產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析...

36
產業能源利用分析 七、電機電子業 ()行業概況 本研究電機電子業分析範圍包括 90 年第七次修訂「中華民國行業標準分類」 C 大類「製造業」下之中類 26 電腦、通信及視聽電子產品製造業、27 電子 零組件製造業及 28 電力機械器材及設備製造修配業三大中分類行業。 標準分類中類 26 電腦、通信及視聽電子產品製造業(以下簡稱資訊工業)要從事電腦及其週邊設備、通信機械器材、消費性電子產品、資料儲存媒體製造 等業別。標準分類中類 27 電子零組件製造業(以下簡稱電子工業)為凡從事電子 零組件製造(不含設計)之行業均屬之。標準分類中類 28 電力機械器材及設備製 造修配業(以下簡稱電機工業)為凡從事電力機械器材及電池製造修配之行業均 屬。 台灣地區 92 年上半年受到美伊戰爭及 SARS 疫情等一連串不確定因素干 擾,使景氣復甦未若原先預期強勁,所幸在戰爭結束及疫情漸獲控制後,下半年 包括台灣、美國及亞洲其他新興國家的各項經濟指標陸續轉佳,全球經濟也回歸 正常成長軌道。 依據工業生產統計資料顯示,92 年電機電子業因全球景氣復甦及換機潮逐 步顯現,通訊及消費性電子終端產品市場成長迅速,且上游之半導體產業因製程 世代交替而持續接獲 IDM 大廠訂單及春節將屆廠商多採取提高庫存,各項產品 如:電容器、晶圓代工、電晶體、IC 製造、構裝 IC 等都有增產情況,而電機 產業則因公共工程所需之重電及電線電纜需求增加,使九十二年全年累計產值較 上年增加 4.01%,達到 30,736 億元。 近年來由於電機電子相關產業的成長,亦帶能源消費之成長,近五年(88~92 )之能源消費總量至 92 年度共成長 65.5%,但產值只增加 20.39%,如2.7.1 ,由於電子產業大多都以外銷為主,受全球景氣影響工廠之能能利用率, 使同一產品之產值普遍下滑進而使能源效率變差的情況,於電機電子業為相當普 遍之情況。 產值方面 92 年全國製造業整體總產值為 87,703 億元,如2.7.1 所示, 較去年增加 8.7%,顯示整體製造業較 91 同期有持續顯著的復甦,其中電機電 子業所屬之 26 資訊工業、27 電子工業、28 電機工業 3 大產業合計之產值為 29,980 億元,占全國製造業總產值之 34.18%,產值較去年增加 8.7%,其中 資訊、電子、電機三大產業之結構占比以電子工業占 54%為最高,其次為資訊工 業之 36%與電機產業之 10%。顯示整體製造業較 91 同期有持續顯著的復甦,亦 帶來能源消費之成長達 5178.4KLOE ,較去年成長 5.6% ,電機電子業之產值佔 製造業產值之 34%之多,能源密集度相較於前一年之 1.70KLOE/百萬元,增加 1.73KLOE,增加 1.8%,雖相對於工業整體之 5.61KLOE/百萬元來得低, 167

Upload: others

Post on 30-Aug-2019

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

七、電機電子業 (一)行業概況

本研究電機電子業分析範圍包括 90年第七次修訂「中華民國行業標準分類」中 C 大類「製造業」下之中類 26 電腦、通信及視聽電子產品製造業、27 電子零組件製造業及 28電力機械器材及設備製造修配業三大中分類行業。

標準分類中類 26電腦、通信及視聽電子產品製造業(以下簡稱資訊工業)主要從事電腦及其週邊設備、通信機械器材、消費性電子產品、資料儲存媒體製造

等業別。標準分類中類 27電子零組件製造業(以下簡稱電子工業)為凡從事電子零組件製造(不含設計)之行業均屬之。標準分類中類 28電力機械器材及設備製造修配業(以下簡稱電機工業)為凡從事電力機械器材及電池製造修配之行業均屬。

台灣地區 92 年上半年受到美伊戰爭及 SARS 疫情等一連串不確定因素干擾,使景氣復甦未若原先預期強勁,所幸在戰爭結束及疫情漸獲控制後,下半年

包括台灣、美國及亞洲其他新興國家的各項經濟指標陸續轉佳,全球經濟也回歸

正常成長軌道。

依據工業生產統計資料顯示,92 年電機電子業因全球景氣復甦及換機潮逐步顯現,通訊及消費性電子終端產品市場成長迅速,且上游之半導體產業因製程

世代交替而持續接獲 IDM 大廠訂單及春節將屆廠商多採取提高庫存,各項產品如:電容器、晶圓代工、電晶體、IC 製造、構裝 IC 等都有增產情況,而電機產業則因公共工程所需之重電及電線電纜需求增加,使九十二年全年累計產值較

上年增加 4.01%,達到 30,736億元。

近年來由於電機電子相關產業的成長,亦帶能源消費之成長,近五年(88~92年)之能源消費總量至 92 年度共成長 65.5%,但產值只增加 20.39%,如圖2.7.1,由於電子產業大多都以外銷為主,受全球景氣影響工廠之能能利用率,使同一產品之產值普遍下滑進而使能源效率變差的情況,於電機電子業為相當普

遍之情況。

產值方面 92年全國製造業整體總產值為 87,703億元,如圖 2.7.1所示,較去年增加 8.7%,顯示整體製造業較 91 同期有持續顯著的復甦,其中電機電子業所屬之 26 資訊工業、27 電子工業、28 電機工業 3 大產業合計之產值為29,980 億元,占全國製造業總產值之 34.18%,產值較去年增加 8.7%,其中資訊、電子、電機三大產業之結構占比以電子工業占 54%為最高,其次為資訊工業之 36%與電機產業之 10%。顯示整體製造業較 91同期有持續顯著的復甦,亦帶來能源消費之成長達 5178.4KLOE,較去年成長 5.6%,電機電子業之產值佔製造業產值之 34%之多,能源密集度相較於前一年之 1.70KLOE/百萬元,增加至 1.73KLOE,增加 1.8%,雖相對於工業整體之 5.61KLOE/百萬元來得低,

167

Page 2: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

但卻有趨向能源效率變差的情況。

製造業總體及電機電子業產銷現況

-

2,000,000

4,000,000

6,000,000

8,000,000

10,000,000

年度

產值(百萬元)

製造業 資訊工業 電子工業 電機工業

製造業 7,529,295 8,477,441 7,449,948 8,067,551 8,770,341

資訊工業 1,040,264 1,184,443 1,121,896 1,126,885 1,068,493

電子工業 1,111,323 1,553,616 1,185,766 1,461,478 1,628,234

電機工業 342,312 315,368 272,055 291,755 301,354

1999 2000 2001 2002 2003

圖 2.7.1 近五年電機電子業產值趨勢 資料來源:工業生產統計月報、能源查核計畫整理

電機電子資訊三大產業 92 年底之工廠家數共 12,071 家,如表 2.7.1 所示,約占全國總工廠 9萬 8千多家之 12.21%,其中以 27電子零組件業為最高共 4,239家。

表 2.7.1、2003電機電子資訊產業結構現況表

製造業總計 資訊工業 電子工業 電機工業 資訊、電子

及電機總計

工廠家數(家) 98,865 (100%)

3,813 (3.86%)

4,239 (4.29%)

4,019 (4.07%)

12,071 (12.21%)

2003產值 (億元)

87,703 (100%)

10,685 (12.18%)

16,282 (18.57%)

3,013 (3.44%)

29,981 (34.18%)

2003總耗能(kKLOE)

5,2885 (100%)

- - - 5,178 (9.8%)

能源密集度 (KLOE/百萬元)

5.61 - - - 1.73

資料來源:工業生產統計月報、能源查核與節約能源效益評估計畫整理

168

Page 3: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

1.資訊工業產業現況

資訊工業 92年產值為 10,685億元,近幾年來國內生產總值的情況有逐年降低的趨勢,較上一年度年減少了 583.9億元(5.2%),主要來自於廠商逐漸把低毛利率之產品移往海外生產,國內則維持高階產品之生產、代工及研發,自

92 下半年以來 Intel Centrino 風潮、彩色照相手機風行以及數位家庭聯盟興起,使資訊消費電子產業應用產品陸續增溫。分析整體影響產值變動主要原因

有二:(1)來自於 92 年中,美、日為主的電腦大廠,在製造成本壓力與價格競爭下,持續釋出代工訂單至國內廠商,但增加訂單釋出之同時,亦同步壓低採購

價格,導致國內代工廠商毛利縮減,使產值相對降低。(2)業者為尋求降低國內製造成本與縮短交貨期的方法,資訊產品生產者持續增加海外生產比重,在人工

成本與市場的考量下,國內廠商赴中國投資設廠比例不斷增高,使資訊產業產值

有降低的趨勢,另有一部份廠商設置歐洲生產據點,以節省成本。

26電腦、通信及視聽電子業歷年產值趨勢

0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

1,400,000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

20012002

2003

年度

產值(百萬元)

資料儲存媒體製造及複製業

其他視聽電子產品製造業

電唱機、收錄音機製造業

電視機、錄放影機製造業

無線通信機械器材製造業

有線通信機械器材製造業

其他電腦設備製造業

電腦組件製造業

電腦週邊設備製造業

電腦終端裝置製造業

電腦製造業

資料來源:能源統計月報、能源查核與節約能源效益評估計畫整理 圖 2.7.2、資訊工業歷年產值趨勢

表 2.7.2、台灣地區主要資訊硬體產品海外生產趨勢

169

產品名稱 2001年 2002年 2003年 1~6月

海外

生產 中國

生產 海外

生產 中國

生產 海外

生產 中國

生產 筆記型電腦 12 5.2 43 38 65 62 桌上型電腦 86 48 91 55 97 55 主機板 55 53 62 61 70 69 伺服器 49 16 56 20 60 21 LCD監視器 33 28 76 68 87 81 CRT監視器 98 66 98 74 98 83 光碟機 94 91 96 94 97 95

Page 4: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

2.電子工業產業現況

電子工業 92 年產值為 16,282 億元,如圖 7.3 所示,較上一年度增加1667.6億元,成長幅度達 11.4%,由於下淤資訊消費電子產品需求增加,進而帶動上游電子工業之成長,電子工業中最主要之行業為 C2710 半導體製造業,占整個電子工業產值之 50%,受到全球半導體產業成長 18%,整體半導體產值達1,664億美元,而台灣在大環境好轉下表現搶眼,依據工研院經資中心統計 92年我國 IC整體產值達 8,188億新台幣,而使電子產業產值提昇之原因為:(1)下游終端應用市場景氣好轉帶動相關 IC產業需求增加,(2)IDM大廠為專注於附加價值較高的核心業務,委外代工比重持續增加,(3)中國受市場矚目,亞太地區逐漸成為半導體消費或電子元件製造、設計重心,使全球廠商相繼進行佈局

