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再生循環經濟典範 新屋廠全台最大沼氣發電 開創綠色能源新時代

2019-10-25
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公共事務部

歷時五年努力,永豐餘24日宣布,新屋廠正式啟用全台最大的沼氣發電系統。新屋廠每天的沼氣產量為28,000立方米,甲烷純度達到80%,發電效率為40%,三項指標均為台灣業界領先。目前新屋廠沼氣發電已設有兩套容量共計2,400kW的發電系統,第三套容量1,560kW的發電系統,預計2020年第3季完工,屆時年發電量將達3,200萬度,可供台灣近1萬戶家庭用電。

依全球生物厭氧技術先驅的荷蘭帕克公司(PAQUES)統計,全亞洲共有約500餘座厭氧沼氣廠,而沼氣轉化率能達到新屋廠等級者僅有9座,永豐餘新屋廠無疑已躋身亞洲頂尖水準之列。

桃園市長鄭文燦24日也特別蒞臨新屋廠,與永豐餘投控董事何壽川、永豐餘餘投控董事長何奕達及環保署廢管處處長賴瑩瑩等人,一同進行啟動儀式。鄭文燦表示,桃園一年創造3兆元工業產值,是全台工業產值最高地區。而桃園市近來特別關注循環經濟議題,讓環保從價值觀念出發進而形成產業鏈,創造成「工業循環」,讓每個工業材料創造第二生命。他特別稱讚,永豐餘善用每項材料,長期以來就是循環經濟的領航者,帶動台灣工業發展的方向。

 永豐餘沼氣發電

永豐餘實踐全循環 為台灣能源「沼」到新出路
1924年,永豐餘以農業貿易起家。在初創生產事業時,便運用農業廢棄物的甘蔗渣來造紙,永豐餘的「循環經濟」篇章,也就此展開。時至今日,永豐餘在生產的同時,仍不斷同步思考碳、水、紙、再生能源等四大循環,期望所有資源都能不斷地循環利用,甚至透過技術加值轉化,提升資源運用效率及價值,朝「零廢棄」全循環邁進,成為國內完整再生循環經濟之典範。

新屋廠自2014年開始規劃配合3號機組的厭氧循環系統;2015年動工並完成試車測試;2018年完成發電系統;2019年6月正式併網。新屋廠沼氣發電系統全程以微生物分解、發酵、環境友善進行設計。在沼氣純化脫硫製程,為避免傳統化學除硫對環境造成的額外污染負荷,也採用先進的生物脫硫方式。利用獨門微生物技術培養與管理的生物菌,在其中扮演了非常關鍵的角色。

獨門科技菌種培育 沼氣產製效能提升200倍
沼氣發電的原理,是將製程排放水的有機物轉換成沼氣(甲烷),甲烷經過內燃機轉變熱能,推動發電機,產生電能。由於紙廠運作的排放水中具有大量的有機物質,經由厭氧菌分解就可以形成沼氣。

永豐餘新屋廠透過科技化的厭氧菌種培育技術,將事業廢棄物轉換成可供發電的沼氣,甲烷濃度可達到80%,直追號稱「最潔淨能源」的天然氣;且永豐餘的發酵產氣效率優異,從製程排放水送進厭氧反應槽起算到產生沼氣,只需要4小時,遠高於過去養殖、廚餘原料需要20~35天產生沼氣,效率提升近200倍。

 

 

養殖沼氣

廚餘沼氣

新屋沼氣

天然氣

甲烷比例

65%

65~70%

80%

89%

發酵時間

20~30天
約600小時

30~35天

約800小時

4小時

-
(石化進口)

永豐餘之所以能創造高效率沼電,在於運用智慧科技培育六種優質厭氧菌,並針對其溫度、酸鹼值等環境變數控管,有效提高厭氧菌分解效能。目前新屋廠所培育的科技菌種,已獲得食品製造加工業等同樣具備厭氧生物處理系統的企業大量採購,同時也接獲印尼等跨國企業訂單。未來,新屋廠除自身的沼氣供電,還能將獨門科技菌種輸出給其他沼氣電廠使用,全面提升台灣沼氣發電的整體效能。

