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再生循环经济典范 新屋厂全台最大沼气发电 开创绿色能源新时代

2019-10-25
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公共事务部

历时五年努力,永丰余24日宣布,新屋厂正式启用全台最大的沼气发电系统。新屋厂每天的沼气产量为28,000立方米,甲烷纯度达到80%,发电效率为40%,三项指标均为台湾业界领先。目前新屋厂沼气发电已设有两套容量共计2,400kW的发电系统,第三套容量1,560kW的发电系统,预计2020年第3季完工,届时年发电量将达3,200万度,可供台湾近1万户家庭用电。

依全球生物厌氧技术先驱的荷兰帕克公司(PAQUES)统计,全亚洲共有约500余座厌氧沼气厂,而沼气转化率能达到新屋厂等级者仅有9座,永丰余新屋厂无疑已跻身亚洲顶尖水准之列。

桃园市长郑文灿24日也特别莅临新屋厂,与永丰余投控董事何寿川、永丰余余投控董事长何奕达及环保署废管处处长赖莹莹等人,一同进行启动仪式。郑文灿表示,桃园一年创造3兆元工业产值,是全台工业产值最高地区。而桃园市近来特别关注循环经济议题,让环保从价值观念出发进而形成产业链,创造成「工业循环」,让每个工业材料创造第二生命。他特别称赞,永丰余善用每项材料,长期以来就是循环经济的领航者,带动台湾工业发展的方向。

 永丰余沼气发电

永丰余实践全循环 为台湾能源「沼」到新出路
1924年,永丰余以农业贸易起家。在初创生产事业时,便运用农业废弃物的甘蔗渣来造纸,永丰余的「循环经济」篇章,也就此展开。时至今日,永丰余在生产的同时,仍不断同步思考碳、水、纸、再生能源等四大循环,期望所有资源都能不断地循环利用,甚至透过技术加值转化,提升资源运用效率及价值,朝「零废弃」全循环迈进,成为国内完整再生循环经济之典范。

新屋厂自2014年开始规划配合3号机组的厌氧循环系统;2015年动工并完成试车测试;2018年完成发电系统;2019年6月正式并网。新屋厂沼气发电系统全程以微生物分解、发酵、环境友善进行设计。在沼气纯化脱硫制程,为避免传统化学除硫对环境造成的额外污染负荷,也采用先进的生物脱硫方式。利用独门微生物技术培养与管理的生物菌,在其中扮演了非常关键的角色。

独门科技菌种培育 沼气产制效能提升200倍
沼气发电的原理,是将制程排放水的有机物转换成沼气(甲烷),甲烷经过内燃机转变热能,推动发电机,产生电能。由於纸厂运作的排放水中具有大量的有机物质,经由厌氧菌分解就可以形成沼气。

永丰余新屋厂透过科技化的厌氧菌种培育技术,将事业废弃物转换成可供发电的沼气,甲烷浓度可达到80%,直追号称「最洁净能源」的天然气;且永丰余的发酵产气效率优异,从制程排放水送进厌氧反应槽起算到产生沼气,只需要4小时,远高於过去养殖、厨余原料需要20~35天产生沼气,效率提升近200倍。

 

 

养殖沼气

厨余沼气

新屋沼气

天然气

甲烷比例

65%

65~70%

80%

89%

发酵时间

20~30天
约600小时

30~35天

约800小时

4小时

-
(石化进口)

永丰余之所以能创造高效率沼电,在於运用智慧科技培育六种优质厌氧菌,并针对其温度、酸硷值等环境变数控管,有效提高厌氧菌分解效能。目前新屋厂所培育的科技菌种,已获得食品制造加工业等同样具备厌氧生物处理系统的企业大量采购,同时也接获印尼等跨国企业订单。未来,新屋厂除自身的沼气供电,还能将独门科技菌种输出给其他沼气电厂使用,全面提升台湾沼气发电的整体效能。

永丰余新屋厂透过科技化的厌氧菌种培育技术,以及厂区能源循环的智慧管理系统,可将沼气发电的能量转换率提升至40%以上,能量转换效率远超过风力、太阳能等再生能源。

台湾基载电力充裕,关键在於如何弥平尖载电力的需求缺口。透过精密的环境条件掌控,新屋厂得以24小时连续不间断产生沼气,不似风场、日照受天气、季节等因素影响;且沼电科技得以自由选择发电时间,突破以往太阳能、风力无法供应尖载电力的缺憾。

 

发电方式

能量转换

能量转换率

选择
发电
时间

外部污染&碳排放

再生能源

水力

位能→电能

90%

沼气(新屋)

热能电能

40%以上

生质能

热能→电能

35%

风力

动能→电能

30%-50%

不可

太阳能

热能→电能

15%-22%

不可

燃煤

热能→电能

43%

 永丰余沼气发电系统

永丰余四大循环 国内完整再生循环经济之典范

能源循环面向上,中华纸浆花莲厂自1968年建厂后,以木片为制浆原料,在取用木片中纤维素制浆的同时,将过程剩余的木质素化为制浆所需之汽电共生能源,打造木质素全循环运用以生产纸浆。此外,除永丰余工业用纸新屋厂以造纸制程水处理的有机物产生沼气外,由於回收纸的纤维中参杂许多高热值的固体制程余料(塑胶为主),永丰余将这些有机余料经筛选分类,利用RDF(Refuse Derived Fuel, RDF)造粒技术,将固体有机余料衍生为再生能源,用余料取代煤,减少化石燃料的使用。永丰余也正规画兴建全台首座完全使用衍生燃料的无煤汽电共生系统,装置容量达9,500kW,预计2019年年底建置完成,这是当前最有效将废塑料转化为能源的方法。永丰余呼吁,政府应比照沼气等再生能源奖励办法,为 RDF发电提供奖励金,以加速将废塑料再利用并促进台湾循环经济向前发展。

水循环面向上,永丰余最大化水的使用次数、最小化水的使用吨数。永丰余让水资源在厂区内不断地循环使用,工业用纸厂生产1吨的纸,消耗水量为6吨,消费品厂更为节省生产1吨卫生纸仅需4吨,在汽电共生、制浆、造纸、纸器等制程大量使用回收水,使水资源价值发挥至最大。主要据点平均每滴水可重复使用5次;若以消费品厂为例,循环次数更超过20次。此外,永丰余更在大型营运据点旁建设湿地(如大树旧铁桥湿地),涵养土壤与植被,在固碳同时提供多元的动物栖息地。

纸的再生循环面向上,全台每年消耗超过425万吨的纸,而台湾造纸业1年回收纸的收购量高达395万公吨,其中有2/3、约270万吨采购自国内回收纸。目前国内纸类回收率65.7%,纸厂回收纸利用率达93%,早已达先进国家标准。在永丰余工业用纸厂,制程中使用超过95%的再生回收纸,延续碳的储存时间与使用价值。纸业在时代演进与历史发展长河中,著实扮演著举足轻重的社会清道夫。

碳循环面向上,碳循环是地球存在最自然的循环系统。造林是最重要的固碳途径,纸则是让碳得以被使用与保存的重要媒介。植物藉由光合作用,结合大气中的二氧化碳与水,形成多醣体生质物,同时固定大气中的碳;永丰余则持续运用科技,将这些生质物转化为日常生活所需之材料,并延续植物固碳之价值;这些材料在使用后最终回归大地,或成为能源之原料。永丰余是林、浆、纸一贯的生产工厂,从造林到造纸,串连起全球固碳产业链。

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