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奧地利小鎮走出綠意盎然的綠能

2020-04-22

郭佩鈺 助理教授

國立宜蘭大學國立宜蘭大學森林暨環境資源學系


生質能是歐洲長期強調的綠能之一,其原因與其在地興盛的林業密不可分,而受惠於農林廢料開發能源的Güssing小鎮,更是被譽為歐盟的生質能典範之一。筆者有幸於2019年參訪Güssing,因此欲將其介紹於此。Güssing鎮位於Burgenland省,其面積為3966平方公里,人口數大約為28萬人,Güssing鎮就位在Güssing這個行政區上面,Güssing行政區的面積是485平方公里,人口數約為2萬6千人,鎮的面積則只有49.3平方公里,人口數為4100人,勞動力嚴重不足。

 

圖1 第一代生質能源熱電共生廠。

 

在80年代中期,奧地利對其整體經濟進行大規模審查,Güssing行政區乃是奧地利最貧窮的一塊,其年收入不達2萬歐元,其之所以貧窮的原因主要有七點:

  1. 只具小型農業結構。
  2. 交通基礎建設不良。
  3. 位於鐵幕旁45年深受其影響。 
  4. 極高的失業率。沒有工業進駐。
  5. 超過70%的人口都仰賴在通勤。
  6. 居民移出比率高。

針對其經濟結構作分析,發現Güssing在能源上的付出高達600萬歐元,所以政府提出了一個新的經濟結構,來幫助提升Güssing小鎮居民的收入。在舊有的模型裡,居民或是農民都必須付出大量的財力來購買能源,包含石油、天然氣、電力或是燃料,但如果這些金額可以回到農民身上,則可以幫助整體產業的發展,而這些能源的製造者,可以是太陽能農場、林業或是農業。

 

圖2-1 第二代生質能源熱電共生廠。

圖2-2 第二代生質能源熱電共生廠。

奧地利政府著手介入之後,將這整個計畫稱作 “ Güssing model”,目的是要降低針對石化燃料的依賴性並且提升區域的經濟價值。計畫的重要里程碑,大致可以分作是1990年開始著手調查能源效率和生質能源的潛力,成立了第一個生質能源發電廠,主要是以木粉和廢木料為主,但是成本計算過後,由於木料的價格不斷上漲,所以這一座生質能發電廠逐漸退場,後來皆改為小型的生質能熱電共生廠,不再設置大型的生質能發電廠。

2001年開始從生質能源和太陽能產出電力,小鎮也建設了氣化設備,藉以產出熱、電力、合成氣、液化燃料等,一年的產出大約是200萬瓦的電力和450萬瓦的熱。

2008年開始幾項比較大的研究計畫,例如天然氣、合成氣,與維也納的Boku大學合作,蓋了一個比較小型的氣化廠,一年的產出是420千瓦的熱與182標立方的合成氣,在這之後則是著重在第二代的技術,Fischer-Tropsch合成反應,利用生質物生產柴油與石油,已被驗證可行,並進一步利用生質物氣化程序合成汽車所需燃料,目前流體化床氣化程序中有部分的產氣線被分離注進Fischer-Tropsch反應器。此試驗工廠已於2005開始運作,此反應器設計每小時產生約0.5~1升之燃料。

2010年則是著重在沼氣技術和太陽能板技術,每一年會將1萬2千噸的雞糞、芒草,剩下的穀物殘渣,進到沼氣發電廠,每一年產生720 千瓦的電力和800千瓦的熱。而這些產出的能源可以供給當地的食品業使用,發電之後的殘渣則可以拿來施肥於雞所食用的玉米以及用來增加芒草的生長,上述是第一個模式和食品業的合作;另一個方式則是和農林合作,將農林的廢料投入到發酵槽中產生沼氣發電。將2005年和1991年的結果相比較,可以發現區域的經濟在模式更換之後,增加了13億歐元。

圖3 收購農林廢料。

在Güssing model的演變過程中,可以看到小鎮的綠能來源與製造模式也不段在演進,其中林業廢料的熱電共生廠更是在眾所期待之中,快速的被喊停,儘管奧地利的林業經營在歐洲極具優勢,但是在成本和規模的考量之下,其發展模式轉換成規模較小的小型熱電廠與小林農共生的模式。在多方技術和政策的配合之下,小鎮現今的整體經濟已經大於每年2萬歐元的收入,有約50家新興公司在此設立,超過1100個工作機會被創造,而這些都是台灣生質能發展可以參考的重要模式。