臺南海水淡化廠跨域加值、減碳與 鹵水零排放分析

臺南海水淡化廠跨域加值、減碳與 鹵水零排放分析

Analyisis of Cross-Field Value-Adding ,Carbon Reduction and Zero Discharge of Tainan Desalination Plant

主辦機關：經濟部水利署水利規劃試驗所 執行單位：艾奕康工程顧問股份有限公司

中華民國 105 年 8 月

MOEAWRA1030264

臺南海水淡化廠跨域加值、減碳與 鹵水零排放分析

Analyisis of Cross-Field Value-Adding ,Carbon Reduction and

Zero Discharge of Tainan Desalination Plant

主辦機關：經濟部水利署水利規劃試驗所

執行單位：艾奕康工程顧問股份有限公司

計畫主持人：勇興台

目 錄

目錄 ... 目-1 表目錄 ... 表-1 圖目錄 ... 圖-1 摘要 ... 摘-1 Abstract... A-1 結論與建議 ... 結-1

第一章 前言 ... 1-1 一、計畫緣起 ... 1-1 二、計畫目標 ... 1-2 三、計畫範圍 ... 1-2 四、工作項目及內容 ... 1-3 五、工作執行與流程 ... 1-4 第二章 臺南海淡廠概述 ... 2-1 一、計畫區位及配置 ... 2-1 二、開發規模及主要程序 ... 2-2 三、取水、排水及輸水規劃 ... 2-3 四、能源供應規劃 ... 2-5 五、營運管理 ... 2-8 第三章 海淡廠結合綠能與減碳可行性分析 ... 3-1 一、海水淡化技術與能源需求 ... 3-1 二、國際綠能趨勢及海淡廠結合綠能案例 ... 3-15 三、國際海淡廠減碳措施 ... 3-32 四、國內綠能發展現況 ... 3-42 五、臺南海淡廠結合綠能可行性分析 ... 3-55 六、臺南海淡廠結合綠能與減碳措施之規劃 ... 3-80

目 錄

第四章 海淡廠排放水零排放與再利用可行性分析 ... 4-1 一、海淡廠排放水之生態影響 ... 4-1 二、海淡廠排水之再利用及零排放技術 ... 4-18 三、臺南海淡廠排放水零排放再利用方案研析 ... 4-42 第五章 臺南海淡廠跨域加值可行性分析 ... 5-1 一、環境現況調查 ... 5-1 二、周邊資源與相關計畫彙整分析 ... 5-17 三、跨域加值發展現況 ... 5-28 四、計畫推動跨域加值之可行性評估 ... 5-50 五、跨域加值方案研擬分析 ... 5-52 六、經濟效益分析 ... 5-76 七、財務效益分析 ... 5-81 八、跨域加值方案綜合可行性評估 ... 5-93 九、相關配套措施與法規 ... 5-100 十、綜合結論 ... 5-113

表 目 錄

表 2-1 取水工程規劃彙整 ... 2-3 表 2-2 排水工程規劃彙整 ... 2-4 表 2-3 民國 103 至 122 年全國電力供需預測總表 ... 2-6 表 3-1 海淡工法比較表 ... 3-7 表 3-2 近年國際海水淡化廠實例 ... 3-15 表 3-3 近年各國海水淡化廠搭配使用綠能實例 ... 3-20 表 3-4 能量回收裝置比較表 ... 3-35 表 3-5 民間風力發電系統裝置容量資料 ... 3-44 表 3-6 民間太陽能發電系統裝置容量資料 ... 3-47 表 3-7 各綠能優缺點比較表 ... 3-55 表 3-8 國內陸域風力發電困境 ... 3-57 表 3-9 台灣西部海域離岸式風力發電廠址評選排序 ... 3-69 表 3-10 風力發電機組實際發電量推估表 ... 3-70 表 3-11 風力發電機組設置用地及成本估算表 ... 3-71 表 3-12 風力發電機組實際發電量推估表 ... 3-72 表 3-13 風力發電機組設置用地及成本估算表 ... 3-72 表 3-14 風力發電機組計畫經濟評估計算表 ... 3-73 表 3-15 太陽能發電機組發電量推估表 ... 3-76 表 3-16 太陽能發電機組設置用地及成本估算表 ... 3-77 表 3-17 太陽能發電機組實際發電量推估表 ... 3-77 表 3-18 太陽能發電機組設置用地及成本估算表 ... 3-78 表 3-19 太陽能發電機組計畫經濟評估計算表 ... 3-79 表 4-1 產水規模約每日 10 萬及 20 萬立方公尺之海淡廠 ... 4-3 表 4-2 加州 Santa Cruz 海淡廠一般水質參數監測項目 ... 4-7 表 4-3 加州 Santa Cruz 海淡廠鹽度參數監測項目 ... 4-7 表 4-4 海域水體水質標準 ... 4-13 表 4-5 世界各地具代表性天然排放水特性表 ... 4-29

