利用能源產生的環境問題外匯管理條例 利用能源產生的環境問題
利用能源會產生什麼樣的環境問題?利用能源有可能會產生的環境問題或會產生的環境問題?
壹、前言 能源是一國經濟發展的動力，要維持經濟穩定的發展，則對能源的需求亦應持續增加，過去數十年來，國內能源消費的成長一直領先經濟的成長，在能源供應無虞的時期，自然是以蒙原持續成長以支持經濟，蓬勃發展，呈現一片繁華景象。
在當時鮮有人關心能源將有一天會用完或會發生問題。
直到一九七三年以埃發生戰爭，石油輸出國家組織(OPEC)聯合起來，以減產禁運石油為武器，想迫使西方國家就範，因而發生了第一次能源危機，其結果導致經濟蕭條、失業增加、物價上漲、人心徬徨，彷彿世界末日及將來臨。
經過第一次能源危機之後，人們才深深體會到能源問題的嚴重性。
人類使用的能源大致可概分為再生能源與非再生能源兩大類。
再生能源是指太陽、風力、潮汐、海洋溫差等之能源；而非再生能原則指化石燃料 (煤炭、石油、天然氣) 及核能等蘊藏量有限且日益枯竭之能源。
因此能源問題之解決除了由開源著手進行能源蘊藏區之探勘開發及新能源之研究發展外，並應長期進行節約能源之宣傳及技術推動。
臺灣四面環海，人口密度非常高，天然資源蘊藏不豐富，可以說是能源非常匱乏的地區。
以煤的蘊藏量來講，也不過二億公噸，而其經濟可採量估計僅有八千萬噸，都分佈在北部一帶。
天然氣蘊藏只有二七五億立方公尺，而石油幾乎沒有什麼蘊藏量。
多半事由天然氣中抽出的，分佈在苗栗、新竹一帶。
水力蘊藏量估計有五百三十萬千瓦，以開發了一百三十九萬千瓦，可以說經濟利用的多以開發。
如果將臺灣地區所有能源蘊藏量全部開出來用，以每年能源消費二千八百萬公秉油當量估計，也不過可以供應我們使用三年之用。
臺灣地區不但能源資源如此貧乏，而且幅地又狹小，目前雖以選定了四個核能發電廠址，但要在找第五個也不是一件容易事。
要找一個合適的進口煤和液化天然氣之專用港口也是困難之事；再說，將來如發展太陽能發電或生質能等新能源，都需要廣大的地皮，臺灣可利用的土地有多少，可想而知。
又由於臺灣地區每年颱風多，雨季常，又四面環海，鹽份高，各種能源裝置之壽命及效率都受到影響。
因此臺灣地區之能源供應要想自給自足似乎不可能。
一九八二年臺灣地區能源供應量為三千七十萬公秉由當量，其中百分比八十六係靠進口挹注。
而我們的能源供應結構，石油佔百分之六十三,可是石油供應幾乎百分之百依賴進口，而進口之來源地區又集中於中東地區，約佔80％以上，一但中東發生戰爭，荷莫茲海峽被封鎖，我們的油源就被中斷，其嚴重想而知。
其他的能源進口，如煤炭也僅限於美國、南非、加拿大、澳洲可以供應；核發電燃料所需之鈾礦，也只有南非、美國、加拿大等可以進口。
進口的國家愈少，在價格及供應量上都易受到控制。
將來我們準備進口的液化天氣也只有印尼及美國教友可能，由此可之，要靠進口能源供應亦非易事，而我們依賴進口能源的比重因進幾年來國民生活水準提高，國民所得增加，對能源之需求日益增大。
而一年比一年增加我們不能不及早謀求對策。
貳、水力發電 水力發電的現況與限制一、前言 水力為臺灣地區自產能源之大宗，臺灣電力系統以水力為主之時期達七十年之久。
由於水力發電啟動便捷，通常三--五分鐘就可以全開或全關，這是其他發電機組無法做到的事情，事故少且可靠性大，目前仍為重要電源之一。
溯自民國六十二年以來，國際石油價漲落無常，國內經濟迭受衝擊，為圖因應之道，除力求能源來源多元化外，同時亦宜加速國內自產能源之開發，以減輕對進口能源之依賴。
臺灣地區自產能源中，除海域油氣為一可期望之資源外，水力尚稱豐富，隨著經濟的成長，臺灣地區的電力亦將不斷的擴充，預計到了公元2000年，臺灣的電力系統的裝置容量將再增加一倍, 為了維持良好的電力品質, 水力的容量也必須再增加一倍, 意即今後十年至少應再開發256 萬瓦的水力, 這是水力工程師的責任, 唯臺灣地區的優良水力, 大部分開發殆盡, 剩餘的雖還有很多尚未開發, 但因為地理條件及環境變遷, 面臨許多困難的問題。
本文茲就臺灣的水力蘊藏量及發電廠概述與其所隱藏的問題加以說明。
二、臺灣地區的水力蘊藏量 臺灣地區面積凡36000 平方公里, 大、小河川共計129,技術上可開發者約五百三十萬千瓦, 其中較具規模且條件較優之水力地點多已開發利用, 自目前為止以開發利用者不計抽蓄水力發電廠在內為一百五十五萬七千千瓦, 其餘近三百七十萬千瓦, 將依已擬定計畫進行設計興建或予積極調查規劃擇優開發。
根據臺灣水文情況, 每千瓦平均發電量可達三千度, 上述計畫可行之全部水力蘊藏量開發完成後, 每年尚可增加發電量約一百十二億度, 相當於燃煤四百五十二萬噸，亦即每日可減少一萬二千三百噸之進口煤，節省可觀外匯。
大致而言，臺灣水力蘊藏量分下列三種: (一)理論水力蘊藏量: 臺灣在二十六條主次河川之理論水力蘊藏量計11,379.2千千瓦，其中以濁水溪蘊藏量 1,888.5 千千瓦最多，高屏溪1,846.6 千千瓦其次。
(二)慣常水力蘊藏量: 慣常水力依電廠的蘊轉型態可分為川流式、調整池式及水庫式等三種發電方式。
