汽电共生厂清洁生产之研讨

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1、汽电共生厂清洁生产之研讨 罗光楣台北市光宇工程顾问股份有限公司 摘要：民营企业发展设置汽电共生事业最主要的目的在于维持自身稳定的电力 品质以提升原企业之工业生产质量。但由于近年来环保意识所造成的群翠冲突以及越 来越严谨的国家与国际环保要求，屡屡造成各民营企业在经营汽电共生事业时的“外部 成本”，这样的结果令企业主不得不严肃的去面对环境问题，然而环境意识的抬头，对于 电力事业将只有成本支出，而没有效益回收的可能吗? 联合国于1 9 9 4 年开始推动“国家清洁生产计画”，呼籁世界各国政府推动清洁生产 的理念与相关计画。为因应国际趋势且有效兼顾环境保护与经济发展，我政府早于7 9 年起便积极推动与

2、“清洁生产”理念不谋而合的“工业减废”。“工业减废”即是利用合理 的制程、良好的管理，从制程源头来改善，并致力于废弃物的资源化与回收再利用。对于 电力事业来说，应该从哪些方面的工业减废著手才能符合国家的政策以及世界的环保潮 流，乃至于更进一步的减少环境抗争事件。“清洁生产”涵盖的层面较“工业减废”更为 广阔，著重在污染的预防及生产效率和服务的提升，兼顾制程、产品、服务各方面有关物 料、制程、人员、设备、服务等之相关管理，期达到省资源、低耗能、低污染、低毒性与低环 境冲击之效果，进而创造环境、经济效益与提高产业竞争力。在这样的理念下，汽电共生 事业是否可借由道入“清洁生产”的概念、采用“清洁生产

3、”的技术，来降低资源、能源的 耗用、废弃物的产生( 直接成本的减少) ，提升生产效率( 废弃物越多代表生产效率越 低) 、环境品质( 直接与间接的效益收入) 。借由国际上不同产业及国内其他大型工业的 推动经验来看，“清洁生产”确实是企业达成经济成长及环境保护双赢的重要手段，对国 家或国际上来说，亦是全球追求永续发展的必经之路。因此，企业在考量国际间对企业 环境表现要求日益严苛与国内对环保标准与规范提高、民幂环境意识升高的三重压力 下，企业应未雨绸缪及早实施清洁生产或污染预防等相关措施，以为因应。 关键字：汽电共生、清洁生产、永续发展 一、清洁生产功能 汽电共生业者执行清洁生产可获得之利基有下例

4、几项： ( 一) 降低成本、提高生产力 借由能资源使用效率提升，节省物料与原料使用量，借以降低电力生产成本，此外， 生产过程中降低废水、固体废弃物、空气污染物的产生，直接溅少污染防制作业管末处理 的成本，间接提高能资源的利用率。 ( 二) 降低环境风险与影响 6 3 3 借由有效控制并溅少污染物产生与波漏意外，建立与地方民艰良好的“环境”互动 关系。 ( 三) 提升企业形象 企业由道入清洁生产技术的施行，塑造企业的环保形象，间接提升母企业竞逐全球 的利基。 ( 四) 增加新兴商机 未来借由资源回收、或废弃物再利用所生产绿色商品、绿色电力( 再生能源或符合国 际环保潮流的电力生产) 均将由既有市

5、场区隔开来，产生另一高附加价值的经济市场，对 于企业而言以清洁生产技术生产的绿色产品、绿色电力，更能使产品赢得绝佳的地位，制 造商机。 这种透过清洁生产有效达成降低成本，节省能资源，废弃物溅量，能源资回收再利用 的最终目的，即是达到经济与环境、社区共生的三重效益( 请参阅图一) 。 二、清洁生产执行程序与方法 汽电共生业者执行清洁生产步骤可分为下列三阶段： 开始阶段 评估阶段 执行阶段 在这三阶段内重要工作项目显示如图二，其工作内容简述如下： ( 一) 开始阶段 1 主管之承诺 企业主管之承诺位于工作行的最顶端，表示施行清洁生产之成功关键在于 图一汽电共生业者执行清洁生产功能 主管之承诺，促使

