鍋鍋爐爐 2022/8/16102022/8/1611丹麥丹麥Kalundborg工業共生中心工業共生中心共棲或共生共棲或共生(Symbiosis)一詞係指一
11、些相異的有機體(或有機的組織體)一詞係指一些相異的有機體(或有機的組織體)藉著各種互惠關係而共同生活,藉著各種互惠關係而共同生活,Kalundborg工業共生中心工業共生中心(Kalundborg Center for Industrial Symbiosis)所執行的工業共生計畫就是將此一概念所執行的工業共生計畫就是將此一概念應用於工業合作上,促成一些公司在副產品上的相互交易。應用於工業合作上,促成一些公司在副產品上的相互交易。Kalundborg區工業共生計畫結合了區工業共生計畫結合了Kalundborg市當局和五個工業企業,市當局和五個工業企業,包括:包括:Asnaes發電廠、發電廠、G
12、yproc A/S石膏板製造廠、石膏板製造廠、Novo Nordisk製藥和製藥和生技公司、生技公司、A.S Bioteknisk Jordrens土壤整治公司和土壤整治公司和Statoil煉油廠等;煉油廠等;彼此交易副產品,使得原先視為無用的廢棄物成為可用的粗原料。彼此交易副產品,使得原先視為無用的廢棄物成為可用的粗原料。2022/8/16122022/8/1613 此一工業共生計畫所交易的副產品,包括:鍋爐水、冷卻水、製程廢水、此一工業共生計畫所交易的副產品,包括:鍋爐水、冷卻水、製程廢水、鍋爐飛灰、鍋爐蒸汽、煉油尾氣、石膏、液體肥料、家用熱源、酵母漿、鍋爐飛灰、鍋爐蒸汽、煉油尾氣、石膏、
13、液體肥料、家用熱源、酵母漿、生質能、污泥等。生質能、污泥等。參與工業共生的工廠,在水的整體消耗量上可節省參與工業共生的工廠,在水的整體消耗量上可節省25%,經由共生系統,經由共生系統的再使用和循環使用,每年可節省的再使用和循環使用,每年可節省1.9x106m3地下水和地下水和1.0 x106m3表面水。表面水。經由經由Asnaes發電廠、發電廠、Novo Nordisk公司和公司和Statoil煉油廠的共生合作,煉油廠的共生合作,每年可節省每年可節省20,000噸的燃油消耗,約相當於噸的燃油消耗,約相當於380噸噸SOX排放減量。排放減量。Gyproc A/S公司每年從公司每年從Asnaes發
14、電廠接收發電廠接收70,00090,000噸石膏,以取代噸石膏,以取代天然石膏,用來製造石膏板。天然石膏,用來製造石膏板。Novo Nordisk公司的生質料可以減少或取代公司的生質料可以減少或取代20,000公頃農田所需之肥料,公頃農田所需之肥料,而且從液體廢棄物取得生質料時,也伴隨著而且從液體廢棄物取得生質料時,也伴隨著1,300噸氮和噸氮和550噸磷。噸磷。Asnaes發電廠燃煤所產生的飛灰,每年產生約發電廠燃煤所產生的飛灰,每年產生約50,00070,000噸,可作為噸,可作為建築和石灰工業所需原料。建築和石灰工業所需原料。Kalundborg區工業共生計畫結合了區工業共生計畫結合了K
15、alundborg市當局和五個工業企業,市當局和五個工業企業,包括:包括:Asnaes發電廠、發電廠、Gyproc A/S石膏板製造廠、石膏板製造廠、Novo Nordisk製藥和製藥和生技公司、生技公司、A.S Bioteknisk Jordrens土壤整治公司和土壤整治公司和Statoil煉油廠等;煉油廠等;彼此交易副產品,使得原先視為無用的廢棄物成為可用的粗原料。彼此交易副產品,使得原先視為無用的廢棄物成為可用的粗原料。2022/8/1614排放交易在排放交易在區域性資源整合區域性資源整合之應用之應用 排放交易排放交易於滿足於滿足總體排放值(排放總體排放值(排放總量管制)總量管制)之總目
16、標前提下,尋求之總目標前提下,尋求成本最低之污染防治成本。成本最低之污染防治成本。實施實施排放交易排放交易之污染防治成本之污染防治成本絕對會低於絕對會低於 直接管制直接管制之污染防治之污染防治成本成本,建議政府應加速推動實施。,建議政府應加速推動實施。以以臨海工業區臨海工業區為例加以說明。為例加以說明。資料來源:台綜院資料來源:台綜院2022/8/1615l中鋼位處臨海工業區內,鄰近地區(異質性)中鋼位處臨海工業區內,鄰近地區(異質性)工廠林立,因應工廠林立,因應區域性能源(供需)整合區域性能源(供需)整合之發展潮流,自之發展潮流,自1993年起即積極推展以年起即積極推展以中鋼中鋼公司公司為核
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