這三種發電方式是再生能源的利用，取之不盡，用之不竭的。
經調查結果，二十六條主次河川內，技術可行的慣常水力蘊藏量計4,994.8 千千瓦, 已開發者計1,563 千千瓦, 施工中有118.4 千千瓦, 餘3,313.4 千千瓦, 尚未開發利用。
(三)抽蓄水力蘊藏量 抽蓄水力發電要有上池和下池, 利用上、下兩池間的落差與水量來發電。
經調查研究的結果, 二十六條主次要河川內, 有九條河川有技術可行的抽蓄發電水力計畫地址, 蘊藏量計14,300千千瓦, 其中, 濁水溪流域, 有1,000 千千瓦的大觀二廠已在運轉, 1,600 千千瓦的明潭發電工程已完工, 餘11,700千千瓦, 在系統有深夜剩餘離峰電力時, 可擇優次第予以開發。
三、臺灣水力發電的現況 民國前十年, 日本以劉銘傳留下的龜山發電計畫為藍本, 歷時四年於民國前七年完成五百千瓦的水力發電工程, 開闢臺灣水力發電之先河。
其後並陸續完成粗坑、竹門、后里、軟橋、土壟、濁水等小型水力發電廠。
民國二十六年, 完成日月潭發電工程後, 水力發電遂成為本省電力系統的主力。
民國四十一年臺灣地區電力總裝置容量僅約33萬千瓦, 其中水力部分即佔約83％, 餘17％為燃煤之火力，故為水主火從之情況。
至五十五年總裝置容量增至72 萬千瓦,水力與火力各佔其半。
之後因燃油與核能之大幅成長, 加上可提供巨額電能之地區有限, 因此, 近年雖有抽蓄水力加入, 目前總裝置容量已盈一千八百萬千瓦, 而水力發電之份量則降至15％以下, 乃成為火主水從之情況。
(如圖ㄧ) 目前臺電有35所水力發電廠, 包括9 所水庫式電廠, 1 所抽蓄電廠, 大多座落北部和中部山區, 主要是分布在大甲、濁水、木瓜溪等主要河川。
在系統中水力電廠之主要角色為提供系統尖峰電力。
但至民國81年, 臺灣地區總發電量為968 億度, 水力發電佔總總電量比例僅僅及百分之九, 在總能源供給方面, 水力發電則僅佔百分之三 ．六一而以。
臺灣發電截構的推移 ┌───────────────────┐ │ 96,847 │ │ ┌────┐│ ｜ │水力9% ││ ｜ │--------││ ｜ 42,724 │火力56% ││ 發 │ ┌────┐ │ ││ 電 ｜ │水力11% │ │ ││ 量 ｜ │--------│ │ ││ ： │ │火力58% │ │ ││ 單 │ 18,212 │ │ │ ││ 位 │┌────┐ │ │ │ ││ ： ││水力20% │ │ │ │--------││ 百 ｜│--------│ │--------│ │核能35% ｜│ 萬 ││火力80% │ │核能31% │ │ ｜│ 度 ││ │ │ │ │ ｜│ │└────┘ └────┘ └────┘│ │ 民國61年 民國71年 民國81年 │ └───────────────────┘ 四、臺灣水力發電的限制 臺灣地區水力發電仍有開發的空間, 但因近年來, 國民生活水準提高, 還保意識高漲, 勞工人力短缺, 水力計畫地址交通不便, 投資成本高昂以及各用水標的利益衝突等因素, 導致水力開發面臨諸多困難, 茲再分別申述如下： (一)計畫地址交通不便, 建設成本昂貴 水力發電計畫位於交通方便之處, 大多均已開發, 其他尚有許多具開發水力之地址, 因交通困難, 須花費龐大的施工道路費用, 致使諸多水力計畫未能達到經濟開發價值的水準；以和平溪碧海水力發電計畫為例：近年來, 東部地區因工商業發達, 用電量劇增, 該區域內現有電力系統之尖峰供電能力已呈不足, 為因應未來島內產業東移, 宜在該地區開發新電源, 以減少輸電損失。
和平溪橫跨宜籣及花蓮兩縣, 年雨量約3654公釐, 年均逕流量約14億立方公尺,理論水力蘊藏量為450,410 千瓦, 技術可行之慣常水力蘊藏量約146,700 千瓦, 水力蘊藏豐富, 對於東部電力不足的問題有相當的助益, 但因為這個計畫中, 到達各壩址的交通非常困難, 必須興建之施工道路長達70公里, 其費用就佔總計畫成本的20% , 且工程亦長 , 利息負擔頗重, 致建設成本昂貴。
(二)河川環保放流量未定, 增加投資風險 近年來由於大眾生活品質提高, 休閒旅遊風尚日盛, 各河川中下游遂成為旅遊垂釣據點, 一般民眾對於河川污染及魚類生存環境問題, 日益重視。
若在河川上游設置水庫, 對下游河川及生態影響很大。
因此民眾會要求河川上的欄河壩設置魚道及調流放水, 以保持河川潔淨並維護魚類生存環境, 惟迄目前為止, 欄河壩最低放流量, 尚無一定法則可遵循, 若放流量過大, 常影響水力計畫的效益。
以大甲溪馬鞍水力發電計畫為例: 該計畫位於台中縣大甲溪下游東勢鎮附近, 擬於現有天輪電廠下游的一公里河谷興建一欄河壩, 攔蓄上游電廠發電尾水暨河川流量, 引水經長約7.5 公里的壓力隧道, 至大茅埔後池附近設廠發電, 總裝置容量133,500 千瓦, 預定民國85年底完工。
該計畫總投資金額新臺幣114 億元, 符合經濟上的考量, 惟尚未考慮攔河壩的環保放流量, 如果攔河壩的環保放流量經常維持1cns以上時, 臺電完工當年的年收入減少新臺幣2,500 萬元, 當地東勢生態環境協會要求之最小放流量卻遠大於此流量, 影響投資效益。