(4)光電產業相關產業因全球市場需求增加,使產值持續成長(5)下游產品需求增加,增加印刷電路板亦有高成長之表現。

27電子零組件業歷年產值趨勢

2測

1

0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

1,400,000

1,600,000

1,800,000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

20002001

2002

2003

年度

產值(百萬元)

未分類其他電子零組件製造業

光電材料及元件製造業

電子管製造業

印刷電路板製造業

被動電子元件製造業

半導體製造業

資料來源:能源統計月報、能源查核與節約能源效益評估計畫整理 圖 2.7.3、電子工業歷年產值趨勢

根據工研院經資中心 ITIS 計畫的統計資料顯示,2003 年國內 IC 產業的值將達到新台幣 8,188億元,較 2002年成長 25.4%,推估 2004年約可較003年成長 39%,其中 2003年 IC設計、IC製造、晶圓代工、IC封裝、IC試產值的年成長率分別為 34.0%、41.6%、37.4%、35.7%、42.3%。以下針對我國 IC產業各領域的市場概況如下表。

晶圓代工業方面,由 2003年台積電及聯電的營收來看,接單情況優於原先場預期,主要是 Fabless、IDM 客戶先前因美伊戰爭導致存貨水準較低,且應新產品的推出,使得無線網路處理器、寬頻數據機等通訊產品對晶圓代工的

單量維持成長動能,而 LCD驅動 IC對於晶圓代工需求也呈現上升所致。

70

Page 5: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

IC製造非代工業在產品價格走勢普遍不佳下,2003年第一季 DRAM市場仍處於供過於求的階段,使 2003年上半年國內業者均處於虧損狀態,下半年因產品平均單價逐步上揚,可望減少虧損幅度或是轉虧為盈,惟仍須視各公司出貨量

及成本結構而定。

IC 封測業方面,由於 IDM 大廠仍持續提高委外代工的比重,且 LCD 驅動IC 出貨暢旺帶動捲帶式封裝(Tape Carrier Package, TCP)訂單趨增,加上美系、日系 Flash業者來台尋求封測產能支援,以及原本交由 Infineon封裝測試的茂德DRAM產出,2003年1月起全數轉交國內封測廠代工,因此2003年主要 IC封測業者如日月光、矽品營運表現逐步加溫。

表 2.7.3、近年我國 IC產業產值

1999 2000 2001 2002 2003 2004(e)

2004(e) /2003

2005(f) 2005(f) /2004(e)

IC產業產值 4235 7,144 5,269 6,529 8188 11384 39.0% 13091 15.0% IC設計業 742 1,152 1,220 1,478 1902 2549 34.0% 3020 18.5% IC製造業 2649 4,686 3,025 3,785 4701 6657 41.6% 7620 14.5% 晶圓代工 1404 2966 2048 2467 3090 4248 37.4% 4849 14.2% IC封裝業 659 978 771 948 1176 1596 35.7% 1781 11.6% IC測試業 185 328 253 318 409 582 42.3% 670 15.1% 產品產值 1987 2872 2197 2796 3513 4960 41.2% 5791 16.8% 產品產值成

長率 62.2% 44.5% -23.5% 27.3% 25.6% 41.2 16.8%

整體IC產業成長率

49.4% 68.7% -26.2% 23.9% 25.4% 39.0% 15.0%

全球半導體

成長率 18.9% 36.8% -32.0% 1.3% 18.3% 28.4% 8.5%

資料來源:經濟部技術處 ITIS計畫(2004/10),單位︰億元

IC產業產值結構(億元)

IC設計業1902

23%IC測試業409

5%

IC封裝業1176

14%

IC製造業

470158%

圖 2.7.4IC產業產值結構

171

Page 6: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

國內主要晶圓代工廠產能利用率趨勢

0

20

40

60

80

100

120

%

TSMC

UMC

TSMC 69 88 98 101 105 106 103

UMC 60 85 84 96 100 99 94

20031Q20032Q20033Q20034Q20041Q20042Q20043Q

資料來源:時報資訊商品行情網 圖 2.7.5、國內主要晶圓代工廠產能利用率趨勢

3.電機工業產業現況

電機工業 92年產值為 3,013.5億元,較上一年度增加 96億元,成長 3.3%,產值增加主要都是來自國內之重大公共工程,根據行政院公共工程委員會資料顯

示,大台北捷運系統二期路網陸續興建、及高雄都會捷運網已完成初步路線挖

鑿,即將進入鐵軌及列車電線電纜之安裝,開始對本產業產生需求。在工業建築

用電方面,中部科學園區基礎設施及多家電子公司等等所需之發電、配電及電線

電纜安裝需求必將呈現遞增,另外台電第六輸變電計畫預算金額最高,預計在

2006年前的五年內將釋出 4,543.8億元商機。

28電力機械器材及設備業歷年產值趨勢

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

400,000

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

年度

產值(百萬元)

其他電力器材製造業

電池製造業

照明器具製造業

電燈泡及燈管製造業

其他家用電器製造業

電扇製造業

電熱器具製造業

洗衣設備製造業

冷凍空調器具製造業

電線及電纜製造業

發電﹑輸電﹑配電機械製造修配業

資料來源:能源統計月報、能源查核計畫整理 圖 2.7.6、電機工業歷年產值趨勢

172

Page 7: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

(二)能源使用趨勢分析

1.電機電子業耗能概況與主要製程耗能分析

92年度全國電機電子業總耗能為 5,178千公秉油當量,如表 7.4,較去年同期成長 5.6%,結構比占工業部門 52,884千公秉油當量之 9.8%,其中電力消耗 19,123.6百萬度,佔工業部門 96,964百萬度之 19.7%,天然氣消耗 94.8百萬立方公尺,佔工業部門 390.3 百萬立方公尺之 23.4%,石油產品 244.1千公秉油當量,佔工業部門 16,601 千公秉油當量之 1.5%,煤及其產品幾乎無使用。此外,電機電子業耗能結構為電力消耗佔 93.4%最大,天然氣佔 1.9%,石油產品佔 4.7 %,電力使用相當大,占工業部門用電量之 19.7%(占全國總用電量 195,964百萬度之 9.8%,較去年增加 0.3%),能源使用占比如表 2.7.5所示,本產業中最大能源使用產業為半導體產業,在電力品質的穩定及供應,與

本產業之營運發展關係密切。圖 2.7.7 為電機電子業相對於工業及全國能源消費之比例及各形式能源使用量。

電機電子業能源種類消費結構,如圖 2.7.8所示,以電力消耗佔 93.4%最大,天然氣佔 1.9%,石油產品佔 4.7%,主要能源使用設備包括製程設備、空調設備、空壓設備大多都使用電能,如以半導體工廠為例,生產環境需使用不同

等級之無塵室,維持生產環境的溫溼度及潔淨度為生產之最基本要求,製程要求

等級若是越高,則空調的用電亦會相對的提高,造成空調設備能源使用約佔全廠

之一半用電量,而且製程設備及空壓、水處理等相關設備亦是廠內主要使用電能

之設備,維持生產設備之基本運轉條件,任何一個公用系統若當機,都可能造成

整廠的停止生產,廠商為了轉移風險大多設置柴油緊急發電系統,以降低能源供

應短暫中斷時之損失,因此電機電子業生產工廠電力供應之充沛及穩定,與本產

業之營運發展關係密切。

表 2.7.4、近五年電力電子業能源使用

年度 石油產品合計

(KLOE) 天然氣用量

(KLOE) 液化天然氣

(KLOE) 電力合計

(KLOE) 電力電子業總能

源消費(KLOE)

1999 125,579 73,993 85 2,928,883 3,128,540 2000 135,243 87,496 481 3,803,546 4,026,766 2001 184,310 78,319 2,145 3,986,038 4,250,812 2002 366,223 81,482 89,128 4,366,203 4,903,036 2003 244,142 80,339 14,904 4,838,984 5,178,369

173

Page 8: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

能源消費趨勢

-

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003年度

能源使用量(KKLOE)

總能源消費

工業部門能源消費

電力電子業

2003全國總能源消費101,297kKLOE,成長率3.1%

工業部門總能源消費52,885kKLOE(占全國52.2%)

電力電子業總能源消費5,178kKLOE(占工業9.8%)

圖 2.7.7、近 10年能源消費趨勢

表 2.7.5、92年電力電子業能源使用占比

石油產品 (KLOE)

天然氣 (度,103M3)

液化天然氣 (度,103M3)

電力合計 (仟度,MWh)

能源總消費 38,525,355 1,355,050 990,576 195,964,096

工業部門 16,601,077 387,338 551,589 96,964,097 電力電子 244,142 81,239 13,549 19,123,567 電力電子/工業 1.5% 21.0% 2.5% 19.7% 電力電子/總使用量 0.6% 6.0% 1.4% 9.8% 資料來源:經濟部能源統計月報、能源查核計畫整理

2003年能源使用結構

電力合計(KLOE)

4,838,984

93.4%

石油產品合計

(KLOE)

244,142

4.7%

天然氣用量(KLOE)

80,339

1.6%

液化天然氣(KLOE)

14,904

0.3%

石油產品合計(KLOE) 天然氣用量(KLOE)

液化天然氣(KLOE) 電力合計(KLOE)

圖 2.7.8、電機電子業能源使用結構 資料來源:經濟部能源統計月報、能源查核計畫整理 註:電力油當量換算係數以台電火力電廠平均每度發電燃料耗用量作為換算係數

174

Page 9: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

依據近十年之能源成長率之記錄顯示,如圖 7.9,92電機電子業的能源使用仍以高於工業部門平均成長率之 5.6%持續成長,主要是國內半導體、光電及面版等相關產業持續擴廠及提昇製程技術所造成。

