78 陳志洋，日本生質能工業城市發展介紹-以半田市為例，IEK 產業情報網，2017 年 12 月。
六、沼氣發電
沼氣發電是藉由厭氧生物分解有機物（動植物或動物排泄物，大多利用 林漁農牧及民生廢棄物）成為生質沼氣(biogas)，其步驟包含水解、酸化及 甲烷化，生質沼氣可做為發電機的燃料以產生電力。此技術已在國外積極發 展，例如德國、法國、丹麥、日本、韓國、美國及加拿大等國，作有機廢棄 物的生質沼氣發電。德國由於國家能源政策目標明確，加上裝置標準化、模 組化設計等發展，使得生物廢棄物進行沼氣發電技術廣泛地被推廣，並將電 能應用於民生及工業，2012 年德國境內已有超過 9,000 座生質沼氣場，共發 電超過 40TWh。法國則預計在 2020 年將有 1300 個生物氣體設施，將可提 供800 萬戶家庭用電。丹麥之生質能源政策為大規模及區域性之沼氣工場，
利用沼氣發電供應廠區使用並將多餘電力回饋至市電系統。中國、尼泊爾及 泰國等開發中國家，則正推動農畜牧業廢棄物發電。以下就國際生質能案例 進行介紹。
(一) 日本
以日本半田市之生質能為例，半田市生質能最大項目為使用食物廢棄 物、家畜糞便排放等方式進行沼氣發電項目，此部分是與當地八洲建設株式 會社配合，共同建設發酵設備、發電機、水處理設備等基礎建設。在建設過 程中，因中央政府只補助設備費用，但維持事業營運的其他資金必須自行籌 措，將由地方政府單位與企業共同配合，並事先評估需投入之建設預算、產 品收益以及收益率，以確保產業化效益得以發揮，如圖 4.22 所示。半田市 生質能工業城市的產品產業化利用計畫如下：
1. 電力：以固定價格購買制度將產生之電力販售給電力公司。當有災害 發生以致電力不足時，則可以向民眾提供電力作為緊急電源。目前日 本經常面臨再生能源發電無法利用電網傳到偏遠地區的問題。目前 再生能源業者和各地電力公司配合，由發電業者支付費用給電力公 司架設電線。
2. 廢熱（熱水）：廢熱活用是日本努力推廣的技術之一，除了在現場使 用於發酵槽加溫外，還可作為鄰近植物工廠以及鄰近設施的熱源。
3. 廢氣（二氧化碳）：經過處理後供應給鄰近植物工廠，作為農作物栽 培使用。
4. 沼液：將其轉化為液體肥料，並供應給周圍的農場使用。並進行研究 將沼液應用於農業與工業，以及未利用之沼液經處理後排放。
5. 沼渣（過量污泥）：乾燥後作為堆肥或燃料。堆肥用於毗鄰的植物工 廠和周邊農業。燃料可用於鍋爐燃燒等，以供應到縣內的工廠（如造 紙公司等）為主要。
圖4.22 半田市生質能工業城市的產品產業化利用計畫78
78 陳志洋，日本生質能工業城市發展介紹-以半田市為例，IEK 產業情報網，2017 年 12 月。
六、沼氣發電
沼氣發電是藉由厭氧生物分解有機物（動植物或動物排泄物，大多利用 林漁農牧及民生廢棄物）成為生質沼氣(biogas)，其步驟包含水解、酸化及 甲烷化，生質沼氣可做為發電機的燃料以產生電力。此技術已在國外積極發 展，例如德國、法國、丹麥、日本、韓國、美國及加拿大等國，作有機廢棄 物的生質沼氣發電。德國由於國家能源政策目標明確，加上裝置標準化、模 組化設計等發展，使得生物廢棄物進行沼氣發電技術廣泛地被推廣，並將電 能應用於民生及工業，2012 年德國境內已有超過 9,000 座生質沼氣場，共發 電超過 40TWh。法國則預計在 2020 年將有 1300 個生物氣體設施，將可提 供800 萬戶家庭用電。丹麥之生質能源政策為大規模及區域性之沼氣工場，
利用沼氣發電供應廠區使用並將多餘電力回饋至市電系統。中國、尼泊爾及 泰國等開發中國家，則正推動農畜牧業廢棄物發電。以下就國際生質能案例 進行介紹。