(三)多目標水庫計畫配合發電方案履有爭議, 影響水力開發 近年來, 由於人口增加, 工商業發達, 民生用水劇增, 為滿足公共給水需求, 政府正積極投資興建水庫, 但這些水庫係以供應自來水為主要標的, 為節省下游輸水工程費用, 常抬高其淨水池高程, 使發電方案無法配合; 以鯉魚潭水庫景山發電計畫為例: 該計畫位於苗栗縣三義鄉大安溪支流景山溪鯉魚潭水庫下游附近, 擬利用水庫流量與落差引水發電, 發電尾水再抽供自來水利用。
這個計畫的發電進水口及壓力鋼管已先完成, 僅利用現有導水隧道擴建電廠並裝設機組就可發電, 裝置容量22,000千瓦。
但卻因發電進水口設置於水庫底層, 而自來水公司卻分三處不同高程設置取水口取水, 水質不同, 如由電廠挪用自來水一半之用水量, 於白天尖峰時間發電後, 再於夜間離峰時間抽環自來水公司之淨水廠利用, 須增加淨水處理成本計每年新臺幣1,600 萬元, 這筆額外費用由誰負擔, 成為爭議焦點, 致電廠無法配合大壩規畫興建。
(四)國家公園內開發水力電廠受到法令限制 政府為保護國家特有之自然風景、野生物及史蹟, 並供國民之育樂及研究, 特於民國72年8 月修正國家公園法, 將具有特殊自然景觀地區列為國家公園之選定標準, 凡在該區域內從事水資源之開發者, 應經國家公園計畫委員會審議後, 由內政部呈請行政院核準; 以立霧溪溪畔水力發電計畫為例: 該計畫位於花蓮縣太魯閣附近, 擬取李力霧溪天祥以上主支流之流量匯集於谷園調整池, 再以長10公里之隧道引水至溪畔附近, 設地下電廠發電, 總裝置容量160,000千瓦。
完成後可就近供應東部地區未來用電須求, 改善區域平衡及減少輸電損失。
但因為道路施工的砂石進入力霧溪畔, 影響景觀至鉅, 因此最後決議: 為唯護自然環境品質及資源有效利用, 力霧溪水力發電計畫不宜進行。
也因此,使得玉山公園內樂樂溪水力發電計畫未再進一步的規劃。
(五)系統離峰電力不足, 無法繼續開發抽蓄水力發電 一般而言, 系統之基載電力來自川流式水力機組、核能機組及燃煤水力機組; 中載電力來自調整池式水力機組、燃油火力機組及複循環機組。
以80年尖峰日負載觀之, 基、中、尖載之比例為62% 、20% 及13% 而基、中、尖載機組淨尖峰能力之比例為51% 、31% 及18% , 因此就機型配比考慮, 基載機組容量比重嚴重不足, 致未來抽蓄電廠之抽水電能必須來自中載燃油機組提供, 影響發電成本至鉅, 也限制了抽蓄水力發電之開發; 以濁水溪上游支流引水計畫為例: 該計畫擬將濁水溪上游支流郡大悉、巒大溪、丹大溪卡社溪及粟 溪等河川流量, 引經新建水路, 導入日月潭, 以確保日月潭的水源, 再更新現有武界隧道。
本計畫原擬於支流適當地點興建調整池壩, 調節流量引入電廠發電後,尾水儲存於本流旁之人工池塘，於夜晚離峰時間, 再抽水引入日月潭, 水路剖面走向呈一倒梯形狀, 是抽蓄式發電兼引水計畫, 完成後, 可增加系統尖峰供電量168,000 千瓦。
惟根據預測, 未來十年, 系統夜間離峰電力, 提供大觀二廠及明潭抽蓄電廠已呈不足, 更無多餘抽水電能提供本計畫利用, 只好放棄本佈置方案, 另外選定北邊的純引水方案。
五、結論 水力開發雖然面臨前述的一些困難問題, 但因水力發電為清潔且非耗竭性的自有能源, 遠較進口能源可靠, 因此, 必需嚴擬對策, 克服困難, 積極予以全面開發利用, 展望未來, 水力開發除應注重科技及能源之經濟利用外, 尚須重視環境生態保護, 使水力開發得以順利推動。
參、地熱 一、何謂地熱資源 地球原是一個熾熱的星球，其外表雖然覆蓋一層薄薄的冷殼，但是內部溫度非常的高，一般推測地球核心的溫度可能高達6,000℃，外核約4,500℃—6,000℃，外地涵約500℃—4,500℃，而最外層的地殼則平均每公里亦有30℃的地溫梯度。
「地熱」就是泛指這種地球內部所蘊含的巨大熱能。
但是由於地殼岩層的熱傳導性不一，內部的熱能不容易傳到地表，平均僅以1.5 熱流單位向地表流出。
在地殼破裂的地方，也就是板塊構造邊緣，由於地殼板塊互撞或裂漲，造成火山活動，以致區域性地溫升高，大量熱能傳到淺部，可供我們開發利用，就是所謂的「地熱能源」。
由於地球內部的地熱經由這些地區傳至地表，其熱量巨大無比，蘊藏量非常豐富，是一種深具開發潛力的熱能資源。
目前的技術已能對這種集中在地殼淺部的地熱能源，予以開發利用，在各種新替代能源中，地熱已被大量開發利用。
將來如果技術更進步，可開發較深的地熱時，則熱能源源不絕，故地熱能源常被稱為永不枯竭的資源。
二、地熱的種類與成因 地熱資源的種類包括三種： 1． 熱液資源： 係指在多孔性或裂隙較多的岩層中，儲集的熱水及蒸汽。
這是一般所謂的地熱資源，業已開發為經濟性替代能源。
2． 熱岩資源： 係指淺藏在地殼表層的熔岩或尚未冷卻的岩體，可以人工方法造成裂隙破碎帶，注入冷水使其加熱成蒸汽和熱水後回收利用，其開發方式尚在研究中。
3． 地壓資源： 係指在油田地區較高溫的熱盬水，受巨大之地壓而形成。