近10年能源消費成長趨勢

0.0%

5.0%

10.0%

15.0%

20.0%

25.0%

30.0%

35.0%

總能源成長率(%) 5.7% 7.4% 4.5% 4.5% 6.4% 4.6% 5.2% 6.5% 5.5% 5.5% 3.1%

工業年成長率(%) 4.0% 6.7% 3.7% 3.1% 10.3% 3.7% 3.6% 7.6% 8.9% 8.2% 2.3%

電力電子業年成長率(%) 5.7% 9.7% 17.7% 16.2% 23.0% 17.9% 26.0% 28.7% 5.6% 15.3% 5.6%

1993199419951996 1997 1998 199920002001 2002 2003

圖 2.7.9、電機電子業近 10年能源消費成長趨勢

(三)影響行業能源使用因素分析

本產業主要以外銷市場為主,全球景氣變動與產業結構變化影響產業的供

需,反應至接單生產之電子、電機及資訊三大產業中也就是一般所稱之產能利用

率,除了電機產業為內需產業,較不受全球經濟影響外,其餘二大產業包括電子

資訊產業上、中、下游都相當容易受到市場需求強列影響產能利用率,進而影響

能源使用效率。若以能源密集度來分析,如下表 2.7.6 所示為電機電子業之能源密集度趨勢表,相較於去年同期,能源密集度由 1.71 KLOE/百萬元略為上昇至 1.74 KLOE/百萬元,增加 1.8%,此部份增加的量若再排除相關經濟因素成長,整體而言相較去年並無太大的差異,但從能源管理的角度上來看,可以說

需要更積極的進行節約能源降低生產成本,電機電子業能源成本比例雖不高,但

在不需額外投資下進行有效的能源管理工作,仍有可觀之節能空間。

由於電機電子業並非能源密集產業,因此能源成本占生產成本的比例相對的

較小,但若細分電機電子業不同業別之能源成本亦不同,整體分佈如圖 7.10所示,其中電機工業水電瓦斯費用為電線及電纜製造業,亦是整體電機電子業中占

比最高行業高達 11.5%,電池製造業及電力機械器材製造修配業則次之。資訊工業中之資料儲存媒體製造及複製業水電瓦斯費則為占比較高之行業,達

10.86%。電子工業中之印刷電路板製造業佔比最高達 7.98%,其次分別為被動元件製造業佔 5.42%、光電材料元件製造業 4.41%及半導體製造業 4.28%。

175

Page 10: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

表 2.7.6、電機電子業能源密集度趨勢表

年度

項目 86 87 88 89 90 91 92

能 源 消 費

(KKLOE) 2,107.1 2,484.0 3,128.5 4,026.8 4,250.8 4,903.0 5,178.4

能源消費成長率

(%) 23.0% 17.9% 25.9% 28.7% 5.6% 15.3% 5.6%

產值(十億元) 1,992.5 2,212.6 2,490.3 3,048.2 2,591.8 2875.9 2983.7

產值成長率(%) 13.40 11.30 13.40 26.50 -15 10.94 3.75

能源密集度

(以產質為基準)

(KLOE/百萬元)

1.06 1.13 1.27 1.34 1.64 1.71 1.74

能源密集度變化率

(%) 8.16 6.60 12.39 5.51 22.39 4.3 1.8

照明器具製造業

電池製造業

其他電力器材製造業

資料

潔淨

後,

費用

則需

這些

176

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

半導體製造業

被動電子元件製造業

印刷電路板製造業

光電材料及元件製造業

電腦製造業

電腦終端裝置製造業

電腦週邊設備製造業

電腦組件製造業

其他電腦設備製造業

有線通信機械器材製造業

無線通信機械器材製造業

視聽電子產品製造業

資料儲存媒體製造及複製業

電力機械器材製造修配業

%

12 13

發電﹑輸電﹑配電機械製造修配業

電線及電纜製造業

家用電器製造業

冷凍空調器具製造業

洗衣設備製造業

電熱器具製造業

電扇製造業

照明設備製造業

電燈泡及燈管製造業

圖 2.7.10、電機電子業-水電瓦斯費用占製造成本比例 來源:台經院調查資料、能源查核與節約能源效益評估計畫整理

電子業零組件相關行業之各種產品製程有一些共通需求,如:製程需要非常

之生產環境,且必須全年保持其潔淨度,以及製程設備一旦設置調整完成

即使在未生產之待機時期,也不可隨意將設備關機,因關機後再復機所需之

高於所省下之能源。前者需要大量之空調設施來維持製程環境之潔淨,後者

要大量待機之能源。因此,一旦景氣不好,工廠之產能利用率較低之情行下,

空調耗能及設備待機耗能將明顯影響到其能源之使用效率。

Page 11: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

此外,電機電子業是產品生命週期變動極快,同種產品規格之生命週期大約

2到 3年,而且其產品之良率與其技術之是否突破,息息相關,再者規格較複雜之產品,其製程亦較複雜,所使用之能量也較多,但由於所帶來的附加價值相對

於普通規格之產品來的高出許多,因此相關廠商無不加快研發腳步,造成除了產

能利用率以外,影響電機電子業之能源使用的因子,尚有產品之規格及其生產時

之良率。以線寬規格 0.25µm 及 0.18µm 兩種八吋晶圓為例,影響設備耗能之因子為其製程光罩數之多寡及製程良率, 0.25µm晶圓為 12層光罩數且目前之良率為 90﹪, 而 0.18µm晶圓為 18層光罩數且目前良率為 70﹪,而且其設備耗能與光罩數成正比,與良率成反比。因此,每生產一片 0.18µm 晶圓為生產一片 0.25µm晶圓使用能源之 1.93倍(等於(18/12)×(90﹪/70﹪))。

另外,電機電子業各廠之空調耗能佔比相當大,晶圓製造業夏季時段空調耗

電高達 50﹪,TFT-LCD業和 IC封裝業為 40﹪,印刷電路板業為 30﹪,而空調耗電較少之電線電纜業亦有 5﹪。因此,影響空調耗電之年平均溫度及空調使用時間之管理兩個因子,也是影響電機電子業能源使用之主要因子。

(四)主要公用及製程設備能源使用分析

1.製造流程與能源平衡 電機電子業產品之生產耗能,大體上可分為空調、製程及公共設施三大部

分,空調系統包括冰水主機、冰水泵、送風設備、未端熱交換裝置、冷卻水塔、

空調加溫、加濕設備、冷凍冷藏設備、箱型冷氣機、其他各形式冷氣機⋯等;製

程設備包括生產線上加熱、動力設備、電鍍⋯等與製程有關之設備;公共設施則

包括照明、空壓機、電梯、水處理、消防、給水、廢水處理⋯等設備。電機電子

業各產品能源消耗,除電線電纜業外,單機設備主要以空調所佔比例最大。若以

系統而言,則以整個製程耗能最大,其中又以生產電線電纜業佔 85%最大,生產印刷電路板佔 60%次之。表 2.7.7為電機電子業各產品製程耗能佔比情況。

表2.7.7 電機電子業各產品廠內設備耗能佔比分析

產品名稱 耗能佔比 晶圓材料 空調佔 35%,製程佔 50%,公共設施佔 15%

晶圓 空調及冷凍冷藏佔 50%,製程佔 30%,純水系統及照明約佔10%,其他公共設施約(廢水處理、排氣、電梯…)佔 10%

IC 封裝 空調佔 40%,製程佔 35%,公共設施(空調除外)佔 25% 印刷電路板 空調佔 30%,製程佔 60%,公共設施(空調除外)佔 10%

彩色映像管 空調及冷凍冷藏佔 20%,製程佔 55%(其中封膏及抽真空佔30%),公共設施(空調除外)佔 15%

電線電纜 空調及冷凍冷藏佔 5%,製程佔 85%,公共設施(空調除外)佔 10%資料來源:能源查核統計

177

Page 12: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

2.印刷電路板 圖 2.7.11為能源平衡圖,能源使用以空調約佔 30%,生產製程佔 60%,

空壓系統與水處理等公用約佔 10%,製程中依序又以防焊、電鍍、顯影、壓合為主要耗能項目。

3.半導體 半導體業概分為 IC設計、IC製造、IC封裝、IC測試及導線架,上游自

晶圓材料生產,再由相關半導體業者以一系列的分工完成 IC製造流程。圖 7.12為 IC廠能源平衡圖。

4.電線電纜 電線電纜主要產品為無氧銅、通信電纜及電力線。電線電纜製造過程一般以

熔銅設備為單機最大耗能設備,除此之外,通信電纜主要耗能部份為蕊線押出及

外被,電力線以絞合部份耗能較大,電力電纜以乾式加硫耗能最大,漆包線則以

烘爐之耗能最大。圖 2.7.13為電線電纜製造廠能源平衡圖。

鑽 孔

顯 影

成 型

鍍 金

綠 漆

加 工

壓 板

8.7%

21.5%

10.2%

3.9%

4.0%

3.8%

7.9%

動 力

照 明

其 他

空壓機

水處理

空 調

4.5%

2.8%

1.5%

3.2%

60%

28%

外購電力

圖2.7.11 印刷電路板廠能源平衡圖

5.光碟片 光碟片單位耗能雖不到一度(電),但是由於我國光碟片產量逐漸加大,現

已由以往之 CD-R轉而生產 DVD光碟,因此多家廠商亦進相相關投資設置新廠,而產值亦反應於資料儲存媒體業中,圖 2.7.14為光碟片廠能源平衡圖。

178

Page 13: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

台電

庫房

照明系統

電氣鍋爐

其他

電梯

製程設備

空調系統

其他

其他

製程設備

空調系統

照明系統

電梯

辦公大樓

照明系統

廚房設備

空調系統

真空空壓

機械房

熱機設備

冰水系統

純水系統

廢水系統

排氣系統

其他

FAB

照明系統

3.98%

54.0% 38.3% 3.6%4.1%

7.8%

23.0%

6.23%

3.67% 0.2%

4.45%

4.51%

0.2%

0.4%

22.9%

0.1%

12.41%

2.58% 0.6%

0.1%

1.91%

1.48%

0.42%

0.9%

1.87%

0.26%

0.14%

圖 2.7.12 IC廠能源平衡圖

179

Page 14: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

抽線絕緣

6

1

集合機

銅鋁成型

乾燥爐

簇絞機

外披押出機

星絞機

動 力

照 明

其 他

空壓機

電 熱

空 調

3.1%

27.0%

5.8%

4.1%

55.8%

4.2%

外購電力

圖2.7.13 電線電纜製造廠能源平衡圖

射出成型機

乾燥機

製程水系統

包裝機

動 力

照 明

其 他

空壓機

空 調

3.5%

10%

1.5%

50%

35%

外購電力

32%

3%

8%

7%

圖2.7.14 光碟片廠能源平衡圖

. TFT-LCD TFT-LCD為筆記型電腦、液晶電視及液晶監視器的關鍵組件,佔筆記型電

及液晶監視器大部份的生產成本,由於我國筆記型電腦產量相當大,且液晶顯

器逐漸取代傳統電子槍式監視器後,國內業者投入相當大的經費於 TFT-LCD生產。TFT-LCD之生產過程中,由於需要大面積的潔淨空間,故需要相當大

80

Page 15: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

的空調容量,為整廠耗能的主要部份。圖 7.15為 TFT-LCD製造廠能源平衡圖。

照 明4.2%

FED

LCM

LC

BUMPER

TFT

動 力

其 他

空壓機

水處理

空 調

8.4%

5.6%

1.2%

28.8%

51.8%

外購電力2%

4.8%

2%

5%

15%

圖2.7.15 TFT-LCD製造廠能源平衡圖

(五)能源查核成效

1.百大細部實地能源查核成效

92年電機電子業百大細部查核總共有1家,節能建議項目包括1. 降低MAU送風溫度 2. 增設變頻空壓機降低空載時數 3.降低壓縮空氣洩漏量,節能潛力為節省用電量 3025.3千度,合計 289KLOE,年節約率 0.91﹪,需投資金額為 424萬元,回收年限 1.19年。

