生質能助攻製造業達成淨零碳排

徐英綺 /
財團法人工業技術研究院農能技術發展部研發經理

  製造業因應製程殺菌、加溫等等需求,往往需使用鍋爐等能源系統供應熱能,但能源系統多使用石化燃料,使得能源系統成為製造業主要碳排放來源,但如何兼顧企業發展與實現淨零碳排的目標呢?

  以生質燃料取代石化燃料是個技術成熟度高、硬體轉換成本較低且減碳效益顯著的方法,舉例:蒸發量15公噸之鏈排爐燃料由煤炭轉為木顆粒(表 1),原使用煤炭時每公噸蒸汽排放214公斤二氧化碳當量,當改為木顆粒燃料後,因木顆粒燃料屬於生質燃料,燃燒產生之二氧化碳毋須彙總到排放總量,僅需計算甲烷與氧化亞氮之排放(環境部,2022),因此使用木顆粒燃料每公噸蒸汽排放為6公斤二氧化碳當量,其單位蒸氣排碳量下降97 %,顯示石化燃料轉換再生燃料可大幅降低能源系統碳排放量,使製造業達成淨零排碳不再遙不可及。

表 1 燃煤鍋爐改燒生質燃料單位蒸氣碳排放量比較表

  好消息是生質燃料不一定需要外購,企業業內可能具備豐富的生質能源,例如食品業、畜牧業、光電業、石化業、污水處理業等,工廠內廢水以生物處理過程所產生沼氣即為珍貴的生質能源(圖 1(a)),沼氣若排放到大氣中其溫室效應之影響為二氧化碳之25倍(Forster, P , et al,2007),當沼氣經燃燒轉換為二氧化碳,其溫室效應影響下降,可降低企業溫室氣體排放,此外沼氣燃燒產生熱能亦可利用,創造衍生綠能效益;其他如造紙業從木片提取纖維素剩餘之木質素(俗稱黑液)(圖 1(b))、製糖業製糖後的蔗渣(圖 1(c)),皆是良好的生質燃料,可以供應工廠所需蒸氣與電能。

(a)

(b)

(c)

圖 1 企業內可用的生質料源(a)廢水處理產生沼氣(b) 造紙業從木片提取纖維素剩餘之木質素(俗稱黑液)(c) 製糖業製糖後的蔗渣

  利用生質能產生電能之案場,可透申請再生能源憑證取得綠電效益,今年度生質能再生能源憑證核發張數已超過6萬張(截至2023年10月),自2021年起生質能再生能源憑證年核發張數已成長900倍,而工研院中分院及擔任生質能再生能源憑證查核與輔導團隊,協助生質能案場排除技術與行政瓶頸,此外工研院中分院為專業生質能產業化輔導團隊,具備沼氣發電、生質能生產系統建置規劃輔導實績(圖 2),可幫助企業於淨零減碳挑戰中,找到務實可執行之方法與法規諮詢,幫助企業在新一輪的減碳競爭中保持常勝及競爭力,維持企業長期獲利與穩定發展。

圖 2 工研院中分院農能技術發展部輔導實績與聯絡方式