即將逝去的煤炭資源

 
2017/06/05 張貽斐 | 國立成功大學資源工程學系     460
 

煤炭分類

 

煤,一種富含碳的沉積岩,依據其沉積環境可將產品大致分為五類:泥煤(Peat)、褐煤(Lignite)、亞煙煤(Sub-bituminous)、煙煤(Bituminous)、無煙煤(Anthracite)。隨著沉積時間加長、沉積的壓力與溫度逐漸上升,含碳量最低的泥煤(含碳量50%或更差)會逐漸朝無煙煤(含碳量95%以上)的方向變化;而無煙煤可謂煤產品中的法拉利,不僅熱值高,環境汙染也相對較少,由於其生成時間較長,因此很難找到無煙煤礦脈,也讓無煙煤的價格非常高。

 

問題與現況

 

根據世界能源理事會(World Energy Council)在2016年的統計資料,目前剩下的可開採煤炭資源中,有45.2%屬於煙煤,32.2%屬於亞煙煤,22.5%屬於褐煤(泥煤不在此計算範圍);在所有剩餘的蘊藏量中,亞洲又以154 Gtoe[註一]的蘊藏量為世界最高。換句話說,在我們有生之年可以燒的煤炭,除了會對環境造成極大污染的泥煤,最好的煤炭就是煙煤了。

 

2015年,中國女記者柴靜發表一場轟動全球的演講「穹頂之下」,內容主要探討越來越嚴重的空氣汙染問題及背後成因。演講中提到在過去幾年,她突擊許多對生態造成極大傷害的製造業與工業排放;其中,煤炭的燃燒是罪魁禍首,由於單價高、產量少的無煙煤,會讓講求低成本的製造業入不敷出,取而代之的便是廉價的泥煤;這些低熱值、高污染的泥煤燃燒,造成2013年1月的超大霧霾,北京一連25天天陰不開,日不見光,嚴重程度與1952年12月5日英國倫敦發生的霧霾事件相近。而受到東北季風的影響,中國霧霾中的PM2.5等污染物加速吹往台灣,沒想到有一天,住在台灣的我們也深刻體會到北京居民的感受。

 

除了空氣汙染的問題以外,中國煤礦意外事件頻傳,更是讓人憂心忡忡。2016年12月初,在內蒙古地區由寶馬企業執掌的煤礦場爆炸,就造成了32人死亡。中國在2016年已經發生近30起煤礦場事故,原因推測與煤礦業景氣回升,煤價上漲有關。

 

將危機化為轉機

 

面對日益危險的煤炭資源開發利用,我們是否已經準備好應對的措施?在眾多不同聲音意見中,大致上的走向為:(1)使用友善環境的煙煤:即使無法立即斬斷二氧化碳的排放,但至少可以減緩二氧化碳累積濃度上升的速率;(2)發展淨煤技術:淨煤技術係指針對煤炭做出改變,或者部分或全面取代煤炭的使用。目前國際上較偏向於前者,而氣化複循環發電系統(Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)則為今日備受矚目的發電機組,不僅效能高,廢氣排放幾乎接近於零;(3)再生能源產業取代石化產業:當前面兩個方法都已被發揮到極限時,便是綠色能源成熟的時機了。

 

最終目標若是要使用其他資源發電部分取代煤,首先必須斟酌的問題是,煤炭在2015年台電總發電量中占了35.7%,要去哪裡找這麼龐大的穩定能源填補這個空缺?除了從相對乾淨的天然氣著手,能夠負擔基載電力的再生能源便是發展的一大重點了。

 

從台電公告的裝置容量[註二]占比圖來看,再生能源與天然氣的占比總和高達46.9%,對照台電總發電占比圖可發現,台灣其實有足夠的裝置與潛能可以利用再生能源與天然氣發電,但礙於經濟因素,台電並沒有這樣做。

人類長期使用煤炭資源,倚賴的程度可見一斑,對減少煤炭資源的使用更是猶豫不決;如今,許多國家已開始致力於減少煤炭的使用,芬蘭更即將成為全球第一個禁止使用煤炭的國家,減少煤炭使用已是大勢所趨。然而,究竟該如何加速達成終極目標—發展「再生能源」?除了政府需要大力支持再生能源產業的發展,特別像是地熱能源這種可以擔任基載電力的能源,人民也須有環境保護的集體意識與使命感,才可能扭轉台灣能源使用的未來。

 

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)

審校:吳政岳

 

名詞解釋

 

[註一]Gtoe, Giga tonne of oil equivalent,為將能源轉換為油當量計算的單位

[註二]裝置容量為電廠最大可輸出的功率

 
 
 
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