通常僅出現在尚未固結或正在進行成岩作用的較深部沈積岩內。
「地熱區」是指具有明顯地熱徵兆的區域，例如溫泉、噴泉或噴汽孔地區；或是有高溫岩石分佈的區域稱之。
地熱區的形成與火山活動有直接或間接的關係，因此在成因上，可分為火山性和非火山性兩種： 1． 火山性地熱區： 這種地熱區與火山活動有直接關係，且都分佈在火山區內，溫度也較高，但因地熱流體中常含有多量的火山性化學成分，如氟、氯、硫磺等酸性成分，腐蝕問題尚待研究克服。
2． 非火山性地熱區： 因火成侵入活動尚未達到地表形成火山，僅到達地下數公里之深處，使區域性的地溫升高，形成地熱區，此即為非火山性地熱區。
三、開發現況 在各種新替代能源中，地熱能源無論在技術上、經濟上及時間上，都比其他新能源的研究開發更容易在短期內獲得成果。
世界各先進國家開發利用地熱能源已有數十年歷史，主要是運用在發電用途上，估計在1990年底全世界發電容量已達570萬瓩；而近年來更積極發展農業、工業、觀光理療等多目標直接利用，其熱能總和相當於800萬瓩，包括各項不同溫度範圍的用途。
台灣有許多地熱能源值得開發，初步評估全省廿六處主要地熱區的發電潛能約為 100 萬瓩，相當於年產 250 萬噸煤產量；如再包含其他熱能直接利用，並以三十年開發期間來估算，總潛能相當於 25,500 萬噸煤產量，市場潛力非常可觀。
目前地熱發電總裝置容量為3,300KW，若以100萬瓩發電潛能估計，大屯山佔50﹪東部地區佔35﹪，其他地區則約佔15﹪。
台灣位於環太平洋火山活動帶西緣，在北部大屯山區曾有相當規模的火山及火成侵入活動，全島共有百餘處溫泉地熱徵兆，所以地熱資源的潛能可說是相當高。
四、經濟效益 地熱能源的經濟用途，包括發電和熱能直接利用二種方式。
一般而言，地熱能源最主要而有效的用途就是發電，因為把地熱能源轉換成電力後，既容易利用又方便輸送，是以地熱區域可以位於遠離能源消費市場的地方。
地熱能源屬於自產能源，不但具有經濟規模，能源供應穩定、產量適合開發等點還能與其他能源結合利用，節省相當大比率的其他燃料消耗，達到更高溫度及更大效率的利用價值。
具備高溫及大流量等特性的地熱流體，除可發電外，還可以適用於許多產業，例如工業的產品乾燥、冷涷冷藏；農業的溫室栽培、食品加工，商業及家庭用途的溫水泳池、觀光、理療等，都是很有潛力的地熱利用途徑。
五、技術研究 地熱能源除可供應區域電力或產業用電以外，更可配合地理環境及地方產業發展的多目標利用，達到促進地方經濟成長與繁榮。
其開發利用地熱的應用技術，主要有下列各項： 1． 能源生產技術： 包括探勘調查技術、鑽井技術、測井及儲積層工程。
2． 能源工程技術： 包括發電技術、小型地熱發電機、直接利用技術。
3． 能源相關技術： 包括熱流體處理、環境技術、先進技術。
地熱能源具有經濟規模，且屬於高密度能源，是一種廉價又低污染的替代能源，甚值得開發利用。
但決定開發地熱資源時，應考慮下列各項因素： 1． 溫度： 地熱資源溫度可以由30C至370C 。
2． 熱流： 可分為蒸汽、熱水及熱岩形式貯存。
3． 利用因素： 包括環境特性、流體品質及能源利用等。
4． 井深： 鑽井費用甚高，故生產井深度常依產能而決定，一般約從60公尺至4000公尺 5． 能源傳輸： 電能可以作遠距離傳輸利用，但若是直接利用時，應以1公里以內為宜。
能源生產技術 地熱能源的開發技術： 1． 探勘調查技術： 以經濟、有效的方法，估計地熱田的溫度、深度、體積、構造及其他特性因素，來推估地熱田的開發潛能，或據以進一步研判選定井位，作為開發評估的依據。
2． 鑽井技術： 鑽井的花費較高，占地熱能源開發成本的比例也最大，初步調查結果證實具有開發潛能時，鑽井可以驗證探勘結果，確認地熱資源的賦存及其生產特性，並且由適當的完井技術，在安全控制狀況下開採地熱能源。
3． 測井及儲積工程： 完井以後可以作單井測井或多口井同時噴流時的測井，利用測井取得的井流特性及地下資料，可以推斷儲積層的位置、深度、厚度、構造、儲積範圍及流體的產狀、產能，據以規畫地熱井的生產控制及地熱田的開發與維護，作有效的開發利用。
已引用的地熱探勘技術包括： 1． 地質調查： 調查各溫泉區地面地質，熱水活動範圍、地形、交通等，並採集熱水及岩石標本予以分析鑑定。
對已鑽探之溫泉區進行地下地質與地面地質對比，以瞭解深部熱水之賦存情形。
2． 地球物理探勘： 應用重力、磁力、電阻、震波、微地震、地電流、熱流測定等探勘方法，探勘地質構造，並探究地熱儲集層之溫度位置、深度、範圍及岩層孔隙率、滲透率等，以提供選定探勘井井位之資料。
3． 地球化學探勘： 調查徵兆區，採取水、汽及沈積物並進行化學分析，以研判地熱水在深部可能狀況，並依地化溫度計推算深部溫度。
進行地熱井水、汽之測試分析以確定地熱流體品質，作生產控制及開發利用依據參照地表及井流地化特性，輔以同位素研究，研判地熱潛能及地熱系統型態。
4． 鑽井探勘： 利用鑽井方法獲得地熱田之地質構造、地溫梯度及地熱流體之賦存情形等資料，以供選定生產井井位之依據。
能源工程技術 最常用的地熱發電技術有乾蒸汽式、閃發蒸汽式、雙循環式及總流式等四種。