表 目 錄

表 4-6 養殖漁業產量及比例 ... 4-45 表 5-1 計畫廠址周邊行政區之人口分佈情形 ... 5-2 表 5-2 計畫廠址周邊觀光遊憩區遊客人數統計表(千人) ... 5-3 表 5-3 本計畫廠址鄰近區域遊憩資源一覽表（1/4） ... 5-13 表 5-4 臺南海淡廠周邊上位與相關計畫(中央層級)彙整說明表（1/2） ....

... 5-22 表 5-5 建設新臺南十大旗艦計畫與本計畫相關之彙整說明表 ... 5-24 表 5-6 臺南海淡廠周邊上位與相關計畫(地方層級)彙整說明表 ... 5-27 表 5-7 跨域加值方案整合推動概念特性彙整表 ... 5-30 表 5-8 公共建設財務規劃納入跨域加值策略之相關個案 ... 5-31 表 5-9 跨域加值相關適用法規彙整表 ... 5-35 表 5-10 水利設施附屬事業容許項目內容 ... 5-35 表 5-11 跨域加值方案適用評估表 ... 5-36 表 5-12 本計畫跨域加值 SWOT 分析表 ... 5-37 表 5-13 臺鐵鳳山案各項自償性財源表 ... 5-39 表 5-14 國內跨域加值相關案例之方案策略彙整表 ... 5-48 表 5-15 國內跨域加值相關案例財務效益分析彙整 ... 5-49 表 5-16 水資源開發規劃結合跨域加值之限制說明彙整表 ... 5-50 表 5-17 跨域加值方案土地使用變更檢討說明表 ... 5-73 表 5-18 102 年國內其他觀光園區景點觀光人次統計表 ... 5-79 表 5-19 本計畫可計效益綜合表 ... 5-80 表 5-20 土地開發收益估算表 ... 5-82 表 5-21 地價稅增額估算表 ... 5-84 表 5-22 自行車租借收入分析彙整表 ... 5-85

表 目 錄

表 5-26 臺南海淡廠跨域加值分年現金流量表 ... 5-89 表 5-27 財務效益敏感度分析表 ... 5-90 表 5-28 風險情境與因應對策分析表 ... 5-92 表 5-29 跨域加值方案、效益與主管機關彙整表 ... 5-93 表 5-30 跨域加值效益權屬與推動評估說明表 ... 5-94 表 5-31 臺南海水淡化廠跨域加值興辦目的確認之可行性評估表 ... 5-95 表 5-32 臺南海水淡化廠跨域加值法規可行性評估表 ... 5-97 表 5-33 臺南海水淡化廠跨域加值財務可行性評估表 ... 5-98 表 5-34 臺南海水淡化廠跨域加值執行可行性評估表 ... 5-98 表 5-35 臺南海水淡化廠跨域加值綜合可行性評估結果彙整表 ... 5-99 表 5-36 單一水庫、海淡及再生水計畫自償率與中央對各級政府非自償經

費補助比率表 ... 5-107 表 5-37 運用水資源作業基金之修法建議表 ... 5-108 表 5-38 臺南海淡廠跨域加值－環評分析彙整表 ... 5-112