2.百大實地能源查核追蹤成效

92年電機電子業百大實地能源查核追蹤共 2家,B廠實地查核成效追蹤後,制度組 5項建議中已執行 5項,電能組 10項建議中,有 6項建議已執行,熱能組 13項建議僅執行 8項,執行中 1項,共節約 310.2 KLOE,以建議項目而言,32項共執行了 18項,執行率達 56.3﹪。C廠實地查核成效追蹤後,制度組 5項建議中已執行 5項,電能組 10項建議中,有 6項建議已執行,熱能組13項建議僅執行 8項,執行中 1項,共節約 310.2 KLOE,以建議項目而言,32項共執行了 18項,執行率達 56.3﹪。

3.101~200大實地能源查核成效 92年電機電子業 101~200大實地能源查核共 3家,D廠節能潛力為節省用

電量 1802.6千度,合計 172.2KLOE,年節約率 0.7﹪,需投資金額為 74萬

181

Page 16: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

元,回收年限0.3年。E廠節能潛力為節省用電量2307.5千度,天然氣16804.8立方公尺,合計 172.2KLOE,年節約率 0.69﹪,需投資金額為 1062萬元,回收年限 2.96年。F廠節能潛力為節省用電量 849.7千度,合計 81.2KLOE,年節約率 0.4﹪,需投資金額為 224萬元,回收年限 1.65年。

4. 101~200大實地能源查核成效追蹤 92年電機電子業 101~200大實地能源查核追蹤共 3家,追蹤結果分述於

下:G廠最主要節能措施為空壓系統機提高運轉時之能源效率相關措施,降低空壓洩露量,並提高鍋爐燃燒效率,其產生之節能成效,每年可節約電能 14千度及 11,809M3之天然氣,合計為 13.15KLOE,建議節約量達成率 27.3%。H廠最主要節能措施為空壓系統機提高運轉時之能源效率相關措施,降低空壓洩露

量,並提高鍋爐燃燒效率,其產生之節能成效,每年可節約電能 14千度及11,809M3之天然氣,合計為 13.15KLOE,建議節約量達成率 27.3%。I廠最主要節能措施為降低冷卻水塔之水溫,其產生之節能成效,每年可節約電能

320.7千度,合計為 30.7KLOE,建議節約量達成率 100%。

5. 非 200大實地能源查核查核成效 完成電機電子業非二百大用戶實地能源查核中德電子、京元電子、元太科

技、德州儀器、台灣通用器材及南茂科技等共 6家,節約能源潛力達每年 14,024仟度電能,合計 1,340.1公秉油當量。主要節約能源措施有:

1.調低冷卻水塔風車最低關機溫度 2.外氣空調箱冷凝水冷能回收 3.增設加熱吸附式乾燥機 4.降低空壓機吸入口空氣溫度 5.空壓機用製程冷卻水以冷卻水塔供應 6.降低壓縮空氣洩漏量 7.以趨近溫度控制冷卻水塔風車轉速及起停 8.降低空壓機吸入口空氣溫度 9.縮小水泵葉輪調節冰水流量 10.降低 MAU送風溫度 11.二次冰水泵以壓差控制 12.冷卻水塔設置變頻器並聯運轉

(六)能源大用戶節能分析 92年電機電子業投資金額為 3,415百萬元,年效益金額為 6,786百萬元,節約量為電力 637,375千度,計 61,868 公秉油當量,詳見表 2.7.8。

182

Page 17: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

表2.7.8電機電子業能源大用戶申報節約量統計

節約量

節能改善項目 投資額

(千元)

年效益

(千元) 電力

(千度)

燃料油

(公秉)

LPG

(公噸)

NG

(千立方公

尺)

合計

(KLOE)

CO2抑低

量(公噸)

能源管理 511,780 789,750 98,747 13 1,650 0 9,438 65,215

汰舊換新 448,592 296,729 7,128 30 0 0 681 4,791

設備改善 1,021,900 1,315,950 382,590 6 1 1 36,559 252,526

保養維修 426,678 11,986 4,867 20 0 237 726 3,769

可停電力 30 13,558 8,748 0 0 0 836 5,774

廢棄物利用 36,000 7,318 0 1,006 0 0 1 2,907

熱回收 17,400 15,697 6,943 36 0 0 663 4,686

水回收 8,404 34,621 1,645 0 0 0 157 1,085

新設或增設 935,348 4,294,753 123,564 2,708 0 633 12,507 90,706

其它 8,947 6,430 3,146 0 0 0 301 2,076

總 計 3,415,080 6,786,792 637,375 3,819 1,651 871 61,868 433,535

資料來源:92年能源查核申報統計

熱值換算:1度電:860千卡;1公升油:9,200千卡;1公斤煤:6,400千卡;1公斤 LPG:

11,850千卡;1立方尺 NG:9900千卡

(七)節能潛力分析

根據92年能源查核制度申報表統計,92年電機電子業預估節能措施及節約潛力如表2.7.9,其中投資金額為1,416百萬元,節約量為電力246,731千度,節約27,486公秉油當量,主要投資多用於能源管理、新增及更新設備。

(八)國內外重要節能案例

依據能源查核申報資料所申報之節約能源案例及實地能源查核所建議之節

約能源案資料中,常見改善項目大多以公用系統為主,其中主要節能診斷建議如

表 2.7.10,綜合表 2.7.10之各項建議,歸納出以下幾個主要節約能源主題:

1.空調系統 (1).送風動力側節能(降低無塵室靜壓、變頻運轉等)

183

Page 18: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

(2).送水動力側節能(變流量控制、修正葉輪等) (3).熱交換效率節能(溫度管理、水質處理、減低非必要損失) (4).負載管理節能(縮短、轉移或停用非必要使用負載,降低電力需量,減少於夏季使用柴油發電之情況)

表2.7.9、電機電子節約能源潛力

節約潛力

節能改善項目 投資額(千元) 電力 (千度)

燃料煤 (公噸)

燃料油 (公秉)

LPG (公噸)

NG (千立方公尺)

合計 (KLOE)

能源管理 608,697 76,213 0 180,000 2,000 53,000 7,527

汰舊換新 202,032 6,769 0 5 0 0 647

設備改善 123,448 61,859 0 2,310 0 450,00

0 6,408

保養維修 15,599 4,116 0 53 0 0 393

可停電力 3,940 8,562 0 0 0 0 818

廢棄物利用 50 0 0 0 0 0 0

熱回收 13,750 2,832 0 0 0 1,608 272

水回收 20,357 880 0 0 0 7,950 93

新設或增設 313,987 7,551 0 0 0 1,640,960

2,527

其它 114,407 77,949 0 258 14,696

1,210,600

8,800

總 計 1,416,267 246,731 0 182,625 16,696

3,364,118

27,486

資料來源:92年能源查核申報統計

熱值換算:1度電:860千卡;1公升油:9,200千卡;1公斤煤:6,400千卡;1公斤 LPG:

11,850千卡;1立方尺 NG:9900千卡

2.空壓系統 (1).壓縮空氣源(降低吸氣溫度、壓損、多機負載調控、壓縮空氣品質控制、排放及洩漏)

(2).分配系統(壓損、壓力、品質、洩漏) (3).使用單元(壓力需求、特殊高壓、品質、排放洩漏管理)

3.其它項目 超純水處理、真空系統、VOC廢熱回收、電力系統

184

Page 19: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

表 2.7.10 電機電子業百大用戶主要節能診斷建議

項 目 常見待改善情形 節能改善建議

1.空調潔淨室系統

1.潔淨室排氣量過大 2.潔淨室正壓設定太高 3.未隨負載調降冰水量 4.冰水出水溫度太低

1.潔淨室排氣量合理化 2.調降潔淨室正壓設定 3.降低低負載時之冰水量 4.提高冰水出水溫度

2.空調冷卻水系統

1.熱交換器水側結垢 2.系統功率因數過低 3.管線配管未注意節能 4.水塔泵浦及風扇未隨負載變動而條整 5.水塔有短循環現象

1.加藥改善水質預防結垢 2.提高系統功率因數 3.修改管線配管以節能 4.泵浦、風扇變頻控制 5.提高部分水塔以消除短循環現象

3.空壓系統 1.空壓機壓力設定過高 2.高低壓未分離供氣 3.空壓進氣溫度過高 4.需量未控制

1.調降空壓機壓力設定 2.高低壓分離供氣並設環狀網路 3.接管將進氣口置於室外 4.加裝主副機連鎖控制系統

4.超純水系統

1.採用 RO高壓膜管耗能 2.UV燈管過多浪費能源

1.改用 RO低壓膜管以節能 2.UV燈管數目合理化

5.其他 1.電力需量控制不良 2.功因太低 3.供電可靠度差 4.製程耗能

1.加裝 SCADA控制器 2.加裝電容器 3.提高線路品質 4.改善製程以節能

資料來源:整理自本計劃百大查核報告

因此針對上幾項說明目前較為可行之節約能源成功案例:

案例一:MAU供風溫度降低節能 說明:因為無塵室溫濕度要求的關係,造成 MAU將外氣降降除溼後,再加熱,

進回風道後又做冷卻降溫,導致能源互相抵消。 現況:MAU送風量 86000CMH,平均運轉頻率 34Hz。 改善方式:

調整 MAU送風溫度 19℃ 16℃,降低再熱負載。 節省加熱盤管負載=42275kcal/hr÷860kcal×30×12×24=424716kWh/年。節省冰水負載=42275kcal/hr÷3024kcal/h×0.75×30×12×24=90589kWh/年。節省二次冰水泵及熱水泵用電負載(假設佔泵浦總耗電 5%)。

節約量:節約電=424716+90589=515305kWh/年(約 82.4萬元/年)(若為熱回收之主機,則加熱負載不可計算)