1． 乾蒸汽式： 天然的乾蒸汽是最簡便而有效益的利用，只要由管線直接導入改良過的蒸汽渦輪機，就可產生電力。
2． 閃發蒸汽式： 高溫的地熱水可以經過單段或多段閃發成為蒸汽，再由分離器去除熱水，以蒸汽推動渦輪機發電。
3． 雙循環式： 由地熱井產生的熱流體，經過熱交換器加熱流體，使其氣化推動渦輪機再產生電力，而工作流體（如：丁烷、氟氯烷等）則繼續循環使用。
4． 總流式： 地熱井產生的熱流體，包括蒸汽及熱水的兩相混合體，同時導入特殊設計的渦輪機，由動能及壓力能帶動傳動軸能連接發電機而產生電力。
肆、火力發電 火力發電現況與污染問題一. 前言 我國的電源主要由火力、水力及核能發電構成。
民國六十一年時, 火力發電佔總發電量的 80%, 水力發電佔 20%。
民國八十一年時, 總發電量 968 億度, 水力發電佔了 9%; 火力發電佔 56%, 其中燃煤佔 32%, 燃油佔 21%, 燃氣佔 3%; 核能發電則佔 35%。
由上述可知, 早期台灣以火力發電為主, 近年來因為環境污染問題及燃料能源有限等因素, 火力發電佔總發電量有下降的趨勢, 整體發電的結構已有明顯的改變。
二. 火力發電廠廠址的設定區位 因為火力發電需要用到大量的燃煤、燃油及冷卻水等，故廠址多以瀕臨海濱或港灣內，靠近大容量輸油站（儲油槽）或產煤、天然氣區、生水來源充沛的地方為主。
廠址占地多在一百五十公頃內，供裝設慣常燃煤或燃油火力機組、氣渦輪機組或柴油機組。
近來因環保標準逐漸嚴謹，可建之區位越來越少，故有火力機組大型標準化，電廠開發規模至少在八部機組以及區域平衡等各種新增之考慮因素。
各火力發電廠址勘測項目如下： １. 水文： 為火力發電廠生水供應及電廠規劃設計施工之需要所的搜集的相關資 料，需測水 溫、水質、地下水之水位、流向、流量、含沙量等基 本資料。
２. 氣象調察： 用以評估空氣品直及電廠之環境影響，內容有氣壓、氣溫、風向、雨 量、日射強度、高空氣流等，分析廠址區一般氣候概況及地方性環流 之特性，更著重於影響大氣擴散有關因子之觀測，以便據以推算煙流 擴散模式。
３. 海象: 因火力發電廠需用大量之冷卻水，由於本省河川無充分水資源可資利 用，故需建造於濱海地區。
需觀測潮位、海潮流、波浪、沿岸流、海 水溫度、鹽度、漂沙方向及數量，並研究溫水迴流問題。
４. 地質： 本省之火力發電廠多靠近海邊平坦地帶，其地表大都為現代沖積物所 覆蓋，為供電廠規劃之參考，需鑽孔取樣繪出地質剖面圖，了解地層 之容許承載量，及地震之研究。
５. 人口分佈、土地利用及交通運輸： 電廠設廠除考慮天然環境因子外，尚且要兼顧附近地區人口、土地利 用及交通運輸等實際問題，才可以研判將來發展潛力、空氣污染可能 影響人口數、避免影響土地資源之開發及居民生計等。
三. 火力電廠的污染 燃煤及燃油電廠，在燃燒過程中，不可避免會產生大量廢氣，從而污染了空氣，燃煤電廠更會產生大量飛灰，對環境產生不良影響。
這些廢氣通常夾雜著許多未完全燃燒物質或燃料當中本身含有的伴隨物質，因而形成有害物質，影響生態環境及人體健康。
表一即說明了各種燃料在用作火力發電時，可能產生有害物質的情形；而表二則說 明了各污染物對環境的損害，其中的CO2氣體雖不算有害物質， 但大量累積的結果， 也可能藉由溫室效應（Greenhouse effect ）而產生全球性的氣候變遷。
表一 火力發電廠所產生的有害物質（平均值） 其計算單位為：公斤有害物質／公噸煤當量燃料 ─────────────────────────── 燃料 SO2 NO2 CmHn CO 懸浮微粒 ─────────────────────────── 重油 23 7 0.2 0.1 1.0 *天然氣 __ 5 __ __ __ 黑煤 26 7 0.1 0.5 3.5 褐煤 23 8.5 0.1 0.1 4.5 ─────────────────────────── 引自:M.Grathwohl,1978. *天然氣的有害物質少, 因其在零下162 度時就轉換成液體的形 態(LNG),在處理過程中將硫、氮、水分等不純物質盡數去除， 所以燃燒時只產生少量的氮氧化物及二氧化碳。
表二 污染物對各類環境之損害 ┌─────┬─────┬───────┬──────┬─────┐ │ │人 類│動植物及生態體│物 資│氣 候│ │ │ │系 │ │ │ ├─────┼─────┼───────┼──────┼─────┤ │二氧化碳 │ │ │ │全球溫室效│ │ │ │ │ │應 │ ├─────┼─────┼───────┼──────┼─────┤ │二氧化硫 │呼吸器官問│酸雨、魚貝量減│金屬、紡織品│ │ │ │題 │少及對植物傷害│及岩石受到腐│ │ │ │ │ │蝕 │ │ ├─────┼─────┼───────┼──────┼─────┤ │氮氧化物 │眼睛刺激及│妨礙植物及森林│腐蝕橡膠、紡│全球溫室效│ │ │咳嗽 │之生長 │織品、油漆、│應 │ │ │ │ │塑膠和岩石 │ │ ├─────┼─────┼───────┼──────┼─────┤ │灰 塵│視力傷害及│可能影響動植物│弄髒及腐蝕 │ │ │ │呼吸困擾 │ │ │ │ └─────┴─────┴───────┴──────┴─────┘ 四. 火力發電廠的環境污染防治策略 表三為燃煤火力發電廠所需之主要環境污染防治措施。
