污(廢)水與廢熱之能資源整合盤查及研析

簡介

因全球氣候變遷，造成世界各地水資源短缺情形發生，使得新興再生水資源，如都市污水處理廠放流水再生，已成為台灣未來重要之水資源項目。但一般都市污水處理廠放流水再生利用係以電能換取水資源，如何節省能耗及尋找新興、潔淨之再生能源已成為各國所致力的目標。本研究盤查六大缺水地區之水資源回收中心或污水處理廠，收集現地環境特性與用電資料，並對可能供應工業用水的用戶進行調查可利用廢熱潛能，評估再生能源與廢熱回收導入對水資源回收中心的水再生程序之成本效益，並依現行及未來規劃可行之再生水程序進一步分析國內都市水資源回收中心能源自給率，以提供未來國內設計再生能源裝置於污水處理廠之參考。
計畫盤查六座水資源回收中心目前單位用電量，迪化污水處理廠0.1475 kWh/m3，龜山水資源回收中心0.4073 kWh/m3，桃園北區水資源回收中心3.3756 kWh/m3，客雅水資源回收中心0.2702 kWh/m3，福田水資源回收中心0.2197 kWh/m3，安平污水處理廠0.1535kWh/m3。本研究同時進行六廠現地調查資料分析廠內使用再生能源之可行性，包含：生質能、太陽能、風力與水力能四個部分的發電潛能，依目前處理現況得到再生能源自給率分別為：迪化污水處理廠57%、龜山水資源回收中心14%、桃園北區水資源回收中心71%、客雅水資源回收中心130%、福田水資源回收中心38%、安平污水處理廠38%。再進一步考慮110年起每年接管率提升2%，並設定110年興建再生水廠，預估30年後再生能源自給率分別為：迪化污水處理廠28%、龜山水資源回收中心13%、桃園北區水資源回收中心51%、客雅水資源回收中心42%、福田水資源回收中心25%、安平污水處理廠15%，其中各廠生質能與太陽能發電為最大項(總和>90%)，惟太陽能每日預估發電量極不穩定。此外，將鄰近工業廢熱潛能加入分析，同時盤查廠域附近工業廢熱，得知各區域污水處理廠可利用的發電潛力，次序如下1.龜山水資源回收中心2.安平污水處理廠3.桃園北區水資源回收中心4.福田水資源回收中心。
計畫針對水資源回收中心研擬二項節能策略，1.藉由控制設備電力、燃油降低能耗，2.強化設施運轉各處理程序效率，以達到節能之效益，同時建議應儘速建立本土處理流程各單元單位用電量之資料庫，以系統化統整各項再生能源之建置，並同步開發電能儲存管理，進而整合各項再生能源及電能管理應用於水資源回收中心，達到節能、造能及能源自給之循環經濟目標，以創造一個新的碳中和水利產業。

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