185

Page 20: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

案例二:MAU冷凝水回收節能

說明:18℃冷凝水回收導入 Cooling Tower中使用,以降低冷卻水溫,有效幫助冷卻水供水溫度降至設定溫度,以減少風扇負載及達到冰機節能效

果,本節能措施適用於夏日時節。

現況:將冷凝水回收至 DI原水槽。

改善方式:MAU冷凝水重新配管導入 Cooling Tower,冷卻水水溫由 26℃降至 24.8℃。 降低冰水主機用電及冷卻水塔風車用電。

節約量:節約電能 1078仟度/年,約 172萬/年

案例三:增設無熱式乾燥機,降低乾燥空氣所需之耗能。 說明:乾燥機再生時排放 20~25%之乾燥。 現況:空氣需求條件-50℃PDP供應 9kg/cm2,使用無熱式吸附式乾燥機,電

費 174萬元/月(推估約平均 1509kW)。 改善方式:增設加熱式乾燥機,排氣量只需約 5%(需考慮增設後加熱之能源),

電費約 103萬元/月(推估約平均 895.8kW)。 節約量:節約電費 848.9萬元/年,回收年限約 1年。

案例四:電子廠 VOC廢熱回收案例 說明:電子廠因製程環保法規,因此對於所排放之廢氣需設置 VOC處理設備,

目前 VOC廢熱回收,用於供給: (1).真空乾燥壓濾機(90℃) (2) 離子再生塔 (50℃) (3)Hot DI循環水(85℃) (4)MAU熱水(35℃)

現況:由於排放廢氣之溫度高仍高達 310℃,風量 170m3/min 。 改善方式:廢熱量 Q = ma× Cp×(Ti-To),風量 170m3/min ,回收溫差約 200

℃ (1)Q = 170 m3/min×1.155kg/m3×0.247Kcal/kg℃×60min/hr×

(310℃- 110℃)= 581981.4Kcal/hr= 677.5kWh (2)回收率約 70%

節約量:總電費:677.5kWh×NT$1.8/kwh×24hr/day×365day/year=747.8萬元/年

(九) 結論與建議

結論

電機電子業之產值佔製造業產值之 34%之多,能源密集度相較於前一年之1.70KLOE/百萬元,增加至 1.73KLOE,增加 1.8%,雖相對於工業整體之5.61KLOE/百萬元來得低,但仍有趨向能源效率變差的情況。

186

Page 21: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

近來電機電子業面對國際競爭,使毛利率已大不如前,因此在增加產量及提

昇製程技術的同時,應投入部份耗能設備之能源效率改善,並且新購設備更應該

要考慮節約能源之設計,再於能源查核制度定期訂定中長期節約能源計畫,電子

業在這方面尤甚需要詳細之規劃,因節約能源計畫之訂定通常會有一部份之資本

支出,景氣差時並沒有多餘的經費用於投資這些節能設備,景氣回升時一般考慮

維持生產穩定為優先,因此無法在此時進行大規模之節能計畫,但若是將整個節

約能源計畫分段逐步執行及投資,並於適當時機上線使用(如歲修或生產線變更等等),將可僻開景氣不佳時之經費問題及為生產穩定之問題。

建議

1.電機電子業 92年總產值為 29,981億元,佔製造業生產總值的 34.18%;總產值較 91年增加 8.7%。

2.92年度全國電機電子業總耗能為 5,178千公秉油當量,佔工業部門52,885千公秉油當量之 9.8%,其中電力消耗 19,124百萬度,佔工業部門19.7%,天然氣消耗 13.5百萬立方公尺,佔工業部門 2.5%,石油產品 244.1千公秉油當量,佔工業部門 1.5%。此外,電機電子業耗能結構為電力消耗佔 93.4%最大,天然氣佔 1.9%,石油產品佔 4.7%。

3.81-89年電子業產值年成長率 13.8%,耗能平均年成長率 17.4%,81-84年產值成長率高於耗能成長率,能源密集度變化率為負成長,85-89年則耗能成長率高於產值成長率,能源密集度變化率為正成長。90年產值較 89年下降 15%,但耗能僅小降 0.01%。92年產值較 91年成長 3.75%,耗能成長 5.6%,整體趨勢而言,顯示仍有可觀之節能空間。

4.政府獎勵廠商推動節能優惠措施中,屬設備部分得就購置成本按 13﹪限度內,屬技術部分得就購置成本按 10﹪限度內,抵減其當年度應繳納之營利事業所得稅,整體而言,13﹪及 10﹪對設備投資動則上億且產品生命週期僅3~4年之電子業,實不具吸引力,應予大幅提高抵減之百分率,並增加可投資抵減之節能設備項目,以增加廠商投資節能設備之意原。

5.許多電子廠於建廠之初因系統或設備選用不當,使得日後無法修改或汰換,致使耗能量大,因此建議政府於工廠建廠之初能建立一套評核制度,以管理

工廠之能源使用效率。

6.許多較佳之節能措施因對產品良率之衝擊性大小不明確,使得廠商不敢採用,仍以非常耗能之方式運轉,建議政府投入研發經費,以釐清節能措施對

製程良率之影響,供廠商參考。

7.建議政府仿造日本建立主要設備之耗能基準,並推動工廠耗能合理化制度,以提昇工廠節約能源成效及提高主要設備能源使用效率。

187

Page 22: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

8.京都議定書於俄羅斯簽署後生效,國際上許多產業如世界半導體聯盟等,以

宣示自願性減量,以占我國工業產值達34﹪之電機電子產業,更應在政府之

推動下,進行規劃產業全面性溫室氣體減量之措施及政策

188

Page 23: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

八、火力發電廠

(一)概況

1.裝置容量 我國目前商轉中之火力發電廠(不包括汽電共生廠)包括台電公司 10 家

與民營電廠 8家,共計有 18家火力發電廠,國光、嘉惠、森霸、星能等四家民營電廠於民國 92 年底後才商轉。其中以燃煤機最多共 24 座機組,裝置容量合計為 11,250 MW,佔 49.27﹪;其次為複循環機共 21座機組,裝置容量合計為 6,789 MW,佔 29.73﹪;其後依序為燃油機共 6 座機組,裝置容量合計為2,750 MW,佔 12.04﹪;燃氣機共 2 座機組,裝置容量合計為 1,050 MW,佔 4.60﹪;氣渦輪機共 14座機組,裝置容量合計為 801 MW,佔 3.51﹪;柴油機共 20座機組,裝置容量合計為 194 MW,佔 0.85﹪

2.發售電量 不包括汽電共生廠與 92 年底後才商轉之國光、嘉惠、森霸、星能等四家

民營電廠,我國目前商轉中之火力發電廠 92 年發售電量如表 1.3.8.2、圖1.3.8.2、圖 1.3.8.3所示,13家火力電廠總計發電量為 123,657百萬度,售電量為 114,967百萬度,總售電量佔總發電量之 92.97﹪;發電量以台中電廠最高為 35,411百萬度,佔比 29.17﹪,其次為興達電廠 23,918百萬度,佔比 19.71﹪,麥寮電廠 13,905百萬度,佔比 11.45﹪。售電量以台中電廠最高為 33,722百萬度,佔比 29.33﹪,其次為興達電廠 22,885百萬度,佔比 19.91﹪,麥寮電廠 12,943百萬度,佔比 11.26﹪。

(二)能源使用分析

1.能源使用量

13家火力發電使用能源合計為電能 6,266,282千度、燃煤 29,618千公噸、燃料油 3,199千公秉、液化天然氣 4,543,640千立方公尺、柴油 1,017千公秉,合計 30,923千公秉油當量。其中以燃煤用量最大,佔比為 66.11﹪,其次依序為液化天然氣佔比 16.16﹪,燃油佔比 10.58﹪,柴油 3.21﹪,電力 1.94﹪。

2.歷年各種能源使用趨勢

民國 77∼92 年台電公司火力發電廠燃料使用趨勢如圖 2.8.1 所示,燃煤用量逐年急遽上升;由於天然氣為乾淨能源,因此,近年用量已逐年上升,反之

燃料油用量則逐年降低,而柴油僅少量,是供尖山與金門塔山等小型電廠使用。

189

Page 24: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

-

5,000.00

10,000.00

15,000.00

20,000.00

25,000.00

千公秉油當量

千公秉油當量

煤炭 5,831 6,204 5,657 6,342 8,040 8,932 9,654 9,823 11,77 13,28 14,94 16,04 17,87 19,23 20,77 22,50

柴油 51.9 242.9 273 478 262 385 664 762 505 158 371 615 536 153 158 130

燃料油 3914 5113 5,125 5,772 4,801 5,577 5,276 6,429 5,526 6,032 5,884 5,796 5,616 4,788 3,685 3,280

液化天然氣 297 762 787 655 1,395 1,494 1,605 2,278 3,459 3,415 3,858 4,729 5,714 5,966

77年 78年 79年 80年 81年 82年 83年 84年 85年 86年 87年 88年 89年 90年 91年 92年

圖 2.8.1 民國 77-92年台電公司火力發電廠歷年燃料使用趨勢圖 資料來源:台灣能源統計年報-2003年,經濟部能源局

3.各廠廠內用電分析

91-92 年商轉中各火力電廠廠內用電佔比如圖 2.8.2 所示,91、92 年平均值分別為 4.99﹪、5.07﹪,其中超出平均值之電廠有 7家。

92年3.30

91年平均4.99

92年平均5.07

0.00

5.00

10.00

15.00

6.553.939.752.414.784.122.687.145.215.495.682.093.838.28

6.494.119.592.374.774.322.467.68 5.715.832.433.308.49

廠內用電佔比,% 91年平均 4.994.994.994.994.994.994.994.994.994.994.994.994.994.99

廠內用電佔比,% 92年平均 5.075.075.075.075.075.075.075.075.075.075.075.075.075.07

A電廠 B電廠 C電廠 D電廠 E電廠 F電廠G發電

廠H電廠 I電廠 J電廠 K電廠 L電廠 M電廠 N電廠

廠內用電佔比,% 91年

廠內用電佔比,% 92年

圖 2.8.2民國 91-92年商轉中火力電廠廠內用電佔比比較

(三)影響能源使用因素分析

火力電廠廠效率愈高,則熱耗率愈低,而熱耗率與能源使用量呈正比,亦

即熱耗率愈低則每發一度電所需能源量愈低,因此,要瞭解電廠能源用量之影響

因素,必須探討影響電廠熱耗率或熱效率之主要原因,此三者與電廠負載存在下

列之關係:

