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德國《再生能源法》上路逾20年 一探沼氣發電廠究竟(下)

  • 發佈日期:2023/2/1
  • 資料來源:環境資訊中心
  • 點閱次數:336次
2023年01月19日  共同企劃:低碳生活部落格、環境資訊中心;文:陳怡樺(台達基金會低碳生活部落格寫手)

在庫德-克爾科農場,如果全力運作沼氣發電,約可供應台灣7205個家庭一整年的用電。 德國沼氣發電雖然趕不上進口的天然氣,但卻是每個人都可參與的一種再生能源方式。而在台灣2050淨零目標之下,沼氣發電仍有一大段路要走。

沼氣厭氧槽。圖片來源:陳郁玲 攝

農場易主 初衷未變
2013年3月的一場工作意外,讓尼德根的生命嘎然而止。隔年,農場也因此易主,但其經營理念並未改變,依然耕耘有機,沼氣發電廠也如昔運作。

所謂沼氣發電,是有機廢棄物利用生物在厭氧條件下,進行有機物的分解生成沼氣,再將沼氣導入燃氣引擎發電機產生電力。沼氣主要成份為甲烷、 二氧化碳、水份及微量硫化氫。

正值牧草收成的5月底6月初,我們爬上8公尺高的儲存槽,利用望遠鏡往裡面看攪拌中的液體。「儲存槽內以液體為主,至多1/10的固體,比例大概是1/3是糞便、2/3是青割玉米,一小部分是不新鮮的牧草。」主責沼氣發電工作的呂特(Markus Rüter)說明,浮出來的泡沫就是沼氣。

「若放入太多固體物,會產生太多氣泡。」呂特坦承4年前曾發生氣壓太大衝破攪拌槽的頂蓋,液態物外溢、甚至溢到牛槽的慘事。

主責沼氣發電工作的Markus Rüter(右)拿牧草給翻譯夥伴Tobias Sauer(左)聞乾燥的牧草,感受牧草的清香,且沒有異味。圖片來源:陳郁玲 攝

多數農場興建沼氣廠是為了處理動物糞便,「除了做成肥料外,數量還是太過龐大,沼氣成了好去處。」

由於庫德-克爾科是有機農場,飼料生產成本較高,自產牧草由自養牛隻使用,目前沼氣所需原料以與周邊農場契作青割玉米為主,沼渣運走作為肥料使用。因為採粗放模式,糞便收集不易,自產量也不夠沼氣廠使用,需要向其他農場購買。目前飼有180頭母牛,平均每年產出180頭小牛。

沼氣發電效率與投入原料有直接相關,根據德國能源署的統計,青割玉米可發酵生產的沼氣多過草料,而草料高於動物糞便,德國約有一半的沼氣發電廠以青割玉米為原料。

穀物儲存區,牧場內共有三座。圖片來源:陳郁玲 攝

走進農場長75公尺、寬25公尺、最高達5公尺的穀物儲存區,共有三座穀倉,「可保存1萬2000公噸的牧草,所需種植面積約320公頃,供一整年使用。」

呂特也談到,作物過於單一,對環境不好,對土壤也不好。他們曾經試過其他作物,如高粱,但產量不穩定,無論從種植到保存,玉米的穩定度最高,卻也造成嚴重依賴的情況。

德國沼氣發電發展成熟 那台灣呢?
庫德-克爾科農場的最大供電量為800瓩。以台電的統計,2018年台灣平均每戶家庭每月用電量292度計算,相當於可提供約7205戶台灣家庭全年用電量。

「一開始只有一個機組,現已增設第二機組,用於支應用電高峰期的需求。」呂特指著螢幕說,第一機組的發電量為0.6MW,第二組通常在早上5點到9點和晚上8點到11點啟用,在高峰期供電,電廠也會得到獎勵。

餘熱再利用設施,用來烘乾木材。圖片來源:陳郁玲 攝等

對於設置沼氣發電廠,聯邦政府提供相應的獎勵措施,細節繁複。「增設機組為了環保,也可以為農場賺錢。發電量500瓩(含)以上以保證價格收購,約高於市價5倍。 」呂特舉例,燃料來源如動物糞便、穀物,比例不同,獎勵也不同。

比方,動物糞便量達到1/3以上便有回饋,發電提供畜牧使用或民生使用的回饋也不同,不使用乾淨液體,如水,也有獎勵。「目前農場自產的熱能可供全場使用。」約有50%的熱能用於牧場,如清潔屠宰室所需的熱水等。

儘管沼氣廠被視為農夫的額外收入來源,同時也有助於電力和熱力的生產,有限的耕地與糧食危機都是不可迴避的問題。

呂特分享,任何有機質原料皆可作為沼氣發電,如廚餘、咖啡渣、葉子等。柏林市政環境衛生公司(BSR)設有自營的沼氣廠。根據統計,其生產出的沼氣可替代250萬公升的柴油。在德國,沼氣發電量的成長速度追不上天然氣進口量,但沼氣發電卻是每個人都可參與的一種方式。

回頭看台灣,根據全國畜牧糞尿資源化網站數據,2022年1月至9月沼氣發電裝置容量為7190 瓩。對照國發會公告的「台灣 2050 淨零排放路徑」,2050年再生能源佔比將大幅提升至6成。以此來看,前方還有一大段路程,需要全民一起努力。

※ 本文感謝Tobias Sauer協助現場翻譯

※本文轉載自低碳生活部落格〈德國《再生能源法》上路逾20年  一探沼氣發電廠究竟(下)〉
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