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綠色行動

生態低碳島不是夢低碳環保全方位 綠能生態有智慧

大潭發電廠兼備低碳的天然氣與潔淨的風力兩種發電方式,是台電推行綠能環保的縮影。此外,台電綜合研究所也致力於資源再利用與綠色建材的研發,落實低碳理念,而綠能智慧屋與綠能智慧生態園區的建置,實踐了綠能低碳島的目標,體現了綠色能源開發與環境生態友善共存的環保願景。

電力供應與國家發展息息相關,隨著產業發展需求,台電不斷提升供電穩定性,實踐「充裕電源,平衡區域電力供應與需求」的承諾。除了針對既有發電廠的維護與效能提升外,台電也配合國家能源政策,擴大推廣再生能源,期望能以低碳環保的永續目標,為國家帶來充足的電力供應。

將心比心 低碳零污新風貌

位於桃園觀音區的大潭發電廠所在地的居民,於民國51年石門水庫興建時自淹沒區遷離,又在73年大潭村發生「高銀化工廠」排放鎘廢水,污染農地種出鎘米時再度遷徙,定居於此。因此當台電選址大潭做為發電廠預定地時,就決定「將心比心」,要給這塊土地帶來美好的風貌與未來。

以天然氣為燃料的大潭發電廠,肩負起北部地區35%用電的重責大任。高效率、低污染的天然氣複循環發電機組,締造58.75%發電效率的好成績,較一般傳統複循環機組的51%發電效率高;在碳排放量上,天然氣發電更是低於燃煤發電,屬於低碳能源。除此之外,廠區也積極開發再生能源。

風力發電是最乾淨的再生能源之一,既不會產生二氧化碳,也沒有污染空氣、產生溫室氣體等問題,更重要的是,風力來源不虞匱乏。迄104年底,大潭發電廠廠區及鄰近濱海裝設了28部風力發電機,每年可以發出一億度的電力,減碳效果顯著。除了潔淨的發電之外,沿著海岸線架設、高聳白色的風力發電機螺旋翼,緩緩在蔚藍天空轉動,成為桃園觀音地區的觀光美景,還吸引電影《不能說的秘密》前來取景。大潭第八號風機塔架具特色客家花布彩繪,已成為新人拍攝婚紗的熱門景點。

產出低碳的天然氣與潔淨的風力兩種發電的大潭發電廠,對地球的友善還不止於此,整個廠區的規劃、施工到經營,都具高標準的環保承諾。煙氣排放、廢水處理、冷卻水處理、噪音控制等,大潭發電廠不僅符合環保法規要求,甚至還更超越,積極實踐全方位低碳。廠區公園39公頃的綠化外,還認養了流經廠區的小飯壢溪,在溪邊種植柳樹,每年定時淨溪,維護環境整潔與自然生態。在節能減碳、低碳環保上,都做了最好的示範,堪稱台電引以為傲的低碳能源旗艦廠。

不只電廠走向全方位低碳環保,為了實踐「生態低碳島」的目標,台電也投入綠能智慧生態園區的開發。

綠能智慧生態園區 實踐生態低碳島

氣候變遷、溫室氣體排放對人類生存的影響與日俱增,綠色能源被認為是阻止環境惡化的一帖良藥。然而,對以電力供應者為角色定位的台電而言,在推動綠能過程中,如何妥切地維護當地生態,同時巧妙地減緩既有使用化石燃料發電過程所產生對於環境衝擊的因子,進而轉化成為有利於生態維護的元素,實為重要的研究方針。

臺灣本島的電網結構完善,但以偏鄉地區與離島地區為例,因為沒有成本較低的大型電力機組供應電源,供電成本相對較本島來得高,因此,發展可以自給自足的綠能微型電網供電模式,以配合低碳生活的訴求,這樣的生態低碳島的概念正快速成形。

為達成綠能生態低碳島的實現,台電預計先從小規模來開發關鍵技術,累積實務經驗,來降低研發成本,並減縮實證空間與時程。因此由規模較小的綠能智慧屋、綠能生態園區、智慧綠社區逐漸擴大到綠能生態低碳島,體現綠色能源開發與環境生態友善共存之理念。

101年, 台電綜合研究所( 簡稱「綜研所」)樹林所區低碳發電研試中心,建置了「綠能智慧屋」做為研發與創意的基地,104年整合了綠色電能供電站與透水性鋪面道路(海綿道路),建置綠色電能系統,並整建原先的景觀花園為綠能生態園區,做為技術展示與教育。其中綠能供電站以太陽能、風力機和儲能電池為主,市電供應為輔,讓綠能的運用極大化,並能同時兼顧電能系統的穩定供應;綠能供電站周邊道路則採取生態工法,導入以煤灰為主的海綿道路取代水泥,達到二氧化碳減量的功效。海綿道路不僅有蓄水、調節地表溫度的功效,也可以和園區內的生態池連結,達到環境友善、生態平衡的目標。