190

Page 25: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

(1)機組負載愈高,則熱耗率愈低,而廠效率愈高。 (2)機組負載愈低,則廠內用電佔比愈高,使得淨廠效率與毛廠效率差距愈大。 (3)毛熱耗率與淨熱耗率皆為愈低愈好,前者代表每發一度電所耗熱量,後者

則代表每供一度電所需熱量。 (4)毛廠效率及淨廠效率皆為愈高愈好,前者代表投入機組熱能轉換成電能之

比例,後者則代表真正輸至電力系統電能之比例。淨廠效率與鍋爐效率、

汽機效率及廠內用電佔比之關係如下: 淨廠效率(%)=鍋爐效率(%)×汽機效率(%)×〔1-廠內用電佔比(%)〕

由上式可知,提高鍋爐效率或提高汽機效率或降低廠內用電之佔比皆可使

淨廠效率提高。雖然負載愈低,鍋爐效率愈佳,但汽機效率卻反而下降且廠內

用電佔比上升,故整體而言,高負載之淨廠效率優於低負載。

發電機組運轉中主要之熱損失 影響耗能因素之一為熱損失,發電機組運轉中主要之熱損失項目如下:

鍋爐熱損失 (1)乾煙氣帶走之熱損失 (2)燃料中氫氣與水份之熱損失 (3)燃燒空氣中所含水份之熱損失 (4)燃料未燃損失 (5)輻射熱 (6)損失計算外損失 上列損失項目之佔比依煤的品質不同而有差異。

汽機熱損失 (1)由汽機吸收轉換為電能之熱量 (2)海水帶走熱量

汽機熱損失項目中以海水帶走熱量為最大,共約 49%,其餘為節流損失、各段動葉片間洩漏損失及供至輔助蒸汽系統等之損失。廠內用電熱損

失、燃煤鍋爐之廠內用電量與佔比設計值。

機組淨廠效率降低之影響因素 淨廠效率降低則使相同發電量下須增加用煤量,而用煤量的增加則會造成

下列後果: -煙囪排放之 CO2、SOx、NOx、粉塵等增加。 -排水溫度上升 -造成可用資源之浪費 -廠內用電增加 -發電成本增加 影響淨熱耗率之主要因素如下: -汽輪機低壓排汽壓力高(真空度下降) -灰中可燃物太多 -離開空氣預熱器燃氣溫度高

191

Page 26: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

-補充水太多 -蒸汽壓力偏低 -蒸汽溫度偏低 -鍋爐飼水溫度偏低 -廠內用電偏高 -再熱蒸汽壓降大 -機組負載偏低

以下說明火力電廠機組淨廠效率降低之主要原因及其處理對策: 1.汽輪機低壓排汽壓力高(真空下降)可能原因: (1)海水溫度高。處理對策:檢查海水是否有回流現象。

(2)循環水量不足。處理對策:檢查是否為下列狀況:

鈦管或銅管堵塞、CWP 入口欄污設備堵塞、海水道海生物生長、冷凝器出口碟閥開度不足、CWP運轉台數不足。

(3)汽封蒸汽壓力不足。可能原因:控制閥控制不良或設定值偏低。

(4)真空泵性能低或運轉台數不足。處理對策:檢查是否為下列狀況:

冷卻器堵塞、海水中斷、進口濾網堵、進口閥未開或未

全開、氣水分離器水位偏低。

(5)負壓系統漏。處理對策:檢漏並立即止漏。

(6)BFPT汽封不良或停用中隔離不確實。

2.灰中可燃物太多 (1)燃煤鍋爐:

a.粉煤細度不足。處理對策:調整粉煤機分煤器。 b.煤之可磨性指數太低。處理對策:可改混合煤方式或必要時增加一台粉煤機。 c.粉煤溫度太低。處理對策:依煤中所含揮發份含量適度調整。 d.粉煤流速太快。處理對策:適度降低一次風量/粉煤量之比例。 e.煤源燃料比太高。處理對策:改送燃料比較低之煤源或採混合煤方式。 f.過剩空氣量太低。處理對策:依廠家提供之負載與過剩氧氣曲線運轉及檢查是否 O2指示偏高。 g.二次空氣於燃燒器之位置速度太快。處理對策:適度調整燃燒器內、外層風門開度以降低風箱壓力。

(2)燃油鍋爐 a.油槍噴霧不良。處理對策:

-定期清洗油槍並檢查油孔、蒸汽孔、混合孔是否堵塞及上述

三孔是否變形或變大,若有則更換新品。 -檢查油溫是否調整在所使用油的相對最佳流動點範圍。 -檢查噴霧蒸汽中是否夾帶有水份。

b.熱風溫度偏低。處理對策:空氣預熱器是否正常運轉。 c.重油溫度太高或太低。處理對策:

192

Page 27: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

-檢查油溫控制閥是否控制正常,若否則調整之。 -重油加熱器水位偏高則檢查重油加熱器水位控制閥。 -檢查重油加熱器是否結碴致效率不佳,宜先換組使用,停

機清理。 -檢查重油加熱蒸汽管路袪水器是否正常運作。

d.重油黏度變化太大。處理對策:化驗重油 API值,供調整油溫依據。 e.過剩空氣不足。處理對策:對策同燃煤鍋爐。 f.油質不良。處理對策:更換燃油。 g.油壓太高或太低。處理對策:改變油槍使用數目。 h.發生破管事故。處理對策:停機檢修。

i.噴霧蒸汽壓力低。處理對策:檢視控制閥動作不良原因。

3.離開空氣預熱器燃氣溫度高 (1)空氣預熱器堵塞。處理對策:加強空氣預熱器吹灰、擇機水洗及大修時,

徹底拆卸清理。 (2)空氣預熱器熱元件不足或腐蝕。處理對策:增加熱元件及大修期間更新

加熱元件。 (3)過剩空氣量偏高。處理對策:依廠家提供之過剩空氣量值適度調降。 (4)鍋爐爐管內部結垢。處理對策:加強二次水之管控及擇機執行 ACR或酸洗。

(5)二次燃燒。處理對策:避免二次燃燒發生。 (6)鍋爐爐管外部積灰或結碴。處理對策:加強吹灰、已附著之積灰或結碴。利用大修時,清除及檢查吹灰器之吹灰壓力、噴嘴位置。

(7)IDF或 FDF兩台負載不平均。處理對策:予以適度調整。

4.補充水太多 (1)沖放或洩放水太多。處理對策:加強水質之管控,調整沖放量、防止冷

凝器漏海水及機組起停期間留意水位控制。 (2)安全閥或管路管閥漏水、漏汽。處理對策:手動開啟再關閉,查看是否

能止漏、可隔離者隔離檢修及無法檢修者配合停機檢修。 (3)汽封蒸汽出汽太多。處理對策:汽封控制閥控制不良則即時調整、汽機

或 BFPT格蘭漏大,則配合停機檢修或更新及格蘭蒸汽冷卻器負壓適度調降。

(4)各水泵格蘭水封水量太大。處理對策:調整水封水量、格蘭調整不當則換台,並通知保養部門調整或再加變更。

(5)輔助蒸汽使用量過多。處理對策:設有重油加熱器者注意其效率,效率不佳應予換台、未使用之油槽加熱器應予停用及使用輔助蒸汽設備,檢

視其控制閥調整是否適當。 (6)可回收水未回收。處理對策:BFPT & BFPM 格蘭水封水,格蘭汽封蒸

汽冷凝水必需回收,若未能回收,則排除無法回收障礙予以回收。

5.蒸汽壓力偏低可能原因: (1)儀表指示偏差。處理對策:定期校正。 (2)ACC之控制是否反應太遲鈍。處理對策:即時調試(Tuning)。

193

Page 28: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

(3)若電力系統允許採汽機隨控模式(Turbine Follow Mode)。處理對策:即更改控制模式。

6.蒸汽溫度偏低: (1)儀表指示偏差。處理對策:定期校正。 (2)燃氣流量控制風門、噴水減溫系統、燃氣再循環系統是否正常運作。 (3)長期低負載運轉可調度燃用高燃料比煤源及高層燃燒器。

7.鍋爐飼水溫度偏低: (1)儀表指示偏差。處理對策:定期校正。 (2)飼水加熱器洩水水位控制偏高。 (3)供給飼水加熱器之抽汽管路受阻礙(如逆止閥未全開),致供給之抽汽量

不足。 (4)飼水加熱器逸氣閥開度不足,致冷端溫差降低。 (5)飼水加熱器管內結垢,則須擇機加以清通。

8.廠內用電偏高。處理對策: (1)依節省廠內用電方法,輔機於安全運轉範圍內,減少運轉台數或停止運

轉。 (2)一次風扇出口壓力設定,於安全範圍內儘量降低。 (3)引風機設有高、低速雙速馬達運轉者,儘可能以低速運轉。 (4)底灰斗出灰次數,應依煤中所含灰份、水泵容量、底灰斗容量,計算每

日出灰次數,不出灰期間應停止出灰系統運轉。 (5)儘量以 BFPT運轉擔任鍋爐飼水任務,減少 BFPM運轉時間。 (6)海水溫度<21℃或負載<60%時,CWP可考慮由三台減至二台運轉。 (7)機組負載降至 50%以下,可考慮停用冷凝水泵一台及全停低壓加熱器洩

水泵。 (8)除非機組起動期間,真空運轉兩台比三台有利。 (9)非必要之廠房照明應予切離。 (10)非必要之廠房屋頂抽風扇應予停用。 (11)空氣預熱器洩漏量大,致一次風扇送風機及引風機運轉電流增加,設有

空氣預熱器自動間隙調整設備(AH Sector Plate)者應予檢查,設法找尋不能達到最佳位置原因。未設自動調整設備者則應擇機停機調整

氣封片位置。

9.再熱蒸汽壓力降大: (1)再熱器管內部是否結垢。處理對策:若是,則擇機執行化學洗。 (2)再熱器管內是否有異物進入。處理對策:若有,則應停機清除。

10.機組負載偏低。處理對策:機組負載愈低則淨熱耗率愈高,淨廠效率則愈低,故機組應儘量於高負載運轉。

主要設備電能使用分析 火力發電主要設備包括:

(1)燃料系統(2)冷凝水系統(3)鍋爐、、汽機、、發電機設備 (4)變壓器、、開關場及輸電系統(5)控制系統(6)環保設備-海水系統

194

Page 29: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

-溫排水防治措施 -海水電解設備 -廢水處理系統 -排煙脫硝設備 -靜電集塵器 -排煙脫硫設備 -飛灰之再利用 -噪音防治 -高煙囪排放

92年商轉中各火力電廠動力設備合計佔比平均為 88.43﹪,各設備以鍋爐系統用電佔比最高,平均佔比為 46.76﹪,其次依序為冷凝系統平均佔比為 10.79﹪,汽輪機系統平均佔比為 10.15﹪,排煙脫硫系統平均佔比為 9.04﹪,靜電集塵器平均佔比為 5.51﹪,水系統平均佔比為 4.93﹪。

