行政院長賴清德20日語出驚人,針對爭議滿點的深潭火力發電廠環評案表示,深潭火力發電廠將會使用「乾淨的煤」。

語畢,哄堂大笑,不是,可能大罵更貼切。

我深入追查了一下資料,雖然乾淨的煤聽起來很智障,但其實去年的七月日本確實有公佈一個乾淨煤的火力發電革新,這是真的把煤變乾淨,不是拿去河邊洗煤哦。

日本電力公司,如何將火力發電變乾淨?

日本電力公司 J-power 在去年七月(2017/07),展示了新型態的火力發電廠,這款火力發電廠是 J-power 和中國電力公司合資的公司 CoolGen,利用了煤炭氣化、燃料電池複循環發電系統(IGFC)改善煤炭發電產生的污染,聽起來很難懂,沒關係,我解釋給你們聽。

簡單來說,傳統的火力發電廠是用大概攝氏700度的溫度燒煤,產生能量,而CoolGen新款的火力發電廠用攝氏1300度的高溫燒,並在過程裡持續打入氧氣,使煤炭氣化。看到氣化這個名詞我想差不多有 87 % 的讀者要看不懂了,沒關係,我原本也看不懂。

氣化的意思就是轉換有機的或化石燃料的碳質物料為一氧化碳,氫氣和二氧化碳,這個達成條件必須要在高於攝氏 700 度的環境下,這是 CoolGen 必須要提高火力反應爐的溫度至攝氏 1300 度的原因。

另外從上面關於氣化反映的敘述,我們可以抓出的亮點就是它會產生一氧化碳和氫氣,這是構成甲醇的原料,可以再次用來發電。在火力發電的過程裡打入氧氣的目的就是為了產生氣化反應,所以其實 CoolGen 用來火力發電的是氣化後的煤炭,而不是我們都認識的那種煤炭。目的就是為了創造出 CO 和氫氣,並降低燃煤時可能會產生二氧化碳的量。

同時,在燃燒過後,較輕的氣體會往上飄,被收集起來,經過冷卻、除塵、除硫後,可以繼續重複用來發電,另外較重的煤渣就會往下掉,收集起來也可以拿來鋪路,把煤的價值搾的乾乾淨淨。

日本 2020 年才打算讓乾淨煤踏上商業市場

目前,這個日本的發電廠還在5000小時的測試中,完成了 5000 小時的測試, J-Power 打算把這個技術外銷,讓更多國家可以用更乾淨的方式產生電力。

根據統計,這座發電電廠的效能比目前日本最先進的發電廠要高上 30%,現有的火力發電廠只能用到煤炭 40% 的能源,CoolGen 的火力發電廠可以用到 55% 。另外,比起一般的火力發電廠,CoolGen 更能減少 40% 排碳量。

日本目前的計畫是在 2020 上半年,把這個技術正式帶入日本現有的火力發電體系。興建 CoolGen 發電廠的成本,大約會比一般的火力發電廠要貴上 20% ,算起來其實還是挺划算的。

煤在火力發電中扮演的角色重要性不言而喻,一方面他是最便宜的火力發電元素,他的價格大概是液化天然氣的一半,石油的2/3,是最便宜的能源獲取管道。

那「超超臨界」又是什麼?

這個聽起來很像會在少年熱血漫畫裡面出現的名詞,讓我講給你聽他是什麼意思。

首先,要有的一個基本認知就是,火力發電是透過水蒸氣推動反應爐,產生電力,從上面這段敘述我們可以知道:「蒸汽的溫度和壓力越高,水的發電效率就會越高」。你可能有點看不懂,沒關係,這可以想像成電影裡會出現的磨坊,裡面繞圈圈跑的驢子,跑得越用力越認真,就會磨得越快。

當水達到 374.15 攝氏度、22.115 兆帕壓力下(建議忽略這些數字,不然會頭很痛),水蒸氣的密度會接近液態水的密度,這個就是學術名詞「水的臨界參數」的根據。而在這之上的就叫「超臨界參數」,溫度和氣壓升高到 600 攝氏度、25─28 兆帕這樣的區間(請再次忽略數字,簡單來說就是溫度更高的新平衡),再更上去,就是「超超臨界」了。

這就像爬 101 一樣呢,溫度越高,看到的風景越令人讚嘆。

好了,今天的 TO 科普小教室就到這邊結束,希望這些簡單的資料整理和說明,會有助於大家判斷行政院長有沒有在講幹話,祝大家一切安好,明天還有電可以用,而且可以不用吸到 PM 2.5 。

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