其中空氣污染防治措施以煙道 氣中的粒狀污染物、硫氧化物及氮氧化物為主要對象。
就煤炭而言, 存在著煤塵及煤 灰隨風飄散而污染周圍環境的問題。
而噪音為建在幽靜地區發電廠對環境影響的重要 因素之一。
由於發電廠使用大量的海水作為冷卻用水，對海域會有不良影響（註一） ，煙道氣脫硫產生的廢水處理也相當重要。
表三 火力發電廠之主要環境污染對策 ┌────┬────┬───────────────────────┐ │ │防治項目│ 械 對 │ ├────┼────┼───────────────────────┤ │ │煤 塵│使用良質燃料、機械式集塵器、靜電集塵器 │ │ ├────┼───────────────────────┤ │空氣污染│硫氧化物│使用低硫燃料、煙道氣脫硫設備、加高煙囪高度 │ │ ├────┼───────────────────────┤ │ │氮氧化物│使用輕質燃料、煙道氣脫氮設備、燃燒改善 │ │ ├────┼───────────────────────┤ │ │二氧化碳│將之藏於含水層內 │ ├────┼────┼───────────────────────┤ │水污染 │廢 水│總合廢水處理、脫硫廢水處理設備 │ ├────┼────┼───────────────────────┤ │ │污 泥│焚化、掩埋 │ │廢棄物 ├────┼───────────────────────┤ │ │煤 灰│掩埋、有效利用 │ ├────┼────┼───────────────────────┤ │噪 音│噪 音│低噪音機器、消音、隔音 │ ├────┼────┼───────────────────────┤ │煤塵飛散│煤 塵│灑水設備、密閉結構 │ ├────┼────┼───────────────────────┤ │ │取 水│深層取水 │ │溫排水 ├────┼───────────────────────┤ │ │排 水│水中排水 │ ├────┼────┼───────────────────────┤ │ │綠 化│植樹 │ │周圍環境├────┼───────────────────────┤ │調和 │景 觀│設施配置、形狀、顏色、設計 │ └────┴────┴───────────────────────┘ 表三中所列的各種環境污染防治技術基本上都相當成熟，但因往後燃煤火力發電廠的 發電比例將會較高，且其環境污染防治成本佔發電成本的20% ，因此研究開發出高性 能且價廉的污染防治技術對燃煤火力發電廠十分重要。
１. 環境污染防治技術的現況 由於空氣污染為目前火力發電廠面臨的最大問題，以下將討論火力發電廠的煙道 氣污染防治技術的現況。
火力發電廠的煙道氣中主要的污染物為粒狀污染物、硫氧化 物及氮氧化物。
目前所採取的煙道氣處理系統如圖一所示。
當以天然氣為燃料時，因 無粒狀污染物及硫氧化物產生，所以僅需脫氮設備。
目前以燃油發電為對象的集塵、 脫硫及脫氮的技術已相當成熟，將此技術加以改善，亦已被使用於燃煤電廠中。
但因 燃煤煙道氣中的粒狀污染物、硫氧化物之濃度比燃油者高，因此所要求的污染防治設 備之性能亦較高。
為了使燃煤的煙道氣之污染物濃度達到燃油者標準的技術改良研究 目前仍在進行中。
目前發電廠使用最廣泛的脫氮設備當屬以氨為還原劑的乾式選擇接觸還原法。
此 法乃利用觸媒將煙道氣中的NOx 分解成無害的氮氣及水，不但不會產生副產品而且設 備簡單，因此適用於大型發電廠。
裝設時依與集塵設備的相對位置（如圖一所示）有 低塵量及高塵量兩種方式。
┌──┬────────────────────────────────┐ │燃料│ 處 理 流 程 │ ├──┼────────────────────────────────┤ │ │┌──┐ 氨 ┌┐ │ │ ││ ││ : ┌──┐ ┌─┐ ││ │ │瓦斯││ │├────┤ ├──┤ ├───────────┤│ │ │ ││ ││ └──┘ └─┘ └┘ │ │ ││ │┘ 脫氮設備 空氣預熱器 煙囪 │ │ │└─┘ │ │ │ 鍋爐 │ ├──┼────────────────────────────────┤ │ │┌──┐ ┌┐ │ │ ││ │ 氨 ┌──┐ ┌─┐ ┌──┐ ┌─┐ ││ │ │重油││ │├────┤ ├──┤ ├──┤ ├─┤ ├──┤│ │ │ ││ ││ └──┘ └─┘ └──┘ └─┘ └┘ │ │ ││ │┘ 脫氮設備 空氣預 靜電集塵 脫硫設備 煙囪 │ │ │└─┘ 熱器 器（低溫） │ │ │ 鍋爐 │ ├─┬┴┬───────────────────────────────┤ │ │高│┌──┐ 