(四)查核成效

1.實地查核 93 年共完成 4 家火力電廠實地能源查核,已申報節能措施節能成效合計

節約電力 21,710千度、液化天然氣 799,939立方公尺,共可節省能源 2,954公秉油當量,CO2抑低量 16,176.6公噸;未申報節能措施節能成效合計節約電力 77,767千度、燃料油 150公秉、柴油 75公秉,共節省能源 8,767公秉油當量,CO2 抑低量 51,971.1 公噸;建議改善節能潛力合計可節約電力84,629.9千度、燃料油 450公秉、柴油 225公秉,共可節省能源 8,766.9公秉油當量,CO2抑低量 57,790.7公噸。共計可節約電力 184,106.9千度、燃料油 600 公秉、柴油 300 公秉、液化天然氣 799,939.0 立方公尺,共可節省能源 19,379公秉油當量,CO2抑低量 125,938.4公噸。

2.實地查核追蹤成效

93年完成 3家火力電廠查核後追蹤,就所提供之 122項節能改善建議,合計建議節能潛力為 26,737 公秉油當量,已實施之節能建議項目執行率為68﹪,共節省電力 34,705千度、燃煤 18,883公噸,合計節省能源 16,744公秉油當量,建議節約量達成率為 62.6﹪。

3.節能成效 申報節約量分析 民國 92年各火力電廠(含 3家汽電共生廠)申報能源節約執行成效如表 2.8.

所示,全年共節約電力 54,286千度、燃煤 21,771公噸、燃料油 40公秉、液化天然氣 4,832 千方公尺,合計節省能源 20,674 公秉油當量,CO2 減量100,984公噸,年效益為 144,323千元,實際投資金額 101,260千元。依設備分類,如表 1.3.8.12 所示,其中以鍋爐系統節約量最高為 14,071 公秉油當量,其次為冷卻水系統 17,196公秉油當量與粉煤機 12,760公秉油當量。

195

Page 30: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

表2.8.1民國92年火力電廠申報各設備能源節約執行成效(包括汽電共生廠)

全年能源節約量

電力 燃料煤 燃料油液化天

然氣 合計

CO2抑低量

年效益金

額 實際投資

金額 申報已執行之

節約能源措施 相關設備

千度 公噸 公秉千立方

公尺 公秉油當

量 公噸 千元 千元

鍋爐系統 7,557 18,771 40 - 14,071 51,541 70,781 53,970

冷卻水系統 26,054 - - - 2,490 17,196 27,054 825

粉煤機 8,061 3,000 - - 2,904 12,760 13,498 -

汽機系統 4,400 - - 800 421 4,752 11,363.0 9,138.0

空壓機系統 4,238 - - - 405 2,797 9,319 53,904

照明 1,452 - - - 139 959 5,824 259

馬達 959 - - - 92 633 1,582 2,625

空調系統 835 - - - 80 551 278 2,175

進水系統 273 - - - 26 180 127 31

空污除硫設備 456 - - - 44 301 956 -

發電機 - - - 4,032 4 9,314 3,540.1 -

總計(火力電廠與氣電共生廠)

54,286 21,771 40 4,832 20,674 100,984 144,323 122,927

(五)節能案例

案例一:空氣增設 7Kg/cm2離心式空壓機

具體措施:各機組吹灰空氣管路均連通,各部機之儀用、廠用空氣各自獨立,均各別由吹灰空氣以減壓閥減壓至 7KG/CM2使用,#1∼6號機儀用、廠用空氣之全部使用量約為 3606 ICFM,相當一台容量小的離心式空壓機運轉之量,為節省電力能源請購增設二台離心式空壓機其規範

為 900HP、3600 RPM、排氣量為 3900 ICFM、出口壓力為7.7KG/CM2,一台運轉,一台備用以代替現在運轉之容量小的1500HP離心式空壓機。

改善前:(1)本廠#1∼6 機吹灰空氣管路均連通,各部機之儀用、廠用空氣各自獨立,均各別由吹灰空氣 20KG/CM2 減壓至 6∼7 KG/CM2 使用。

(2)改善前本廠運轉二台離心式空壓機其規範各別為 1750HP、排氣量為 4677 ICFM及 1500HP、排氣量為 3821 ICFM,其出口壓力均為 20 KG/CM2,以供應全廠之儀用、廠用空氣(含 焚化爐)及吹灰器吹灰之使用。

196

Page 31: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

改善後:(1)二台同時裝設於#5 機空壓機間,並獨立配管至#1-6 機之儀用及廠用空氣槽。

(2)原有配管不動,為防止增設儀用離心式空壓機故障跳脫後另台起動來不及時造成壓力不足能由原有系統自動供應。

(3)增設之離心式空壓機二台之電源為 4.16KV 各別由#4 機及#6 機電源拉用,以防止一部機大修時電源切除後而不能運轉。改善後

本廠運轉二台離心式空壓機其規範各別為 1750HP.排氣量為4677 ICFM,出口壓力為 20 KG/CM2 以供應全廠之吹灰空氣用及 900HP、排氣量為 3900 ICFM, 出口壓力為 7.7KG/CM2以供應全廠之儀用、廠用空氣(含焚化爐) 之使用。

節能量:增設之 900HP、出口壓力為 7.7kg/cm2之離心式空壓機運轉,其效益為:(1)一年可節省之電力費用為:1500HP-900HP=600HP 0.746KW×600=447.6KW 447.6KW×24 小時×365 天×90﹪=3528878.4度 2.1元×3528878.4=7,410,645元。 增設 900HP、出口壓力為 7.7kg/cm2 之離心式空壓機二台費用為 2200萬元,約 2.97年可回收。 22000000元÷7410645元=2.97年

案例二:鍋爐效率提昇(添加劑) 具體措施:鍋爐燃用之煤質因屬於嚴重積灰、結渣之煤質,影響鍋爐爐管排、吸

熱,採取以鍋爐爐管排去灰渣處理工程發包,每星期一、三、五定期添

加清鍋劑,每次為 50公斤。 改善前:未使用燃煤添加劑時,因鍋爐爐管排易積灰結渣,常發生下列情形:

(1)SH 及 RH 減溫噴水量常由 60 T/H 上升至 90 T/H,須實行剝渣運轉(負載降至 135MW)改善。

(2)大塊結渣大量掉落,導致底灰輸送系統故障,須降載運轉並發包清理結渣。

改善後:(1)SH及RH減溫噴水量均維持在60 T/H以下。

(2)鍋爐爐管排維持乾淨,小塊結渣即能掉落,不致造成底灰輸送系統故障。

(3)鍋爐效率提升。 節能量:(1)90年度未加添加劑時,廠效率為35.46,92年度為36.05。廠效率

提升1%可節省67 kcal/kwH熱能 67 kcal/kwH×2077855mwH × ( 36.05-35.46 ) ÷ 6500 kcal/kg = 12,636,555 kg=12,636.6公噸。

(2)節省每次剝渣運轉所產生之損失(300 - 135) mw × 20 H × (2.7442 - 0.7652)元/kwH= 6,530,700元。

(3)底灰輸送系統故障發包清理大塊結渣,每次人工費 40,000元可節省。

案例三:汽鼓水位控制改善 具體措施:汽鼓水位控制改善 改善前:每當機組啟停或較大負載變化時,汽鼓電極水位計之電極洩漏頻繁,更

換隔離時有潛在跳機風險。

197

Page 32: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

改善後:將電極水位計改為加裝三只”汽鼓水位傳送器”取代,有效防止更換隔離之跳機風險。

節能量:預估一年發生一次汽鼓電極水位計洩漏,而造成跳機事,每次跳機事故

至少停止供電4小時,故本次改善獲得下列成果:

(1)減少跳機機組重新啟動,消耗 燃料油 40公秉。 (2)增加 4小時供電時間,合計增加供電 520,000*4=2,080,000度 (3)節省金額 40*14000元+2080000*2.1元=4,928,000元

案例四:氣渦輪機空氣進氣口過濾器改善 具體措施:更換三台氣渦輪機(GT11、12、22)的空氣進氣口過濾器,並改善過濾

網和固定架的密封,減少未過濾的空氣,進入並污染氣渦輪機,降低氣

渦輪機因污染而降低的發電量。改善期間,GT11(12 月 2 日),GT12(12

月23日),GT22(5月3日)(附分析圖及照片)。

改善前:運轉一段時間後進氣口過濾器室積水,污染及鏽蝕。 改善後:運轉一段時間後檢查,非常乾淨,氣渦輪機因污染降低的出力大為減少。

(減少約1MW)。

節能量:預估一台氣渦輪機平均減少 0.5MW損失,以 92年平均熱耗率

1860kcal/kwh 。 計 算 可 以 節 能

500kw*1860kcal*(2/3*4020)hr/Year/(9900kcal/NM3)=251,757NM3(天

然氣)。

案例五:氣渦輪機壓縮機葉片清潔度改善. 具體措施:GT11、GT12 洗四次 GT21、GT22 洗三次。氣渦輪機廠家建議每 6

個月清洗一次葉片,改為每 3~4個月洗一次。92年清洗次數 GT11、22-四次(增加 2次) GT12、21-三次(增加 1次)。

改善後:清洗後發電量增加2~2.5MW或效率提升約0.5%但逐漸遞減,粗估增加一

次清洗,平均可提高熱效率約0.05%即減少熱耗量約1kcal/kwh。

節 約 量 :1kcal/kwh*225,000kw*4020hr*(2+2+1+1)=5.427*109kcal =548,182NM³(天然氣)。

案例六:降低灰中可燃物含量 具體措施:興#1、2機研發改良 MPS/MB23型粉煤機(製程設備改善)。 改善前:原 MB23型之行星式粉煤機,其磨煤效能較興三、四號機 MPS89型粉煤

機差,且容易因煤質改變而故障,且煤質 HGI 低、水份高時,容易造成MB23型粉煤機磨球滑動現象,嚴重影響發電負載及供電效益。

改善後:粉煤機經改良後,研發改善效益如下: (1)可因應各種煤質需要,不再有因煤質不良,磨球產生打滑之現象。 (2)滿載運轉電流,平均約 15Amp/台。 (3)200mesh之粉煤細度可有效維持於 75∼88%之間。

