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系統識別號 U0002-2506201015142200
中文論文名稱 利用生命週期理論評析燃煤電廠溫室氣體排放量之研究
英文論文名稱 Application of Life-Cycle Assessment on the Greenhouse Gas Emissions for Coal Fired Power Plant
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 水資源及環境工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Water Resources and Environmental Engineering
學年度 98
學期 2
出版年 99
研究生中文姓名 吳宗翰
研究生英文姓名 Tsung-han Wu
學號 696481000
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2010-06-04
論文頁數 74頁
口試委員 指導教授-陳俊成
委員-張保興
委員-鄭耀文
中文關鍵字 生命週期評估  溫室氣體盤查準則  燃煤電廠 
英文關鍵字 Life cycle assessment  Greenhouse gas inventory guidelines  Coal-fired power plant 
學科別分類 學科別應用科學環境工程
中文摘要 電力是現代工業民生的主要能源,而發電過程中溫室氣體排放量占全球溫室氣體排放的比例很高。因此,如何將生命週期評估納入發電過程的溫室氣體排放推估成為重要的議題,也是綠色生產管理重要的一環。而要以生命週期評估方式進行電廠溫室氣體盤查分析,必須考量各發電流程之燃料耗用及溫室氣體排放。本研究以生命週期評估為基礎,利用溫室氣體盤查清冊,統計各煤源國之港口進口煤量,依據溫室氣體盤查準則及系統範疇界定進行分析,計算出台中火力發電廠煤礦開採、煤炭運輸及燃料燃燒之溫室氣體排放量,並根據日本電力中央研究所對日本燃煤發電所進行的溫室氣體盤查中,考量生命週期之分析結果中各階段分項比例,以計算台中火力發電廠經生命週期評估後之溫室氣體排放量。將台中火力發電廠有考量生命週期評估,與未考量生命週期評估之溫室氣體排放推估比較,並與其它發電型態之溫室氣體排放推估比較。
本研究推估台中電廠其直接排放(範疇1)與能源間接排放(範疇2)之溫室氣體總排放量為38,773,721公噸,並利用毛發電量計算得出電廠運轉每度電之溫室氣體排放量為873.03(g-CO2/kWh)。將台中火力發電廠所得之煤礦開採、煤炭運輸與電廠運轉溫室氣體排放量與日本電廠進行比較,其三項之佔比總和為93.5%,計算得出台中火力發電廠經生命週期分析後之溫室氣體排放量為944.49 (g-CO2/kWh)。利用民國98~117年預估全國發電量,推估未來20年每度電非經生命週期評估之平均溫室氣體排放量為559.317(g-CO2/kWh),經生命週期評估後之溫室氣體排放量為638.038(g-CO2/kWh)。
英文摘要 Electricity is the main energy source for modern industry and municipal use. Hence greenhouse gases emission for power plant industry accounts for a high proportion of global greenhouse gases emission. The inventory of greenhouse gases emission from electricity generation that takes life cycle assessment into consideration has become an important issue. To include life cycle assessment in the greenhouse gas inventory for a power plant, the greenhouse gases emission in the phases of the fuel mining, transportation, and consumption must be considered. In this study, the life cycle assessment was included in the greenhouse gases inventory for Taichung coal-fire power plant. In accordance with greenhouse gases inventory guidelines and the system definition of the scope, we count greenhouse gas emission of the power plant considering the coal mining from every imported source country, the coal transportation by every fleet and port capacity, and coal combustion in the electricity production phases as well. In order to calculate the greenhouse gases emission from Taichung coal-fired power plant with life-cycle assessment, the ratios of greenhouse gases emission for the considered phases of coal mining, transportation and combustion were obtained from similar inventory conducted by Japanese Central Research Institute of Electric Power Industry. The inventory with and without considering life cycle assessment are compared. The inventory of coal-fired power plant is also compared with other types of domestic power generation.
