固態氧化物燃料電池(SOFC)之成本效益分析

Cost-Benefit Analysis of Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) in Taiwan

彭群雅(Chun-Ya Peng)

指導教授 ： 林師模 ； 林晉勗

中原大學/商學院/國際經營與貿易研究所/碩士(2013年)

https://doi.org/10.6840/cycu201301085

摘要

全球暖化問題與氣候變遷逐漸獲得人們重視，在天然資源日益稀少情況下，為了能夠妥善充分運用能源，因此近年各國均投注許多資源於開發再生能源及新能源，其中固態氧化物燃料電池(SOFC)是目前燃料最多元化的一種發電裝置，應用層面範圍廣泛且效率高，同時能夠產生電能與熱能和熱水，不但能夠安靜運轉裝置，又具有低二氧化碳排放的特性，因此吸引各國政府投入研發。
台灣土地面積狹小，發展空間有限，且能源大多仰賴進口，發電系統大多以集中發電為主要基本架構，當災害來臨時，如地震、颱風所導致的停電，使得災情更為嚴重，因此若改採用SOFC CHP，電力由家計單位自產自用，可即時提供增加救援機會機率。目前台灣SOFC 設備尚在實驗階段，而國外目前已商品化的SOFC設備成本仍然相當昂貴，
為了研究該設備是否能夠在台灣應用在家庭住宅上，並且探討安裝家用 SOFC CHP可帶來效益及可行性，本研究採用日本已商業化的家用SOFC設備為例，探討在不同情境下SOFC的平均發電成本以及帶來的效益。從研究結果來看，當SOFC的發電效率介於40%~60%時，若不考慮廢熱回收，則SOFC的平均發電成本約為NT$28.59~ NT$42.88；若考慮廢熱回收率為85%，則平均發電成本可稍微下降到NT$27.53~ NT$40.5。若設備成本因技術進步而下降30%，則平均發電成本可以大幅下降到NT$20.81~ NT$31.36，雖然成本大幅下降，但仍較目前各國主要發電技術高出許多，因此在台灣即使考慮廢熱的回收再利用，但SOFC對於家庭而言，仍是成本相當昂貴的一種發電方式。

關鍵字

固態氧化物燃料電池 ； 成本效益分析 ； 平均發電成本

並列摘要

Global warming and climate change acquire people's value gradually. Since the natural resources are becoming less, many countries have invested financially into developing renewable and new energy, in order to utilize the amount of useable energy. SOFC counts to the most diversified electrical equipment. Its wide useable range can produce electricity, heat and hot water at the same time. Besides, SOFC not only operate quietly, but also produce low carbon dioxide emissions, which attract many government invest in its development.
Since Taiwan owns small territory with a limited space to develop and most of the energy is imported, the power generation system mostly bases on centralized power generation as the main system. When natural disaster come, electric shut down always leads to bigger damage. Therefore, if SOFC CHP has been used, electricity could be produced by each family, which could increase chances of self rescue in time. As for now, Taiwan 's SOFC is still at the experimental stage, whereas SOFC equipment commercialized by England, Japan still requires a high cost.
This paper aims to analyze the average gneration cost of the SOFC and its application on households in Taiwan. It also evaluates the benefit of SOFC CHP and feasibility. This research include the SOFC commercialized by Japan, with its effect under different scenarios. From the results, we can find the average cost of SOFC is about NT$28.59~ NT$42.88 at the efficiency of 40%~60%. If the recovery of waste heat is 85%, the average generation cost could slightly decrease to NT$27.53~ NT$40.5. In case of equipment cost decreases 30%, the average cost could decrease to NT$20.81~ NT$31.36. Despite of the wide cost drop, it is still higher than other technology.

並列關鍵字

SOFC CHP ； cost-benefit analysis ； average generation cost

參考文獻

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