6、主管承诺施行清洁生产之因素如下： ( 1 ) 法规要求；例如现行或将来地方与中央环保机关之环保法规。 ( 2 ) 公司目标或社会对发电业的期望。 ( 3 ) 管末处理带来的高资本投资。 - - 6 3 4 - - ( 4 ) 发电成本显著降低之经济诱因。 ( 5 ) 将现有发电设备改善效率提高生产力以增进收益。 2 建立各项计画 基于主管对清洁生产重视及承诺，接下来研拟各种与清洁生产关计画。清洁生产计 画是由下列需求所产生： - ( 1 ) 最少量废弃物之产生( M i n i m i z eG e n e r a t i o n ) ：生产过程中产生最少量的废水、废 气、粒状污染物等，或指分

7、离程序中产生最少量的飞灰、底灰或废弃物。 ( 2 ) 少量之进料( M i n i m i z eI n t r o d u c t i o n ) ：对主要燃料( 燃煤、天然气、燃油) 次要的原 料( 如水及化学添加物等) 之进料量予以最少化。 图二汽电共生业施行清洁生产步骤 ( 3 ) 分离与再利用( S e g r e g a t ea n dR e u s e ) ：在废弃物流产生时即考虑废弃物之分流与 再利用，例如废水、废气、废热。 ( 4 ) 回收( R e c y c l e ) ：使回收程序于整厂设计时便整合成为流程之一重要单元。 ( 5 ) 从废弃物回收热能( R e c o

8、 v e r yE n e r g yV a l u ei nW a s t e ) ：如中、低温蒸气之再利用、 氢气等之焚化。 ( 6 ) 排放前之处理( T r e a tf o rD i s c h a r g e ) ：以生物及物理化学处理降低废弃物之危害 性及毒性。 ( 7 ) 安全处置( S a f eD i s p o s a l ) ：将废弃物以对环境及人类无害之方式处理及处置。 3 选择计画 - - 6 3 5 在考量成本及效率的前提下，选择与执行清洁生产诱因相关计画，最普遍的三种诱 因为： ( 1 ) 避免安装新的污染防治( 制) 处理设备，节省成本。 ( 2 ) 燃料损失

9、之价值。 ( 3 ) 提高效率降低发电成本。并拟定诱因权重进而排定各计画执行时程及程序。 4 建立评估团队 评估团队核心成员应为4 至6 人，所需专业领域包括：企业管理，程序、化学、环境工 程，工程、燃料能源分析，及操作维护等。每位成员在团队中扮演角色应加以说明及确 定，此外亦应指定团队领道人。团队领道人需具有领道能力及各专业领域之经验及 知识。 ( 二) 评估阶段 1 资料收集 评估阶段中资料之蔸集应包括： ( 1 ) 生产程序平衡的流程图，例如用水平衡图。 ( 2 ) 燃料分析，例如煤质分析。 ( 3 ) 相关法规资讯，例如环保法规。 ( 4 ) 燃料使用量及发电量与蒸汽量生产之预测。 (

10、 5 ) 会计资讯，例如燃料成品、维护成本、设备改善成本。 ( 6 ) 其他资讯 2 提出方案 依据废水、废热、硫氧化物、氮氧化物、粒状物、温室效应气体，及产品品质( 电力、蒸 气) 、中间产物( 废热) ，及其它物质( 如飞灰、底灰、石膏等) 等产生流程及品质，拟定各流 程改善方案。 3 筛选方案 利用集体会议召开即同时进行第一阶段清洁生产方案之筛选，筛选的准则不宜规范 太多，以免窒碍难行，其方向包括： ( 1 ) 所提出之技术是可行的或可完成的。 ( 2 ) 投资成本是可接受的。 ( 3 ) 停工时间是可弹性规划的。 ( 4 ) 低能源耗用，可降低温室效益气体排放的。 ( 5 ) 废弃物之

11、低产生与排放量。 ( 6 ) 运转效率改善与提升。 ( 7 ) 符合经济效益。 ( 8 ) 能符合或超过地方或中央环保法规之要求。 另在技术评估之同时，下列之典型问题亦需在专家会议中研议，对本方案是否确实 具有预期之功能? ( 9 ) 是否在现场、公司其它场址、或在其它公司已存在类似之系统? ( 1 0 ) 是否需要研究单位人员或顾问公司进行或缘上测试( o nl i n et e s t i n g ) 或模拟 6 3 6 测试? ( 11 ) 本方案道致溅废之量预估有多少? ( 1 2 ) 是否有足绚之空间供新设备之置放? ( 1 3 ) 本方案是否会影响其他运转工作? ( 1 4 ) 本