圖 目 錄

圖 1-1 本計畫工作範圍位置圖 ... 1-3 圖 1-2 海淡廠減碳/結合綠能可行性分析工作流程圖 ... 1-5 圖 1-3 海淡廠排放水零排放再利用可行性分析工作流程圖 ... 1-5 圖 1-4 海淡廠可行提供之跨域加值研究工作流程圖 ... 1-6 圖 2-1 臺南海水淡化廠、取排水路線工程位置圖 ... 2-1 圖 2-2 臺南海水淡化廠平面配置規劃圖 ... 2-2 圖 2-3 臺南海水淡化廠處理流程示意圖 ... 2-3 圖 2-4 取水路線示意圖 ... 2-4 圖 2-5 排水路線示意圖 ... 2-5 圖 2-6 台電發電及輸配電系統 ... 2-5 圖 2-7 台灣電廠及電網分布圖 ... 2-7 圖 3-1 海水淡化技術分類圖 ... 3-1 圖 3-2 一次處理式 MSF 處理流程圖 ... 3-2 圖 3-3 濃縮海水循環式 MSF 處理流程與規範圖 ... 3-3 圖 3-4 MED 處理流程圖 ... 3-4 圖 3-5 MED 處理流程與規範 ... 3-4 圖 3-6 MVC 處理流程與規範 ... 3-5 圖 3-7 MED-TVC 處理流程與規範 ... 3-6 圖 3-8 MED-TVC 外觀示意圖 ... 3-6 圖 3-9 以色列索裏克海水淡化廠 ... 3-8 圖 3-10 美屬維京群島哈雷海水淡化廠 ... 3-9 圖 3-11 維多利亞海水淡化廠 ... 3-10 圖 3-12 普雷斯敦角海水淡化廠 ... 3-11

圖 目 錄

圖 3-16 杜拜傑貝阿里水電共生海水淡化廠 ... 3-14 圖 3-17 拉斯海瑪海水淡化廠 ... 3-14 圖 3-18 2011 年全球電力生產來源統計圖 ... 3-16 圖 3-19 不同燃料生產所需取水量及耗水量 ... 3-17 圖 3-20 2010 至 2035 年原生能源需求統計 ... 3-17 圖 3-21 2005 至 2011 年全球水力及再生能源發電量成長 ... 3-18 圖 3-22 澳洲南方海水淡化廠及綠能設施 ... 3-21 圖 3-23 澳洲南方海水淡化廠及其綠能發電廠相關位置圖 ... 3-21 圖 3-24 澳洲伯斯海水淡化廠與間接使用風力發電位置圖 ... 3-22 圖 3-25 澳洲雪梨海水淡化廠 ... 3-23 圖 3-26 中國江蘇大豐油電海水淡化示範廠 ... 3-24 圖 3-27 離岸海水淡化廠 ... 3-25 圖 3-28 離岸綠能海水淡化廠 ... 3-25 圖 3-29 新加坡太陽能海水淡化機組 ... 3-26 圖 3-30 太陽能與海水淡化之不同組態 ... 3-27 圖 3-31 結合太陽能海水淡化廠之碳排放量變化 ... 3-28 圖 3-32 海夫吉（Al Khafji）太陽能海水淡化廠位置 ... 3-29 圖 3-33 AWT 及 Abengoa 公司合作興建海夫吉（Al Khafji）太陽能海水

淡化廠... 3-30 圖 3-34 澳洲 CETO 波能海水淡化模廠 ... 3-31 圖 3-35 澳洲 CETO 波能海水淡化模廠運作示意圖 ... 3-31 圖 3-36 能量回收裝置設施型式 ... 3-33 圖 3-37 海水淡化逆滲透法所需能耗發展圖 ... 3-36 圖 3-38 推動海水淡化合理價格測試計畫（ADC）示範廠 ... 3-37 圖 3-39 美國佛羅里達州的坦帕灣海淡廠處理流程 ... 3-38 圖 3-40 加州卡爾斯巴德海水淡化廠（紅點）位置圖 ... 3-38 圖 3-41 加州卡爾斯巴德海水淡化廠外觀 ... 3-38