氨 │ │ │塵││ │ ┌──┐ ┌─┐ ┌──┐ ┌─┐ ┌┐ │ │煤│量││ │├───┤ ├──┤ ├──┤ ├─┤ ├──┤│ │ │ │脫││ ││ └──┘ └─┘ └──┘ └─┘ ││ │ │ │氮││ │┘ 脫氮設備 空氣預 靜電集塵 脫硫設備 ││ │ │ │方│└─┘ 熱器 器 └┘ │ │ │式│ 鍋爐 煙囪 │ │ ├─┼───────────────────────────────┤ │ │低│ ┌──┐ 氨 │ │ │塵│ │ │ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌─┐ ┌┐ │ │ │量│ │ │├──┤ ├──┤ ├──┤ ├─┤ ├──┤│ │ │ │脫│ │ ││ └──┘ └──┘ └──┘ └─┘ ││ │ │ │方│ │ │┘ 靜電集塵 脫氮設備 空氣預 脫硫設備 ││ │ │ │式│ └─┘ 器 熱器 └┘ │ │ │ │ 鍋爐 煙囪 │ └─┴─┴───────────────────────────────┘ 圖一 煙道氣污染物處理流程 集塵設備以乾式靜電集塵器最為普遍。
最早裝設者為日本橫須賀火力發電廠（ 燃油），裝設時間為1966年。
靜電集塵設備，如圖一所示，可分為高溫EP及低溫EP 兩種，兩種皆可與後段的濕式脫硫設備配合而達到99.9% 的集塵效率。
脫硫設備則以濕式石灰石法最常被使用。
此方式為以石灰石或硝石灰當硫氧化物 的吸收劑，副產品為石膏可回收使用。
因此方式為濕式，故也具有集塵效果。
２. 新環境污染防制技術 （１）淨煤技術： a.燃燒前淨化（PRECOMBUSTION CLEANUP） 乃利用電腦測試不同品質煤炭源的污染等級，使燃煤設備能篩選出較適宜 的煤炭源，再供給特定的鍋爐使用，故品質與鍋爐相互配合，因而能更進一步 有效的降低二氧化硫與但氧化物的含量。
b.燃燒中淨化（COMBUSTION CLEANUP） 在壓力流動床燃燒室（pressurized fluidized bed combustor ）內，煤 炭被軋成細碎狀並與石灰石混合，在高壓下產生化學連鎖反應，並使混合物懸 浮在空氣噴出物上，即所謂的流動（fluidized）。
而由於石灰石吸收了燃燒 時所釋放出來的硫，所以排出來的廢氣量就降低了。
c.燃燒後淨化（POST COMBUSTION CLEANUP） 在所謂的高溫袋室內，可同時進行去除硫和氮氧化物的工作，其所釋放出 來的固體物質將被內部的陶瓷纖維過濾器所捕捉，硫化合物則被噴入的鈉鈣吸 著體吸收，氮氧化物則被選擇性觸媒的還原過程所控制，再由噴入流動氣體內 的氨來完成整個反應，產生氮和水。
由此過程顯示氮化物的量減少了百分之九 十以上，硫化物的量亦減少了百分之八十五以上。
d.燃料轉換（COAL CONVERSION) 許多科學家提出了一項頗令人爭議的論點，那就是除了要嘗試將燃煤淨化 以外，也要致力於將煤炭的燃燒形式轉換成另一種形式的燃燒，即煤炭氣化及 煤炭液化。
煤炭氣化是採用高溫（800度以上)蒸汽與氧氣，來擊碎煤炭，使其成為氣 體狀分子，氧化所產生的氫及一氧化碳可作為燃料，而合成氣體可經處理成為 甲烷及作為燃料的甲烷產品，並使得硫的去除量達到百分之九十九。
煤炭液化則是將煤炭與氫氣在480 度的溫度下化合及熱解，並控制催化劑 及反應時間，即可產生重油、輕油及汽油，不過從煤中提煉汽油比從石油中煉 製汽油的花費較高。
（２）粒狀污染物之排放抑制 a.靜電集塵器 由於煤炭燃燒所產生的粒狀污染物之電阻為十的十次方㪩.cm 以上，因此 使用靜電集塵器時需考慮是否會因逆電離現象而降低集塵效率。
其對策為採用 加入SO3 等添加劑的調質法及利用預備荷電的２段式。
另外，亦有研究採用可 自由調整電暈(corona)電流密度的脈衝荷電法、閘流體控制的間歇荷電法或移 動電極法，目前實際較常被採用的為調質法及間歇荷電法。
為了使煙道氣出口 粒狀污染物達到燃油發電的１０mg/N㎡m 之水準，日本碧南火力發電廠發展出 利用熱管且可防止未處理之煙道氣洩漏至已處理之煙道氣側的無漏型煙道氣再 加熱器與靜電集塵器組合的技術，並已將其實用化。
b.袋式集塵器 由於美國對於固定污染源的粒狀污染物排放法規越來越嚴，因此燃煤發電 廠採用不因產生的煤灰種類不同而能穩定的維持低粒狀污染物濃度的袋式集塵 器之實例越來越多。
目前除了耐高溫尼龍(Nylon) 、鐵弗龍(Teflon)或各種經 塗佈處理的玻璃纖維等濾材之開發外，不織布的採用及平板式濾袋的普及都使 袋式集塵器有新的發展。
為了彌補袋式集塵器比靜電集塵器之壓力降高出甚多 的缺點，將袋式集塵與靜電集塵兩者合並使用的研究也正在展開。
為了提高煤炭的利用技術，能抑制CO2 排放量的發電技術愈來愈受到重視 ，煤炭氣化複合發電系統即為其中一種。
而高溫高壓集塵系統的開發為煤炭氣 化複合發電系統的主要技術之一。
此系統中需能在300~1,300℃ 的高溫及數大 氣壓的嚴苛條件下具有高性能的集塵效果，袋式集塵方式為相當適用的方法。
