日本「乾淨媒」火力發電 煤炭氣化減少40%碳排放量

▲▼台中空汙問題嚴重,遭指為元兇的台中電廠煙囪「不見了」。(圖/翻攝自顏寬恒臉書)

▲提到火力發電,腦海裡是否冒出這樣的印象?(示意圖/資料畫面)

國際中心/綜合報導

深澳火力發電廠環評修正通過,由採取採燃煤發電,賴清德院長也強調使用的煤是「乾淨的煤」,要外界不用擔心,其實日本早已研發出「乾淨媒」技術,透過煤炭氣化、燃料電池複循環發電系統(IGFC),能比一般火力發電廠減少約40%的碳排量,再透過超超臨界壓力技術、乾法煙氣脫硫裝置,能進一步減少有害物質的排放,先進的火力發電技術,一改過去黑色濃煙飄散汙染的形象。

據《日經新聞》報導,位於日本瀨戶內海的大崎上島町大崎發電廠,示範採用煤炭氣化、燃料電池複循環發電系統(IGFC),概念上是煤粉進入氣化爐以後,先與氧氣和蒸汽產生反應,經過不完全燃燒,成為一氧化碳與氫氣為主的合成氣,比較重的煤渣則會往下掉,合成氣和比較輕的飛灰則會往上飄,經過冷却、除塵、除硫之後,最後產生乾淨的煤氣,再可以送入複循環機組發電,而分離出去的硫,可以再回收,煤渣則可以舖路再利用,提升不少的附加價值。

▼大崎發電廠IGFC系統概念圖。(圖/翻攝自大崎クールジェン株式会社官網)

▲大崎上島町大崎發電廠。(圖/翻攝自大崎クールジェン株式会社官網)

乾淨煤氣化最大的特色就是產生 CO 和氫氣,這時候氫氣就可以當燃料電池的燃料,可以把它轉化為甲醇,或是汽油或柴油的燃料,都可以利用 CO 和氫來轉化,藉此減少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。

一般傳統火力發電廠是以約攝氏700度的高溫燒煤,產生蒸氣後推動渦輪機,不過大崎示範電廠則是以攝氏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排放。

▼大崎發電廠。(圖/翻攝自大崎クールジェン株式会社官網)

▲大崎上島町大崎發電廠。(圖/翻攝自大崎クールジェン株式会社官網)

這樣的發電廠興建成本比傳統燃煤發電廠高約20%,而且氣化技術也可利用價格較便宜的低品質煤炭,並降低碳排量,大崎CoolGen公司將在大崎上島町運作這座示範廠超過5000個小時,一旦成功,2020年上半年將把這項發電技術正式投入商業營運,但已經有包括波蘭、澳洲、東南亞與非洲都有考察團前來參訪,相當期待它的發展性。

此外,早就使用「乾淨媒」發電的橫濱的磯子火力發電廠也透過「超超臨界壓力技術」和日本首創的乾法煙氣脫硫裝置,透過高壓增加燃煤的效率,減少煤的消耗量,再去除95%以上的硫氧化物、87.5%的氫氧化物和99.9%的煤粉塵,顛覆一般對於火力發電廠的印象,希望減少CO2的排放量,實現全球低碳化目標。

▼磯子火力發電廠。(圖/翻攝自推特)

▲橫濱磯子火力發電廠。(圖/翻攝自推特)

貌似超現實的零碳排、氫能火力發電廠,能否降低對核電的依賴,甚至在未來取代核電?「電源開發株式會社」前總裁中垣喜彥曾在受訪時表示,從基載電源角度來看,核與煤都是重要的基載電源燃料,乾淨煤發展順利的話,當然會對核能帶來一定的影響,「這種可能性是存在的,同樣的架構台灣和日本都相同」。

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