12、方案须多少准备时间即可进人实继商转阶段? ( 1 5 ) 是否需要更多的操作人力及操作技术? 是否需要举行人员训练? ( 1 6 ) 是否需要新的设计? ( 1 7 ) 更新程序或改善后所采用的设备是否由厂商提供? 该厂商是否有足麴的支援 能力? ( 1 8 ) 是否需要申请新的许可? 相关法规对本方案之要求为何? 废弃物流是否已 改变? ( 1 9 ) 是否会降低安全性? 产生新的工安问题? 对员工健康、社区福祉及公艰关系 的影响如何? ( 三) 执行阶段 在清洁生产执行阶段包括下述四个步骤： 4 召开核心评估团队会议以达成团队共识。 5 建立初步执行计画，其中应包含以下内容： ( 1 )

13、R & D 经费支出。 ( 2 ) 计画之资本支出。 ( 3 ) 完成计画之资源。 ( 4 ) 待完成的任务清单。 ( 5 ) 计画进行时程。 6 确定已获得执行之许可，亦即经营阶层已授权全力支持执行。 7 开始执行。 三、清洁生产指标 清洁生产指标是汽电共生业者用以评估发电过程之清洁度，也就是针对环境污染， 资源消耗，环境生态风险，或冲击之程度，做量化的评定。评定的结果以指标来表示，作 为自己与自己比，或是自己与别人比之标的。其目的是经过比较后发现自己清洁生产改 进之空间。现阶段汽电共生业者实施指标内容包括： ( 四) 能源耗用指标 汽电共生机组之各单项设备运转效率皆为影响成本之因素，而相同

14、功能之设备，将 因厂牌、型式、材料等等不同而效率也会有差具，因此在装机初始对设备之选用即需慎重 考量，勿因采购低效率之设备造成往后数十年难以弥补之憾事。 能源耗用指标之订定乃参考能源局目前针对合格汽电共生厂效率查验之时所采用 之总热效率公式，将煤耗量与发电量均换算为无因次单位作为标准。另因国内汽电共生 厂跟资源回收厂者在能源使用上包含燃煤、燃油、燃气及其他燃料( 废轮胎、农业废弃物、 一般事业废弃物、有害事业废弃物) 等不同之来源，因此均采燃料热值为统一单位为准， 故该指标可定义为： 6 3 7 能源耗用指标= 总热效率= 丁酮蟊氐翥耸擎誊譬蓑x 1 0 0 有效热能产出比率( h R ) =

15、 丽酮瑟瓯蠢擎瞽等笔篱x 1 0 0 此外为另订两个副指标，分别为锅炉效率指标及厂内用电指标 1 锅炉效率指标 以热损失法作为锅炉效率指标之计算方式，首先计算下列因燃烧过程各单项之 损失。 ( 1 ) 干烟气带走之热量损失。 ( 2 ) 燃料内之氢气( H ：) 及水份( H ：0 ) 燃烧之损失。 ( 3 ) 燃烧空气中之水份燃烧损失。 ( 4 ) 未燃烧损失。 ( 5 ) 辐射热损失。 ( 6 ) 计算外之损失。 ( 1 ) 一( 6 ) 项相加后即为锅炉之热损失。因此锅炉效率等于1 一锅炉之热损失。在 此必须特别注意，使用热损失法除了要蔸集相关运转数据外，燃料必须做元素分析及测 量空气预

16、热器没漏率等。 2 厂内用电指标 厂内用电指标= 磊窘勰 ( 二) 温室效应指标 二氧化碳为无色、无味、无臭、活性极低且对人体、生物并无直接明显危害的气体，在 自然界中只要是含碳化合物经氧化作用( 如生物呼吸、燃烧等) 皆会产生，亦是植物进行 光合作用的重要原料之一。因此，过去从未认为二氧化碳是空气污染物，而在环境影响 评估的范围中，亦甚少纳入评估。但是随著全球气候暖化情况日益严重，科学界在致力 寻找气候变迁的影响因子中发现，造成温室效应现象的主因是道源于全球温室气体大幅 增加之故，而二氧化碳为主要元凶之一，其贡献度据部份研究显示可能超过5 0 。大气 中二氧化碳的增量主要是来自于全球工业化，带动各项文明快速发展所伴随的能源耗用 增加之故，尤其是含碳化石燃料，如原油、煤、天然气等。对于重大开发案之二氧化碳排 放增量纳入环境影响评估，故未来之相关开发计画应特别重视及注意二氧化碳排放增量 之问题，先行评估其对开发计画之影响。 国际间统计