In this study, we estimated the direct emissions (Scope 1) and indirect emissions (Scope 2) of the total greenhouse gases emission is 38,773,721 Tons, or 873.03 (g-CO2/ kWh) and 944.49 (g-CO2/kWh) for Taichung coal-fired power plant with and without life cycle assessment respectively. The greenhouse gas emissions from power plant sector is estimated in average to be 559.317 (g-CO2/kWh) and 638.038 (g-CO2/kWh) respectively with and without life cycle assessment according to the projection of electricity demand for the next 20 years in Taiwan.
論文目次 謝誌 I
中文摘要 II
英文摘要 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VII
第一章 前言 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 1
1-3 研究範圍 2
第二章 文獻回顧 3
2-1 生命週期評估 3
2-1-1 生命週期評估簡介 3
2-1-2 範疇界定與盤查分析方法 4
2-2美國燃煤電廠生命週期評估 4
2-3日本燃煤電廠生命週期評估 9
第三章 研究方法 11
3-1 台中火力電廠現況 12
3-1-1 機組佈置 12
3-1-2機組預定改善計畫 12
3-1-3發電機組設備概況 12
3-1-4 台中火力發電廠發電流程 15
3-1-5 台電公司各煤源國進口煤量分佈及用煤概況 16
3-2 盤查架構與查證方法 18
3-2-1 溫室氣體盤查理論應用 18
3-2-2 範疇界定圖 18
3-2-3 計算準則 19
3-3 台中電廠實證分析 20
3-3-1 煤礦開採 20
3-3-2 煤炭運輸 22
3-3-3 電廠運轉 26
3-4 日本燃煤電廠溫室氣體排放比較 40
第四章 結果與討論 41
4-1國內經濟情勢與經濟成長 41
4-2需求面管理相關措施 44
4-3 我國長期電力負載預測 46
4-3-1需電量與供電量預測 46
4-3-2尖峰負載預測 48
4-4 我國長期電源開發規劃 49
4-4-1能源及電力政策規劃 49
4-4-2既有機組退休時程 51
4-4-3既有電源開發規劃 52
4-4-4各年度長期電源開發規劃 53
4-4-5裝置容量配比 57
4-4-6發電量配比 59
4-5 未來溫室氣體排放量之變動分析 61
4-5-1 非經生命週期評估之電廠溫室氣體排放量 62
4-5-2經生命週期評估後之電廠溫室氣體排放量 65
第五章 結論與建議 69
5-1結論 69
5-2建議 71
參考文獻 73

圖 目 錄
圖2-1 燃煤電廠生命週期評估LEVEL 1及 LEVEL 2流程圖 6
圖2-2 燃煤電廠生命週期評估LEVEL 3流程圖 7
圖3-1 台中火力發電廠生命週期評估系統架構圖 11
圖3-2 台中火力電廠發電流程圖 15
圖3-3 系統範疇界定示意圖 18
圖4-1 9807高中低案之未來經濟成長假設 43
圖4-2 民國98~117年全國裝置容量占比-9807案 58

表 目 錄
表2-1 三種燃煤電廠系統生命週期評估結果 5
表2-2 燃煤發電每燃燒1公噸煤炭時之生命週期原物料投入清冊 7
表2-3 燃煤發電每燃燒1公噸煤炭時之生命週期排放清冊 8
表2-4 日本燃煤電廠生命週期的溫室氣體排放分析 10
表3-1 台中發電廠鍋爐規格 14
表3-2 台電公司民國97年各煤源國各港口進口煤量統計 16
表3-3 台中電廠近年收煤煤源分布表 17
表3-4 台中電廠最近三年用煤概況 17
表3-5 台中電廠97年用煤來源佔比 17
表3-6 煤源國購煤比例、露天及地下開採比例 20
表3-7 煤礦開採CH 逸散量及GHG排放量 21
表3-8 台中電廠進口煤之煤礦開採GHG排放量 21
表3-9 移動燃燒之船舶燃、柴油排放係數表 22
