【專文】以淨煤及地熱減輕中部地區PM2.5的空污

中部人會呼吸的痛-空污居高不下 2015年4月14日上午環保署於雲林斗六舉行防制中部及雲嘉南地區 PM2.5 公聽會。在場外，雲林縣長李進勇也與中彰投嘉南等6縣市首長，宣示將以「區域聯防」的方式處理PM2.5問題。雖然此6縣市聯防，但其中沒有針對台中火力電廠列入聯防主要目標之一，使得這聯防實際效用大大打了折扣。 會這麼說的原因是因為位於台中市龍井區麗水海埔新生地，由台中港抽砂回填的台中火力發電厰(TCP)，為全世界最大，排碳量最高的燃煤電厰。該電廠占地277.5公頃，儲煤場面積68公頃，10部燃煤機組、氣渦輪機組的總裝置容量為5,820MW。雖然於2007年煙囪裝置脫硫脫硝設備，硫氧化物排放量仍然有14,000公噸；PM2.5每年仍有598公噸的排放量。根據中興大學環境工程系莊秉潔教授團隊的計算，仍超過人體可承受的健康風險，足以對台灣地區民眾平均壽命造成15.4天的減損危害。再加上中龍高爐煉鋼廠、豐興鋼鐵場燃煤煉鋼，讓台中市一直以來的空氣總懸浮微粒濃度總是高居全台之冠。 消除空污與維護台電營收雙贏策略 在2014年7月的《民報文化》中，本人發表了「核能替代最佳方案－天然氣、深層地熱的優勢潛力評估」文章中，提出了一張「深層地熱加生質能加碳捕捉與利用之20GW電力規劃圖」。但由於篇幅的限制，並未詳加說明。今將其中碳捕捉與利用(CCU)的淨煤技術及地熱的部份再加申論。筆者並且認為廣泛採用CCU淨煤技術及地熱是解決台中地區空氣污染及PM2.5超標的有效方案。而且，只要台中市政府有決心，以自治條例的方式訂定更嚴格的空污防制及PM2.5減量的標準及時程，將可迫使因國際油價及天然氣價格下跌而於2014年大賺一筆的台灣電力公司，在最大固定污染源台中火力發電廠以及第二大污染源的中龍鋼鐵公司，改採碳捕捉淨煤技術來解決台中市之PM2.5問題。 碳捕捉加上碳運用 碳捕捉技術簡單說明即是將原本僅燃生碳改成用碳加水悶燒，因為是加水悶燒，此一悶燒過程即可以提前將空氣懸浮微粒以及CO2等捕捉淨化，降低燃煤產生之空氣污染。悶燒同時會產生CO2、CO和H2，其中CO2捕捉後可以做應用，如農場植物養殖，相關CO2需要之工業應用。CO和H2俗稱合成氣，則可燃燒作為發電使用，加上其本身已經是純氣體，因此效力達50%比起燃煤之 40%更高，或是將CO和H2合成製造酒精，可做更大用途。詳見氣化複循環發電系統示意圖。[nop] 氣化複循環發電系統示意圖(引用自黃正忠。台灣淨煤技術發展現況與展望。2007) 使用淨煤加上二氧化碳封存(CCS)成本與使用天然氣發電成本比較圖(引用自林立夫。圖中粉紅色線為2012年天然氣成本為14元左右，2014年9月天然氣成本由18元降為16元)[/nop] 淨煤比天然氣便宜 另外，提出淨煤而非選擇天然氣的原因是因為淨煤成本相較於利用天然氣發電低得多。根據核研所前所長林立夫教授計算，只要天然氣價格高於12元，則使用淨煤加上二氧化碳封存(CCS)的成本就會低於進口天然氣發電。但是因為碳封存需要技術成本以及運送二氧化碳之運費成本，因此筆者認為，若改用淨煤加上二氧化碳應用(CCU)，將二氧化碳應用在其他農業或是工業用途，則成本可以降到更低，而且即使迫不得已必須將用不完的二氧化碳排放，也會比現在的碳排放降低很多。 應擬空污防制自治條例取代低碳自治條例 2015年4月10日詹順貴律師於專欄「給中部居民與環保團體的一封信」中建議台中市政府與市議會修訂低碳自治條例，直接增列大台中地區主要空氣污染物等，筆者深表認同，也建議台中市議會應修訂為空氣污染自治條例，強制全區大戶減量，才能促使台電、中龍高爐煉鋼廠以及豐興鋼鐵場採用CCU技術改善台中之空污排放。 台中地區增電不增碳方案 2015年4月11日的中時電子報「社論-尋找限電與非核家園兩難局的解方」針對立法院8日初審通過的「非核家園推動法」推估如果核一到核三不得延役，核四不得領照運轉，則會在2018年初出現電力缺口。針對此一說法，本人覺得該文眼界過小，早在2014年7月的《民報文化》本人發表的「核能替代最佳方案－天然氣、深層地熱的優勢潛力評估」文章中就已將最佳解方繪製成「深層地熱加生質能加碳捕捉與利用之20GW電力規劃圖」。[nop] 深層地熱加生質能加碳捕捉與利用之20GW電力規劃圖[/nop] 大坑和谷關地熱應用 台中地區若要增電，地熱是一個極佳的再生能源選項。首先，地熱具有穩定的容量因素，高達90%以上，屬於穩定及可永續利用之能源。而台中市有兩個淺層地熱的發展地點，就是著名的溫泉區景點－大坑和谷關。像宜蘭地區的清水地熱一般，這兩區平常作的淺層地熱，也可以作為發電之用，而且此兩區不僅可以使用淺層地熱，也可以利用深層地熱的CEEG取熱方式來取熱。 深層地熱指取熱深度超過地層3km稱之為深層地熱，其取熱方式有加強型地熱(EGS)，及乾熱岩取熱(CEEG)法兩種。筆者認為CEEG 的方法，可以在不需影響地層地質的情形下使用蘊藏豐富溫泉區的淺層地熱。溫泉區因為破裂帶的結構，淺地層處有會有足夠的高溫，例如宜蘭清水地區的一些地方，500公尺處可達200多度；台東金崙地區，200公尺處可達100度以上。台中的谷關與大坑，條件沒有上述兩地好，但是若挖 1-2 公里之深井，相信溫度也可以達到120度以上。 以CEEG的觀念來說，同軸套管冷水從外管進入，熱水從內管出來，就可以推動發電機，這些循環水完全不與外界接觸，可以克服一些溫泉區會碰到的發電機組及管線腐蝕之問題，也不會有超抽地下水、溫泉水的問題。因此，地熱應該是台中市可以發展的穩定再生能源，值得台中市政府加以重視並推廣。 綜合以上所述，台中市政府若能好好修訂空污自治條例，輔導台電及煉鋼廠改用CCU技術，加上谷關、大坑地熱發電，則不但可解決空污問題，增加台中的電力供應，成為低碳環境友善城市指日可待。