（３）氮氧化物之排放抑制 a.燃燒改善 起初氮氧化物的排放抑制需求乃因其所引發的光化學霧所致，最近雖亦有 對於光化學氧化物所發出的警訊，但氮氧化物排放受重視最主要的原因為酸雨 。
以往當使用含有大量燃料氮(Fuel N)的煤炭或重油時，為了抑制燃燒過程 中所產生的燃料NOx ，常採用如低氧燃燒、煙道氣循環燃燒、水噴射、二段式 燃燒及濃淡燃燒。
b.電子射線法 為了減少燃燒排氣中的污染物，常以使用氨的選擇接觸還原法(SCR法) 除 去NOx ，及以濕式石灰石法除去SOx 。
電子射線法則為一可同時除去NOx 及 SOx 的方法。
其方式為在煙道氣中加入蒸氣及氨，於70℃狀況下以電子射線照 射，使SOx 變成硫酸而NOx 變成硝酸。
所產生的硫酸及硝酸再與預先加入的氨 形成硫酸氨及硝酸氨。
由實驗數據得知，生成物中80% 為硫酸氨，5~9%為硝酸 氨。
因無有害副產品產生，因此可當肥料使用。
產生電子射線所消耗的電量非 常少，而且由電子射線產生的Ｘ射線可輕易地以遮蔽牆隔離。
此方法極為有效 ，可產生肥料並且在技術上無重大瓶頸，因此對有空氣污染問題且需肥料的開 發中國家極為適用。
（４）硫氧化物之排放抑制 a.活性碳乾式脫硫法 日本領先全球首先開發完成的煙道氣脫硫技術有石灰石法及荷性蘇打法等 濕式法。
這些方法能有如需大量用水、廢水處理及副產品（石膏等）的處理問 題尚待解決。
使用活性碳的乾式脫硫法之開始於1966年日本工業技術院的大型 研究計畫，但由於活性碳的價格太高而使此法無法商業化。
但近來卻由去除 NOx 之NH3 注入式接觸還原法的進展及活性碳製造技術的進步，使此法的實用 性更為加強。
脫硫、脫氮的操作分別於第一段的脫硫塔及第二段的脫氮塔進行 。
在脫氮塔中使用過的活性碳於送至脫硫塔中再使用後送至脫附塔再生。
由脫 附塔產生濃度約為15% 的SO2 氣體再送至將炭部分燃燒的還原塔中還原或單體 硫黃後回收。
因硫黃的用途很廣，為很有價值的副產品。
b.利用煤灰乾式脫硫法 隨著煤使用量的擴大，如何有效利用回收大量煤灰遂成為重要的課題。
由 於煤灰─石灰石─石膏系固化物具有優越的脫硫效果，因此利用此系固化物進 行乾式脫硫的開發研究正展開中。
以上述三種成分約各三分之一混合，加入水 混練之後，以壓出成型機製成直徑 6mm，長度 3～10mm的圓柱狀物即可作脫硫 劑。
使用過的脫硫劑可再回收製造石膏。
c.半乾式簡易脫硫法 目前最常使用的發電鍋爐雖為粉煤燃燒方式，將來流體化床燃燒卻極被看 好。
在流體化床燃燒中使用石灰石當作流動介質，則可進行爐內脫硫。
在半乾 式簡易脫硫法則於空氣預熱器出口的煙道氣中噴入水，利用飛散而未被利用的 生石灰進行二次脫硫。
此法利用二次脫硫以補救一般乾式脫硫法的低脫硫率， 不但無廢水的問題，而且具有易操作、價廉等特徵，因此適用於開發中國家。
（５）CO2 的排放抑制 自1992年巴西里約熱內盧舉行的氣候變化綱要公約高峰會議之後，陸續已有 許多國家簽署，預計該項公約將可於1994年生效，因此研擬控制CO2 排放的因應 措施，已成為各國當務之急。
a.CO2 儲存法 具有儲存CO2 潛力的地方很多，例如深海、廢氣場、廢油井、鹽丘、森林 及含水層等許多場所。
其中以含水層(Aquirfers) 為最受矚目及最具潛力之地 點之一。
但是，適合儲存CO2 之含水層也必須考慮含水層的深度、滲透性及地 質封密性之現況等數個條件。
其儲存法有二，其一是將CO2 以氣相(gaseous phase) 儲袸於陷阱(trap) 中，首先要考慮帽岩(cap rock)的捕捉能力。
其二是將CO2 以溶解於水的方式 儲袸於沖積盆地之深處。
在這種情況，主要考慮是此貯存所(repository)有無 地下水流過。
CO2 儲存於含水層中之環境影響包括 CO2從裝置表面和管線洩漏；從井進 入地質岩層 (geological formations)以及CO2 分散於這些岩層；從貯存處至 地表面輸送CO2 的可能性以及CO2 儲存設施的結構和操作的效應。
此項影響結 果可能包括地下水（淡水的蘊藏）受CO2 的污染以及地表水消退的可能性。
估計CO2 儲存於含水層的處理費用大約是5─78 美元／噸碳。
1990年台灣 地區CO2排放量約為31460千公噸─碳，至2010年將增為67364 千公噸─碳，增 加1.14 倍之多。
而關於深海封存技術，目前已確認液化CO2 在水深3000m 相當於300 氣壓 以下且水溫在10℃以下時，其表面會形成糕狀的包結物(clathrate) 。
由此確 認CO2 可以深海封存而不至擴散出來。
另外，為了研究CO2 對海底生態系的影響，日本電力中央研究所利用實驗 由深海採集的泥土進行實驗，結果發現深海泥可以碳酸鈣中和，而使CO2 變成 無害的重碳酸離子。
b.CO2 的分離回收技術及固定、有效利用技術的研究開發 CO2 之分離回收乃是採用化學吸收法，而其固定、有效利用技術則利用 微生物、海洋生物、植物及
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