表3-10 民國97年從中國大陸進口煤所耗用燃料油之溫室氣體排放量 22
表3-11 民國97年從印尼進口煤所耗用燃料油之溫室氣體排放量 23
表3-12 民國97年從澳洲進口煤所耗用燃料油之溫室氣體排放量 23
表3-13 民國97年從中國大陸進口煤所耗用柴油之溫室氣體排放量 24
表3-14 民國97年從印尼進口煤所耗用柴油之溫室氣體排放量 24
表3-15 民國97年從澳洲進口煤所耗用柴油之溫室氣體排放量 25
表3-16 97年進口煤之溫室氣體排放量 25
表3-17 台中電廠進口煤之煤炭運輸GHG排放量 25
表3-18 火力發電設備GHG排放係數表 27
表3-19 汽力機組燃料耗用量及其熱值與比重表 27
表3-20 氣渦輪機組燃料耗用量及其熱值與比重表 27
表3-21 火力發電設備GHG排放量 28
表3-22 未併聯發電機組GHG排放係數表 29
表3-23 未併聯發電機組GHG排放量 29
表3-24 移動燃燒之汽、柴油排放係數表 30
表3-25 行程距離計算GHG排放表 30
表3-26 移動燃燒GHG排放量 30
表3-27 化糞池CH 逸散量及GHG排放量 31
表3-28 冷凍空調設備年逸散率 32
表3-29 冷媒原始填充量推估表 33
表3-30 冷媒種類及GWP對照表 33
表3-31 冷凍空調逸散量及GHG排放量 34
表3-32 非屬HFCS及PFCS之不須盤查冷媒種類 35
表3-33 煤源國購煤比例、露天及地下開採比例 36
表3-34 燃煤儲存CH 逸散量及GHG排放量 36
表3-35 FGD(排煙脫硫設備)CO 排放量及GHG排放量 37
表3-36 乙炔切割器CO 排放量及GHG排放量 37
表3-37 SF 填充、PURGE氫氣及消防設備逸散量及GHG排放量 38
表3-38 範疇1全廠GHG總排放量 38
表3-39 範疇2全廠GHG總排放量 39
表3-40 範疇1及範疇2全廠溫室氣體排放量 39
表3-41 台中電廠運轉發電之GHG排放量 39
表3-42 日本燃煤電廠生命週期的溫室氣體排放分析 40
表3-43 台中燃煤電廠生命週期的溫室氣體排放分析 40
表4-1 我國主要經濟研究機構預估民國98年經濟成長率 41
表4-2 歷年需求面管理抑低尖峰負載值 44
表4-3 民國98~117年需求面管理抑低尖峰負載推估值 45
表4-4 9807中案全國電燈用電預測 46
表4-6 9807案全國供電量預測 47
表4-7 9807案尖峰負載預測結果 48
表4-8 發電部門天然氣需求估算表 50
表4-9 我國再生能源發電裝置容量目標 50
表4-10 民國98~117年主要發電機組預估退休時程 51
表4-11 奉准及施工中發電計畫摘要表 52
表4-12 民國98~117年長期電源開發方案簡表-9807案 54
表4-13 民國98~117年全國裝置容量摘要表-9807案 56
表4-14 民國98~117年全國長期電源開發方案規劃-9807案 56
表4-15 民國98~117年全國裝置容量推估-9807案 58
表4-16 民國98~117年全國發電量推估-9807案 60
表4-17 日本各類電廠生命週期評估之溫室氣體排放量 61
表4-18 各發電廠盤查之溫室氣體排放量 62
表4-19 民國98~117年全國各發電廠盤查之溫室氣體排放量推估 63
表4-19 民國98~117年全國各發電廠盤查之溫室氣體排放量推估(續1) 64
表4-20 各發電廠經生命週期評估後之溫室氣體排放量 65
表4-21 民國98~117年全國各發電廠經生命週期評估後之溫室氣體排放量推估 66
表4-21 民國98~117年全國各發電廠經生命週期評估後之溫室氣體排放量推估(續1) 67
表4-22 民國98~117年非生命週期與生命週期評估後之溫室氣體總排放成長率 68
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13.“台電公司民國97年各煤源國各港口進口煤量統計表”,台電公司,2008
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論文使用權限
  • 同意紙本無償授權給館內讀者為學術之目的重製使用,於2011-06-29公開。
  • 同意授權瀏覽/列印電子全文服務,於2012-06-29起公開。


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