永豐餘新屋廠透過科技化的厭氧菌種培育技術,以及廠區能源循環的智慧管理系統,可將沼氣發電的能量轉換率提升至40%以上,能量轉換效率遠超過風力、太陽能等再生能源。

台灣基載電力充裕,關鍵在於如何彌平尖載電力的需求缺口。透過精密的環境條件掌控,新屋廠得以24小時連續不間斷產生沼氣,不似風場、日照受天氣、季節等因素影響;且沼電科技得以自由選擇發電時間,突破以往太陽能、風力無法供應尖載電力的缺憾。

 

發電方式

能量轉換

能量轉換率

選擇
發電
時間

外部污染&碳排放

再生能源

水力

位能→電能

90%

沼氣(新屋)

熱能電能

40%以上

生質能

熱能→電能

35%

風力

動能→電能

30%-50%

不可

太陽能

熱能→電能

15%-22%

不可

燃煤

熱能→電能

43%

 永豐餘沼氣發電系統

永豐餘四大循環 國內完整再生循環經濟之典範

能源循環面向上,中華紙漿花蓮廠自1968年建廠後,以木片為製漿原料,在取用木片中纖維素製漿的同時,將過程剩餘的木質素化為製漿所需之汽電共生能源,打造木質素全循環運用以生產紙漿。此外,除永豐餘工業用紙新屋廠以造紙製程水處理的有機物產生沼氣外,由於回收紙的纖維中參雜許多高熱值的固體製程餘料(塑膠為主),永豐餘將這些有機餘料經篩選分類,利用RDF(Refuse Derived Fuel, RDF)造粒技術,將固體有機餘料衍生為再生能源,用餘料取代煤,減少化石燃料的使用。永豐餘也正規畫興建全台首座完全使用衍生燃料的無煤汽電共生系統,裝置容量達9,500kW,預計2019年年底建置完成,這是當前最有效將廢塑料轉化為能源的方法。永豐餘呼籲,政府應比照沼氣等再生能源獎勵辦法,為 RDF發電提供獎勵金,以加速將廢塑料再利用並促進台灣循環經濟向前發展。

水循環面向上,永豐餘最大化水的使用次數、最小化水的使用噸數。永豐餘讓水資源在廠區內不斷地循環使用,工業用紙廠生產1噸的紙,消耗水量為6噸,消費品廠更為節省生產1噸衛生紙僅需4噸,在汽電共生、製漿、造紙、紙器等製程大量使用回收水,使水資源價值發揮至最大。主要據點平均每滴水可重複使用5次;若以消費品廠為例,循環次數更超過20次。此外,永豐餘更在大型營運據點旁建設濕地(如大樹舊鐵橋濕地),涵養土壤與植被,在固碳同時提供多元的動物棲息地。

紙的再生循環面向上,全台每年消耗超過425萬噸的紙,而台灣造紙業1年回收紙的收購量高達395萬公噸,其中有2/3、約270萬噸採購自國內回收紙。目前國內紙類回收率65.7%,紙廠回收紙利用率達93%,早已達先進國家標準。在永豐餘工業用紙廠,製程中使用超過95%的再生回收紙,延續碳的儲存時間與使用價值。紙業在時代演進與歷史發展長河中,著實扮演著舉足輕重的社會清道夫。

碳循環面向上,碳循環是地球存在最自然的循環系統。造林是最重要的固碳途徑,紙則是讓碳得以被使用與保存的重要媒介。植物藉由光合作用,結合大氣中的二氧化碳與水,形成多醣體生質物,同時固定大氣中的碳;永豐餘則持續運用科技,將這些生質物轉化為日常生活所需之材料,並延續植物固碳之價值;這些材料在使用後最終回歸大地,或成為能源之原料。永豐餘是林、漿、紙一貫的生產工廠,從造林到造紙,串連起全球固碳產業鏈。

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