立法院-燃煤發電技術發展與空污影響之相關概念初探

為降低燃煤發電對空氣污染之影響，近年來研發出有別於傳統燃煤發電之 ... 它可以被形容為燃煤電廠使用品質較佳、含碳量較高的煤炭，即無煙煤(其次等級分別為亞煙煤、 ... 跳到主要內容區塊 ::: ::: 研究成果 法案評估 專題研究 兩岸研究 聯合研究 議題研析 委員登入 議題研析 Facebook twitter print envelope ::: 首頁 關於立法院 各單位 法制局 研究成果 議題研析 燃煤發電技術發展與空污影響之相關概念初探 一、題目：燃煤發電技術發展與空污影響之相關概念初探 二、所涉法律 空氣污染防制法、溫室氣體減量及管理法 三、探討研析 燃煤對空氣污染的影響，可分區域性的「空氣污染物」及「溫室氣體」，前者最令國人關注的便是細懸浮微粒(PM2.5)，而後者受到世人矚目的就是二氧化碳。

為降低燃煤發電對空氣污染之影響，近年來研發出有別於傳統燃煤發電之技術—「乾淨煤」(cleancoal)，然此意涵及其相關概念為何，茲初探如下： (一)乾淨煤之意涵：乾淨煤定義多元而常引起爭議的名詞。

它可以被形容為燃煤電廠使用品質較佳、含碳量較高的煤炭，即無煙煤(其次等級分別為亞煙煤、一般煤)，此外，也可指採行「潔淨煤技術」(CleanCoalTechnologies，CCT)以及「碳捕捉及封存技術」(CarbonCaptureandStorage，CCS)，於煤炭洗選、發電機組、發電方式，一路到二氧化碳的產生、封存等環節的應用，將燃煤所產生的污染、傷害降到最低而言。

簡言之，乾淨煤是「相對乾淨煤」，並非「洗煤」而乾淨。

(二)潔淨煤技術（CCT）：CCT目標是全面性的將煤炭在其生命週期所造成的污染以及傷害降到最低。

在燃燒前，可透過煤炭的洗選技術，降低燃燒效率的雜質，例如：二氧化硫、一氧化氮等等，目前最常使用的方式是利用重力原理，洗選出較高純度的煤炭。

另為提高燃煤設備的運作效率，可以使用煤炭氣化複循環的發電技術（IntegratedGasificationCombinedCycle，IGCC，主要是由空氣分離、氣化、淨化等製程和複循環機組所組成之發電技術），先在高溫高壓的狀態下將煤炭氣化，形成氫氣和一氧化碳的合成氣，將合成氣燃燒後，推動氣渦輪發電機，而氣渦輪發電機在發電過程中額外產生的廢熱，再使用蒸氣渦輪機進行發電，這是目前最具潛力的方式。

(三)超超臨界(USC)之概念：在論及乾淨煤技術時，時常被提到「超超臨界」(UltraSupercriticalPowerGenerationTechnology，USC)的概念。

簡單來說，火力發電是透過蒸氣推動反應爐，產生電力，因此「蒸氣的溫度和壓力越高，水的發電效率就會越高。

」當水達到攝氏374.15度、22.115兆帕壓力下，水蒸氣的密度會接近液態水的密度，稱之為「水的臨界參數」，在這參數以上就稱為「超臨界參數」，再往上超過攝氏600度、22-28兆帕壓力時，則稱為「超超臨界」。

亦即，調高作業的溫度與壓力可提升效率，便能節省所耗燃料，進而降低發電時所伴隨之二氧化碳排放。

(四)碳捕捉與碳封存技術(CCS)：碳捕捉技術的目的是產生能運輸到封存地點的二氧化碳高壓濃縮液，由於此技術能去除85%~95%能源轉換及使用時所產生的二氧化碳，因此被視為最有效的減量技術。

碳捕捉技術有三種捕捉途徑：燃燒後捕捉、燃燒前捕捉及富氧燃燒。

碳封技術的目的是在使二氧化碳在安全的環境下長期儲存並與大氣隔離。

國際上現行的大規模封存技術包括：地質封存、礦化封存及海洋封存，其中礦化與海洋封存所需技術仍屬研究階段，礦化封存的反應速率太慢且成本高昂，短期內不易商業化利用，而海洋封存則對海洋生態影響風險太高，至於地質封存的技術及經濟可行性均較優於其他二者，且國際間研究計畫也以地質封存為主。

(五)日本計畫2020年將乾淨煤技術正式帶入該國現有發電體系：位於日本瀨戶內海的大崎示範發電廠則是利用攝氏1300度燒煤並同時吹入氧氣將煤炭氣化，因為是利用氣化後的煤炭發電，並非直接利用燃燒煤炭，因此能夠大幅降低二氧化碳之排放，同時，示範電廠也擁有燃料電池複循環發電系統，能夠從氣體中提取氫氣，並與氧氣產生反應後產生電力。

此示範電廠的發電效能比日本最先進的燃煤電廠高30%，而且能減少30%的二氧化碳排放量，比一般火力發電廠減少約40%的碳排量。

日本目前計劃在2020年將大崎示範電廠的技術正式帶入該國現有的火力發電體系。

四、建議事項 (一)乾淨煤係相對傳統燃煤發電空污程度較低，並非毫無污染；其技術運用應含括整個CCT及CCS，非僅限於煤炭品質篩選：乾淨煤技術僅是在表彰其燃燒發電所產生之污染相較低於傳統之燃煤發電，特別是在世人關注的二氧化碳排放量上，是減少的。

但無可諱言的是，採用乾淨煤技術之燃煤發電，仍會產生二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物及粒狀物等排放之污染，尚不能與燃氣發電之較低污染，等同視之。

如前所述，乾淨煤之意義具有多元性，然就降低燃煤發電污染之目標觀之，自應以從煤炭洗選、發電機組、發電方式等，乃至封存等環節的應用，將燃煤所產生的污染、傷害降到最低之乾淨煤技術。

簡言之，仍應從「源頭減量」、「製成改善」及「端末處理」等面向著眼，降低燃煤發電之可能污染來源。

(二)採用乾淨煤發電之能源政策，應通盤檢討相關重要因素：乾淨煤技術相較於傳統燃煤發電，在外國經驗上其污染影響較低，但乾淨煤發電技術之興建成本，不僅高於傳統燃煤電廠，且其污染風險仍高於燃氣發電。

此外，燃煤電廠污染之危害有無或程度高低，係與電廠興建地點之空間、地形、生態、氣候等各個因素息息相關，乃至於該技術應用之熟捻度等皆有關連。

是以，若欲採行乾淨煤發電之能源政策，自仍應綜合上述各項主客觀因素後，通盤審慎評估之。