走在時代前端的「綠能智慧生態園區計畫」,包括已完成的綠能智慧屋,以及正在興建中的綠能供電站、海綿步道、教育性生態池、植草磚停車格、雨水收集等,另外也計畫設置太陽能停車棚、綠電生活館等,及將水資源管理導入智慧型能源管理系統。

綠能智慧屋 家庭也可智慧節能

綠能智慧屋其實已有相當成熟的技術,101年綜研所從日本住友電工引進的全釩氧化還原液流(all Vanadium Redox Flow Battery, VRFB)儲能系統,用來建置應用在家庭情境的複合型供電系統。為了測試系統的運作,台電將該系統安裝在綜研所低碳發電研試中心頂樓,命名為「綠能智慧屋實驗系統」。經過兩年的試驗,台電在103年的臺北國際發明暨技術交易展,公開展示了其中的儲能系統,當場令人眼睛為之一亮,同步也宣示了讓家家戶戶利用再生能源發電的願景,將能夠徹底落實。

此外,綠能智慧屋還利用雲端技術監控用電負載,透過用電負載統計和用電時程安排,讓綠能智慧屋達到再生能源利用極大化、負載用電最佳化,並可實踐自給自足的「孤島運轉」最終目標。另外,綠能智慧屋也進行微藻的研究。微藻,如同其他植物一樣仰賴光合作用成長,以水、二氧化碳及陽光轉換生生不息,藻類生長的光合反應器像一部巨大的氣體交換機。在自然界中,藻類早就扮演重要的二氧化碳捕捉者角色,亦即通稱的二氧化碳生物匯(Sink),微藻之所以受到重視,是因為生長快速且吸附二氧化碳的能力相當強,每年每公頃可吸收的二氧化碳可達229.5 噸(植林大約10∼16噸),微藻養殖的固碳效益大約是植林的十倍以上。

也就是說,如果可以把電廠排放的二氧化碳加以利用,轉換成新鮮的氧氣和大量的藻體,理論上就可以解決或降低二氧化碳的排放問題。而台電發展養藻固碳,就是想規劃一套適合運用於火力發電廠微藻養殖技術,利用電廠發電後所產生的煙氣來培養藻類,讓藻類吸收二氧化碳轉化為有機體以及氧氣,減少二氧化碳排放量。

資源再利用 低碳更落實

除了綠能智慧,綜研所對於資源再利用研究也投入了相當的努力。以「煤灰」(Coal Ash)來說,火力發電廠在燃煤發電的過程中,會產生大量的副產物——煤灰,煤灰又分為底灰和飛灰,底灰較粗,外表像粗砂,可以做為工程填地或製磚、建材用;飛灰較細,外觀就像水泥,是灰色的粉末,可以添加在混擬土裡改善工程品質。過去台電每年火力發電廠所產出的煤灰約200萬噸,產出的煤灰普遍做為水泥原料、水泥混凝土混合料、複合建材、瀝青填充料及道路穩定材料等;而飛灰則推廣應用於水泥混凝土摻料上。

水泥是高耗能的產品,飛灰具有取代水泥的特性,因此利用飛灰,也就是節能減碳。綜研所近年來研發煤灰的各種可再利用性,其中將飛灰與底灰混合製作成「全煤灰控制性低強度材料(CA-CLSM)」,應用於管溝回填及隔堤工程上,於103年榮獲亞洲電力獎「燃煤發電計畫」銀牌獎暨「環境升級計畫」銅牌獎的肯定。而將自有廢棄物資源化利用於電廠工程,正是台電落實綠色永續的具體作為。

另外綜研所也利用飛灰研發各種綠色營建材料,譬如巧妙地融入廢棄塑膠材料,完成開發具有木頭外表、耐久性佳又有防水功能的「塑木」綠建材。令人更意想不到的是,分別將飛灰加入在陶土、瓷土中,或者與其他釉料結合,所燒製出來的陶製品、瓷製品,色澤和強度上都有特殊的變化,綜研所吳成有博士笑著說「這項結合,正在申請專利,屆時煤灰的可利用度也將再大大提升。」

低碳不是夢!除了儲能、能源管理、水質監測、微藻固碳、煤灰資源化利用等研究試驗外,綠能智慧屋的首部曲,到綠能智慧生態園區的打造計畫,結合智慧綠能技術,落實生態低碳島的永續目標,整個推動計畫過程中所累積的綠能發電數據、儲能效益分析、能源管理技術、資通訊技術、綠建材應用以及生態環境友善技術等,都將成為綠能生態低碳島建置的先端而實用的技術。吳成有博士懇切認為,「必須經由反覆plan–do–check–act, PDCA品質管理循環的歷程,以符合世界潮流,滿足居民需求,能夠永續經營的生態低碳島才得以實現。」低碳遠景,台電戮力以赴。