沼氣發電結合太陽光電 台灣畜牧新趨勢?

2022/07/20閱讀時間約 4 分鐘
牛、雞、豬是我們生活常見的動物,但是您知道牠們的排泄物還能拿來發電嗎?
農委會近年來推動畜牧場屋頂設置太陽光電並結合沼氣發電,期望讓畜牧場能源達到一加一大於二的效益,不僅可以讓畜牧場用電可自足並達成循環經濟,也能出租屋頂或售電增加額外收入。
首先,就來了解屋頂型太陽能光電與沼氣發電的好處和發電流程吧!

屋頂型太陽能光電優點

●無需使用燃料。
●畜舍外貌美觀雅致。
●屋頂防水又防漏。
●延長屋頂使用壽命。
●屋舍內溫度下降3-5度,不再忽冷忽熱。
●提高人員工作效率。
●提高畜禽育成率。
●自用可增加能源自給,減少碳排放與電費。
●出租可增加20年被動收入。

屋頂型太陽能發電流程

太陽能發電主要是透過太陽光照射太陽能模組,再透過逆變器將直流電轉變成交流電,經由配電場所傳送到台電的電力系統。
太陽能發電無需使用燃料就可以發電,太陽能發電是直接將光能轉換成電能,所以在發電過程中,不會產生任何廢氣、廢水和輻射,是對環境友善的發電方式。
屋頂型太陽能發電過程,不會產生任何廢氣、廢水和輻射。

沼氣發電優點

●解決有機廢棄物與汙廢水問題。
●不受氣候限制。
●減少溫室氣體排放。
●售電可增加額外收入。

沼氣發電流程

沼氣發電能夠創造出循環經濟,將糞尿廢水經厭氧發酵槽發酵分解出沼渣、沼液、沼氣,沼渣、沼液經過加工及檢驗就成了有機肥,可運用於農地,至於沼氣則能用於發電,沼氣甚至能產生熱能,像是沼氣保溫燈可以替畜禽保暖,還能控溫增加厭氧發酵槽的效率。
沼氣發電主要是由畜牧場中的有機廢棄物(如廚餘或動物糞尿水等)進到厭氧發酵槽經過厭氧分解及發酵產生沼氣,所產生的沼氣再進到脫硫設備去除沼氣中的硫化氫,來降低沼氣發電設備的腐蝕損壞,延長設備使用壽命,因此脫硫程序是沼氣發電中非常重要的環節。
沼氣會再被輸送到脫水設備進行脫水,因為沼氣在厭氧發酵時,溫度會高於室溫,夾帶過多的水氣而造成發電時無法點火或燃燒不完全,導致發電機產生震動和效能下降,所以必須要先將沼氣脫水。
之後,再將沼氣儲存於儲氣設備,並提供發電機穩定壓力的氣源;常見的沼氣發電機屬於內燃機式引擎,內燃機將沼氣進行燃燒推動發電機以產生電能。
沼氣發電流程中,脫硫與脫水是很重要的程序。

實際案例

台糖屏東海豐養殖場
台糖近年將屏東東海豐畜殖場轉型成綠色循環園區,每年約4萬頭豬隻的沼氣發電量達230萬度綠電,並在畜舍屋頂設置太陽光電,裝置容量為2MW,預計每年發電150萬度以上。
台糖也協助處理地方農業事業廢棄物,轉廢為能,使資源能充分再利用,可處理鄰近養豬業的排泄物合計7,491公噸的廢水量,並協助周邊鄉鎮果農合作社、果汁商處理柳丁皮、檸檬皮、鳳梨皮等廢棄果皮共計285公噸,進行共消化處理。
彰化漢寶畜牧場
彰化的漢寶畜牧場利用豬隻的排泄物來發電以及當作肥料,更在屋頂上設置太陽光電,透過一地兩用,使得養豬也能發展綠能,至今已擁有4萬2千頭豬,每年有將近40萬平方米的廢棄物,可發電382萬度綠電,減碳排量超過3萬公噸,更在2020年通過碳權交易認證,成為第一家通過此認證的畜牧業者,未來可用於開發抵換。

太陽光電結合沼氣發電真的一加一大於二?

太陽光電結合沼氣發電兩種發電方式結合於畜牧場時,能有一加一大於二的效益,除了對土地友善外,也能解決畜牧業的廢棄物、汙廢水排放等問題,沼氣發電的建置成本較高,能先將屋頂出租設置太陽光電,增加每月收入長達20年,沼氣發電建置完成供電能自足後,還可將電力賣出獲得更多收益。
為了讓農業部門在淨零碳排扮演更重要的角色,未來將會推動農產品增加綠色標章、標示碳足跡等政策,甚至透過碳權交易或是抵換來增加收入,畜牧業所發電力除了自足也能提供給工業部門,農業生產過程中,每個東西都能有所利用,應是沒有廢棄物,所以只要好好研究任何廢棄物都有可能變「黃金」。
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