(一) 日本
以日本半田市之生質能為例，半田市生質能最大項目為使用食物廢棄 物、家畜糞便排放等方式進行沼氣發電項目，此部分是與當地八洲建設株式 會社配合，共同建設發酵設備、發電機、水處理設備等基礎建設。在建設過 程中，因中央政府只補助設備費用，但維持事業營運的其他資金必須自行籌 措，將由地方政府單位與企業共同配合，並事先評估需投入之建設預算、產 品收益以及收益率，以確保產業化效益得以發揮，如圖 4.22 所示。半田市 生質能工業城市的產品產業化利用計畫如下：
1. 電力：以固定價格購買制度將產生之電力販售給電力公司。當有災害 發生以致電力不足時，則可以向民眾提供電力作為緊急電源。目前日 本經常面臨再生能源發電無法利用電網傳到偏遠地區的問題。目前 再生能源業者和各地電力公司配合，由發電業者支付費用給電力公 司架設電線。
2. 廢熱（熱水）：廢熱活用是日本努力推廣的技術之一，除了在現場使 用於發酵槽加溫外，還可作為鄰近植物工廠以及鄰近設施的熱源。
3. 廢氣（二氧化碳）：經過處理後供應給鄰近植物工廠，作為農作物栽 培使用。
(二) 阿姆斯特丹
位於阿姆斯特丹的De Ceuvel 的咖啡廳裡，廚餘殘渣和小便斗之尿液，
經過實驗室，分別變為有機堆肥和磷肥，成為蔬菜的養分；廚餘殘渣可經由 沼氣發電系統轉換成燃料，減少咖啡廳廚房中電和煤氣的用量。整個基地分 為五個部分：第一部分為在船屋頂上的溫室實現物質和能源的循環利用，透 過污水處理設施，從咖啡廳和辦公空間的廢棄物得到氮磷等肥料，栽種供給 於咖啡廳的食物；第二部分則是都市生物精煉廠，蒐集園區內的各種廢棄物，
包含排泄物、廢棄物、雨水、污水等，透過清潔科技再次轉化成乾淨的水源 或肥料，重新進入園區內使用；第三部分則是將展示中心用廢棄建材建置，
並於屋頂上設置了太陽能板，供給園區的基本用電需求；最後第四和第五部 分，則以回收建材打造的船屋社區和咖啡廳，則透過生態廁所和其他處理設 施，將廢棄物送至都市生物精煉廠，將資源經過處理後再循環利用，如圖4.23 所示79。
圖4.23 De Ceuvel 的資源再利用模式80
79 桃竹苗區環境教育區域中心，https://tcmeerc.epa.gov.tw/。
80 CHRIS MONAGHAN，OPENING THE CLEANTECH PLAYGROUND，2016 年 06 月。
位於阿姆斯特丹的De Ceuvel 的咖啡廳裡，廚餘殘渣和小便斗之尿液，
經過實驗室，分別變為有機堆肥和磷肥，成為蔬菜的養分；廚餘殘渣可經由 沼氣發電系統轉換成燃料，減少咖啡廳廚房中電和煤氣的用量。整個基地分 為五個部分：第一部分為在船屋頂上的溫室實現物質和能源的循環利用，透 過污水處理設施，從咖啡廳和辦公空間的廢棄物得到氮磷等肥料，栽種供給 於咖啡廳的食物；第二部分則是都市生物精煉廠，蒐集園區內的各種廢棄物，
包含排泄物、廢棄物、雨水、污水等，透過清潔科技再次轉化成乾淨的水源 或肥料，重新進入園區內使用；第三部分則是將展示中心用廢棄建材建置，
並於屋頂上設置了太陽能板，供給園區的基本用電需求；最後第四和第五部 分，則以回收建材打造的船屋社區和咖啡廳，則透過生態廁所和其他處理設 施，將廢棄物送至都市生物精煉廠，將資源經過處理後再循環利用，如圖4.23 所示79。
圖4.23 De Ceuvel 的資源再利用模式80
79 桃竹苗區環境教育區域中心，https://tcmeerc.epa.gov.tw/。
80 CHRIS MONAGHAN，OPENING THE CLEANTECH PLAYGROUND，2016 年 06 月。