(4)有效提升鍋爐二段燃燒效率,有效降低 LOI。 節約量:(1)有效降低燃燒減量,節省燃煤量 3000噸*1087.2元/噸=3,261

千元。 ( 2 ) 故 節 省 廠 內 用 電 量 : 1.27 元 / 度 x

198

Page 33: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

4.6KVx1.732×15Amp×24Hr/日×365 日/年×70%(使用率)=930685元/台/年x11台=10,237.538千元/年。

案例七:各機組低壓馬達凡需更新汰換或新增者均一律購用高效率型馬達。 具體措施:各機組低壓馬達凡需更新汰換或新增者均一律購用高效率型馬達。

改善前:一號機 BFPT MOP馬達 X2台 3ψ/460V/60HP η=90.2 三號機 BFPT MOP馬達 X1台 3ψ/460V/60HP η=90.2 一號機真空泵 X3台 3ψ/460V/125HP η=91.5 AH MAIN DRAVIER X3台 3ψ/460V/20HP η=91.0

改善後:一號機 BFPT MOP馬達 X2台 3ψ/460V/60HP η=93 三號機 BFPT MOP馬達 X1台 3ψ/460V/60HP η=93 一號機真空泵 X3台 3ψ/460V/125HP η=93.5 AH MAIN DRAVIER X3台 3ψ/460V/20HP η=93

節能量:(1)(MOP)447.6kw(100/90.2-100/93)*8000HR*2.5 元/度=298,805元*3=896,416元。

(2)(VP)932.5kw(100/91.5-100/93.5)*8000HR*2.5 元/度=428,950元

(3)(AH)149.2kw(100/91.5-100/93.0)*8000HR*2.5 元/度=70,518元*3=211,556元。

(1)+(2)+(3)=1,536,922元/年。

案例八:往復式廠用及儀用空壓機汰換為離心式空壓機 具體措施:(1)效率較差之往復式儀用空壓機及廠用空壓機汰舊換新為效率較高

之離心式空壓機。 (2)廠用空氣壓力在 100psi 時即足敷使用,舊往復式廠用空壓機為 120psi,形成壓縮空氣資源浪費,故將廠用、儀用空氣統合為 100psi系統。

(3)協四機所需廠用空氣由吹灰空氣降壓使用,非常不經濟。 改善前:本廠儀用空氣(100psi)由四台 75hp 儀用空壓機供應,廠用空氣

(120psi)由三台 125hp 廠用空壓機及協四機吹灰空氣減壓供應,往復式空壓機 歷經二十餘年運轉,效率降低故障頻煩,常須以吹灰空氣補足,不但壓縮空氣品質較差,且壓縮空氣之使用亦不經濟。

改善後:廠用空氣及儀用空氣統一為 100psi,由四台 350hp之廠儀用空壓機取代四台儀用空壓機及三台廠用空壓機與協四機廠用空氣之供應,平常運轉

廠儀用空壓機二台,另二台備用。 節能量:離心式空壓機一台 1650cfm 由 350hp 馬達驅動其風量/馬力比為

1650/350=4.72。一部機以運轉 125hp 500cfm 往復式廠用空壓機一台及 75hp 317cfm往復式儀用空壓機一台其相當之風量/馬力比為(500+317)/(125+75)=4.09 。 全 廠 壓 縮 空 氣 需 求 量 為

(500+317)x4= 3268cfm 改由離心式空壓機供應,每小時所需電力3268/4.72x0.746=516kwh 。 其 節 省 電 力 為

(125+75)x4x0.746-516=81 kwh 每 年 節 省 電 力 為 : 81x365x24=709560 kwh

199

Page 34: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

案例九:增設主汽機油洗過濾器大修後油洗時間由 4天減少為兩天,提早兩天併聯。

具體措施:主汽機增設油洗設備,因大修油洗時間為大修工期之關鍵路徑,若能縮短則大修工期即可縮短。增設線上全流量過濾設備提高油過濾效

能,可使油質提早達到標準,即可縮短油洗時間。 改善前:原油洗使用臨時濾網,其效果差,油洗時間需 4天以上。 改善後:增設油洗設備後油洗效能提高,僅須 2天即可達道標準油質。 節能量:提早 2 天併聯發電效益: 2 天*24 小時*500000KW*0.5 元

/KWHR*60%(CF)-2520000(成本)=4680000元/YEAR。

案例十:縮短複循環發電機組啟機時間 具體措施:縮短複循環發電機組起機時間約 15分鐘(第一台 Gus Turbine併聯

至 09:00滿載之時間)。 改善前:第一台 Gus Turbine併聯至 09:00滿載約 90分鐘,起機瓦斯用量約

90,000M3 /天。

改善後:第一台汽輪機併聯至 09:00滿載約 75分鐘,縮短約 15分鐘,起機瓦斯用量約 76,000M

3 /天。

節能量:(90,000 M3 -76,000 M

3 )=14,000 M

3 /天(14,000 M

3 /

天 X8.04元/ M3 +14,000 M

3 /天 X8.93元/ M

3 +14,000 M

3

/天 X9.37元/ M3 )X24X4=35,400,960元。

案例十一:冬季時只運轉一部海水泵 具體措施:冬季時只運轉一部海水泵 92.01.01~02.01及 92.11.01~12.31 改善前:600MW全載時運轉 2台海水泵平均每台耗電量約 2470 kw/h

總耗電量:4940 kw/h 改善後:600MW 全載時運轉 1 台海水泵平均每台耗電量約 2470kw/h 總耗電

量:2470 kw/h 節能量:平均節省 2470 kw/h。3部機海水泵年運轉平均時數 8261小時

全年節省約 2470 kw/h×8261(h)×4/12(%)×3 = 20,404,151 kw 。若以 1元/kw計算。則節省約 20,404,151

(六)效益分析 93 年經由 4 家火力電廠實地能源查核所發掘建議之節能潛力為 8,767 公

秉油當量,可達 CO2減量 57,791 公噸,節能效益為 12,021 萬元;由於電廠為電力供應部門,若在發電過程中節省能源,其影響層面則可擴及全面,以能源

使用之全程生命週期觀點而言,可以累積更大之初級能源節約量,最具有實質之

效果。

92年台電公司與民營火力發電廠能源耗用量 38,575千公秉油當量,約佔全國能源消費之 37.3﹪,相對於其他部門與行業,具有較大的節能潛力;若能就各電廠設備、運轉操作實際狀況訂定節能目標,進行自發性節約能源,並佐以

專家實地輔導及主管機關有效管理,對全國能源節約與 CO2 減量將發揮極大成效,並可降低溫室效應,對氣候變遷有實質之正面效益。

200

Page 35: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

發電業為能源轉換事業,其所達成之節能成效與經濟效益擴及所有電力使

用者,影響層面極廣,有效減少初級能源消費,更能達到加成之經濟效益。

由於發電廠所使用之公用設備極其廣泛,若能開發相關節能技術,將可應

用於其他工業,達到技術擴散效應,發揮更廣大之經濟效益。

(七)結論與建議

結論 1.93年共完成 4家火力電廠實地能源查核,建議改善節能潛力合計可節約電力 84,629.9千度、燃料油 450公秉、柴油 225公秉,共可節省能源 8,767公秉油當量,CO2抑低量 57,791公噸。

2.93年完成 3家火力電廠查核後追蹤,就所提供之 122項節能改善建議,合計建議節能潛力為 26,737公秉油當量,已實施之節能建議項目執行率為 68﹪,共節省電力 34,705千度、燃煤 18,883公噸,合計節省能源 16,744公秉油當量,建議節約量達成率為 62.6﹪。

3.影響發電效率之因素包括負載分配、發電機組型態、燃料性質、燃燒效率、輔助設備效率、設備操作維護、廢熱回收、機組使用年、污染防治設備增設

等因素,其中以發電機組型態與負載分配影響發電效率最大。 (1)中央負載調度

目前我國主要發電廠多屬國營之台電公司,負有全國供電品質之責

任,並以中央調度方式進行全國電力負載調度,為顧及經濟效益,通

常以燃煤電廠為運轉基載,而效率較高之天然氣複循環發電機組則作

為尖載調度,各發電廠接受台電公司負載調度,無法自行分配機組運

轉,發揮各機組之最高效率,如此,將造成整體發電效率下降。 (2)維持發電可靠度

為維持發電可靠度之安全考量,使得廠方無法以能源效率最佳之模式

運轉。 (2)既有發電機組型態

天然氣複循環機組因同時進行熱回收,因此其發電效率最高,但受

限於既有設備與經濟效益因素,目前尚無法全面以此發電機組發電。 (3)環保法規限制或污染排放之考量

為達環保法規標準之空氣污染防治設備耗電量極大,受限於環保法

規與環保零污染要求,無法以其他變更之操作方式替代。同時,由於

空污費的繳納是隨著排放量增加而增加,故若因為使設備之能源使有

合理化,採取減少循環泵運轉台數之措施,雖可減少用電量,但卻會

增加空污費的繳納及超出環保標準的機會,對整體運轉而言,並非最

佳運轉策略,因此不列入考量。 (4)燃料選擇受限:燃料性質影響操作與發電效率極大,由於受限於燃料來

源與價格,無法使用高效率燃料。

201

Page 36: 產業能源利用分析 ꑃꅂ륱뻷륱ꑬ띾 · 產業能源利用分析 1.룪끔ꑵ띾늣띾뉻ꩰ 룪끔ꑵ띾92꙾늣귈결10,685믵꒸ꅁ꫱둘꙾꣓냪꒺ꗍ늣셠귈ꪺ놡ꩰꚳ덶꙾

產業能源利用分析

(5)電價無法自主:無法反映成本自訂電價,使得提昇發電效率無有利之誘因。

建議

1.綜觀未能執行查核節能建議之原因主要乃因受限於接受負載調度,無法自行分配機組運轉;同時,廠方將順利運轉、降低停機時間為優先考量,不敢隨

意變更操作條件;且受限於既有空間,無法增加設備,機組老舊等因素;未

來仍需更深入進行細部查核,以提供發電廠更有效可行之節能改善建議。

2.為達成電力部門節能目標,必須藉由節能目標管理,提昇發電效率,就主要耗能設備包括鍋爐系統、汽輪機系統、冷凝水系統、排煙脫硫系統、靜電集

塵系統等,訂定設備操作基準,加強細部查核,開發鍋爐燃燒、廢熱回收、

設備有效整合支援等節能技術。

3.為使電廠能達到電力部門節約能源之目標值,未來應落實各電廠節能目標訂

定與執行,實施設備能源使用合理化,提昇發電效率。

202