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全台最早的生質能典範!永豐餘以木質素發展減碳新解方

誰能想像,木材在化為紙漿的過程,其廢棄的「黑液」木質素,竟能華麗轉身成為再生能源?當綠能成為台灣最夯的顯學,其實永豐餘旗下中華紙漿花蓮廠早在超過半世紀前就已經建置木質素生質能發電設施,是全台最早、規模最大且唯一的木質素生質能發電系統。

永豐餘-木質素-減碳-紙漿-循環經濟 木質素發電是紙漿廠特有的模式,中華紙漿花蓮廠將所有的資源都充分利用,自創立以來,就一直在實踐循環經濟。
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台灣經濟起飛的年代,1968年,響應政府開發東部政策,中華紙漿在花蓮設立了第一個漿紙廠,除了生產紙漿的本業,還肩負改良林相、發展東部的使命。當時,台灣還沒有再生能源、循環經濟的概念,中華紙漿卻從硬體設備到製程技術,以北歐、日本等先進國家為標竿,為台灣造紙產業跨入綠能寫下劃時代的一頁。

永豐餘旗下中華紙漿花蓮廠早在超過半世紀前就已經建置木質素生質能發電設施,是全台最早、規模最大且唯一的木質素生質能發電系統。

台灣最早的木質素生質能發電 永豐餘實踐循環經濟

「木質素發電,是全世界具一定規模的漿廠的必行之路,有規模的造紙廠都會有發電廠,且是汽電共生設備。」中華紙漿花蓮廠廠長邱奕盛表示,紙漿生產的過程,是將木材蒸煮,讓木材纖維分離進而生產紙漿,木材蒸煮過程中溶出的液體為木質素,也就是俗稱的黑液。原本廢棄不用的大量黑液,經蒸發罐濃縮至 63~70%的高濃度木質素,輸送至回收鍋爐燃燒,取代重油產生蒸汽,再經汽電共生系統提供製程蒸汽與電力。此外,產生的熱量除了發電,也可以拿回來做乾燥加熱用,省了第二次的耗電,因此汽電共生的發電效率可達80%,足足是火力發電效率的一倍(火力發電效率約40%左右)。

邱奕盛進一步說明,木片分離出纖維及木質素,纖維用作造紙,木質素則經過濃縮燃燒產生蒸氣,透過一整套的汽電共生發電設施,既產生蒸氣又能發電,取代煤炭等化石燃料,木質素發電是紙漿廠特有的模式,花蓮廠將所有的資源都充分利用,自創立以來,就一直在實踐循環經濟。

不僅僅是花蓮廠,以農業起家的永豐餘,很早以前便是循環經濟的先驅,在集團二代創辦人何壽川先生的帶領下,從造紙產業的基礎中發展出了五大全循環,包含:農業循環、水循環、紙循環、再生能源循環和碳循環。以再生能源循環為例,永豐餘發展出橫跨三大類的再生能源發展,包含液態的木質素發電、氣態的沼氣發電,及固態的 SRF 零燃煤汽電共生,這三大類能源都是來自造紙過程中的副產物,透過循環再生所創造。

經過蒸發罐濃縮成高濃度木質素,輸送至回收鍋爐燃燒,可取代重油產生蒸汽,再經汽電共生系統提供製程蒸汽與電力。

永續遠見決策投資設備人才 發展綠能與在地共好

「其實早年在日據時代,林業還相當興盛,台灣的紙漿廠遍布各地,直到政府頒佈了禁伐令,紙漿廠一家家倒閉,如今只剩下華紙花蓮廠一家。」邱奕盛說道,木材是漿廠的重要原料,不僅廠區需佔地面積廣大,設備與人才技術更是關鍵門檻。以設備為例,如果想要進口一座北歐紙漿廠專用回收鍋爐,這屬於高度精密工程技術器材,一座就要價30億台幣,企業除了要有一定的資本,更必須具備永續營運的眼光,將環境成本內部化,方能定下投資決策。

漿廠的人才技術競爭力,更是獨特。邱奕盛說,漿廠的木片來自不同地區、氣候、年份的木材也各有差異,依照生長環境的不同,樹木大致可分成針葉樹與闊葉樹兩種,針葉樹主要生長在高緯度地區與高海拔山地,樹葉呈針狀,質輕而軟,纖維長度較長、強度較佳,提供紙張良好的紙力;闊葉樹主要生長在熱帶與亞熱帶地區,樹葉呈片狀,質重而硬,纖維長度較短、強度較針葉樹纖維弱,但可提供紙張良好勻度。必須靠人才技術視需求量身打造去蒸煮、調配比例,「沒有那種按一個鈕就可以完成的,這也是造漿最有趣的地方。」邱奕盛笑著說。

華紙花蓮廠是全台唯一一間製漿廠,在造紙過程中,木質素是必然產生的副產品,將其轉化為蒸氣及能源,不僅減少購買化石燃料的成本,達到減碳效益,同時有助於做到不與民爭電。

儘管環境不利紙漿廠生存,華紙花蓮廠多年來不斷力求突破,發展木質素能源轉型、投入製程自動化提升效率,面對氣候變遷的減碳未來,2021年年底,華紙花蓮廠加裝新的發電機組和煙氣餘熱回收系統,進一步優化黑液發電效率,同樣的蒸氣量每月可增加四分之一的發電量,2022 年發電總裝置容量進一步提升至 20MW。

邱奕盛強調,花蓮廠廠內持續發展充分利用木質素發電,不與民爭電,還能在用電尖峰時刻降載節電,創造與環境社會共生共榮的永續價值,更為台灣淨零未來的能源發展提出實證解方。從造林到製紙,永豐餘實踐了林漿紙一貫整合,可說是造紙產業上下游的人才智慧庫,除了在循環經濟上的環境貢獻,也與大學相關系所產學合作做相關研究,達成產學共好的教育效益。

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