請教陳發林教授(6/6)：汰換舊電廠，每年省千億？

10月31日天下雜誌電子版有一篇報導題為“汰換舊電廠，台電每年可省千億”，http://www.cw.com.tw/article/article.action?id=5062194，內容提及：

過去5年擔任能源國家型科技計畫執行長的台大講座教授陳發林，昨日在「新能源、新經濟到新社會」論壇上表示，台灣的能源使用效率還有很大的進步空間，光是汰換舊電廠，每年台電就可以省下一、兩千億元的成本。

他指出，台電現有的900萬瓩燃煤電廠，部分電廠發電效率只有30%，新的燃煤發電廠效率則可以達到50%，如果以新技術替換舊電廠，「購煤成本可以省下一、兩千億。」

陳教授曾擔任工研院能資所所長及能源國家型科技計畫執行長，以陳教授在能源界的份量提出如此重要的建議，很值得深入討論。

本部落格10/22曾發表過一篇文章“請教陳發林教授(3)：超超臨界機組取代核四？”，提及目前正在運轉中的台電台中9、10號機(次臨界機組)，效率(HHV, Gross)為40.3%，興建中的台電大林1、2號機組(超超臨界機組)，效率(HHV , Gross)為43.3%。陳教授指出台電部份燃煤電廠效率只有30%，新的燃煤電廠效率可達50%與本人所提數據有極大差異，到底真相為何？

陳教授為台大機械系講座教授，所以本文將以嚴謹態度討論燃煤電廠“效率”定義。電廠效率有許多不同定義方式，要比較不同機組效率，必需用同一基準作比較才有意義。

1.     毛(Gross)效率與淨(Net)效率

毛效率是指機組發電機發電度數與燃料(煤)熱值相除的效率。但電廠有許多設備本身都消耗大量電力，扣除電廠使用電力(廠用電)得到的“淨”發電度數與燃料(煤)熱值相除為淨效率。毛效率永遠大於淨效率，差別在2%左右。

2.     HHV (High Heat Value, HHV, 高熱值)與(Low Heat Value, LHV, 低熱值)這觀念較為複雜，因為煤中含有水份，煤熱值依燃燒時水分子由液態變為氣態之潛熱(Latent heat)是否計入而不同，若計入則為HHV，不計入則為LHV。因而計算熱效率時依HHV或LHV計算而有所不同。以台電使用的煙煤，次煙煤而言，兩者計算差異在2%左右，在德國常用的褐煤，其差異在4%以上。

3.     設計值與運轉值

設計值是假設一定的運轉條件，機組真正運轉時可能與假設值不同，比方計算設計效率時一般假設機組全速出力(Full load)，實際運轉時可能為部份出力(Partial load)，也會影響其效率計算。

4.     海水溫度

這也是許多人常忽略的，機組效率是以汽水循環在一定蒸氣壓力時其最高蒸汽溫度與最低水溫(海水溫度)之溫差決定，溫差越大效率越高。因同一機組最高蒸汽溫度均相同，但寒帶海水溫度遠低於熱帶，所以同一機組在寒帶運轉之效率均高於在熱帶運轉的機組。同一型機組在美國紐約州電廠效率就高於在佛羅里達洲。同一機組在德國、日本運轉效也高於台灣。其差距可達2%，這是自然條件不同所造成的，所以將台灣機組效率與寒帶國家相較，要特別注意這一點。

由以上說明可看出，同一型機組若以不同方式計算，再加上自然條件不同，效率相差頗巨。故陳教授所謂30%及50%，效率是否在同一基準上計算頗為值得探討。

個人“請教陳發林教授(3)：超超臨界機組取代核四？”文中比較台中9、10號機及大林1、2號機之效率各為40.3%及43.3% (HHV, Gross)，其差異為3%，是在相同基準上比較較為準確的數據，台電現有燃煤機組效率與台中9、10號機均相當(效率差別在1%左右)。

個人部落格文中也指出以每度電耗煤量而言，台中9、10號機為0.39公斤，大林為0.36公斤，以超超臨界機組與次臨界機組相較，每度電可節省0.03公斤燃料煤，依能源局網站“103年全國能源會議資料”2-2-1-4指出102年燃煤發電每度電燃料成本為1.14元。每度電省0.03公斤煤可省成本0.095元。

去年台電燃煤電廠總共發電605億度，若全部淘汰改為最新的超超臨界機組，則全年燃料費減少不到60億元，怎麼會如陳教授所言每年可省下一、兩千億元的成本？

上述只討論新舊機組的燃料費用，以建廠成本而言，超超臨界機組每瓩建廠成本遠高於現有機組，所以若單位發電成本也計入固定成本，將現有電廠汰舊換新，雖可增加電廠效率，降低燃料消耗及碳排，但這是有代價的，其代價就是增加台電發電成本，怎麼會如陳教授所言每年省下一、兩千億元成本？以陳教授在能源界的地位發表這類言論，恐會造成嚴重誤導，特為文請教。