圖 目 錄

圖 3-42 澳洲旺薩吉海淡廠（黃色標示區）位置圖 ... 3-39 圖 3-43 澳洲旺薩吉海淡廠外觀圖 ... 3-39 圖 3-44 天津北疆電廠與 MED-TVC 海淡廠外觀 ... 3-39 圖 3-45 海水淡化廠利用電廠溫排水產水示意圖 ... 3-41 圖 3-46 國內風力發電分布圖 ... 3-43 圖 3-47 台電太陽光電分布圖(藍色字) ... 3-46 圖 3-48 民間太陽光電分布圖(紅色字) ... 3-47 圖 3-49 臺灣地區風場分佈圖 ... 3-57 圖 3-50 臺灣西部嘉義及北門海岸風速 ... 3-60 圖 3-51 臺灣 12 處沿海保護區及重要野鳥棲地分布圖 ... 3-62 圖 3-52 北門沿海護區衛星影像及空照圖 ... 3-62 圖 3-53 臺南地區海域地形圖 ... 3-63 圖 3-54 1901~2008 年地震災害分布圖 ... 3-64 圖 3-55 離岸式風力發電潛力場址範圍圖 ... 3-66 圖 3-56 臺南市沿海場址平面圖 ... 3-67 圖 3-57 臺南市沿海場址風機及纜線配置示意圖 ... 3-68 圖 3-58 海汕洲風力發電（陸域）預定地點位置圖 ... 3-69 圖 3-59 金門金沙文化園區太陽光電站 ... 3-75 圖 3-60 永安鹽灘地太陽光電發電站 ... 3-75 圖 3-61 規劃中風力發電站分布圖 ... 3-80 圖 3-62 彰化離岸風力發電計畫 ... 3-81 圖 3-63 雲林離岸風力發電計畫 ... 3-81 圖 3-64 可再生能源證書（Renewable Energy Certificates） ... 3-82 圖 3-65 綠電制度運作機制... 3-83

圖 目 錄

圖 3-69 西班牙 Torrevieja 海淡廠（自然採光及通風） ... 3-88 圖 3-70 小型風力發電系統示意圖 ... 3-90 圖 4-1 以色列 Palmachim 海淡廠監測結果 ... 4-4 圖 4-2 坦帕灣海水淡化廠排放水排放監測區域 ... 4-6 圖 4-3 產水期間，取水口與排放口鹽度差異 ... 4-6 圖 4-4 非產水期間，取水口與排放口鹽度差異 ... 4-6 圖 4-5 產水率與鹽度監測數據之差異比較 ... 4-6 圖 4-6 澳洲黃金海岸排水位置及監測點位 ... 4-8 圖 4-7 伯斯海淡廠排放口生物狀況 ... 4-10 圖 4-8 伯斯海淡廠排放口之海水 pH 監測值 ... 4-10 圖 4-9 伯斯海淡廠排放口之海水導電度監測值 ... 4-10 圖 4-10 伯斯海淡廠排放口之海水溶氧監測值 ... 4-11 圖 4-11 伯斯海淡廠排放口之海水濁度監測值 ... 4-11 圖 4-12 馬祖南竿三期水質監測位置 ... 4-13 圖 4-13 馬祖南竿三期取排放口之海水溶氧監測結果 ... 4-14 圖 4-14 馬祖南竿三期取排放口之海水 pH 監測結果 ... 4-14 圖 4-15 馬祖南竿三期取排放口之海水總餘氯量監測結果 ... 4-14 圖 4-16 馬祖南竿三期取排放口之海水沉降固體量監測結果 ... 4-15 圖 4-17 金門海淡廠海域監測位置圖 ... 4-16 圖 4-18 金門海淡廠海域監測之懸浮固體濃度 ... 4-17 圖 4-19 金門海淡廠海域監測之總溶解固體濃度 ... 4-17 圖 4-20 金門海淡廠海域監測之鹽度 ... 4-17 圖 4-21 University of South Carolina 排放水零排放系統示意圖 ... 4-19 圖 4-22 University of Texas 排放水零排放系統示意圖 ... 4-19 圖 4-23 BCRS 設備圖 ... 4-20 圖 4-24 BCRS 處理流程示意圖 ... 4-21 圖 4-25 Veolia 零排放除鹽技術示意圖 ... 4-21

圖 目 錄

圖 4-26 以色列 Ashkelon 海淡廠排放水近海排放 ... 4-23 圖 4-27 以色列 Hadera 海淡廠排放水近海排放 ... 4-23 圖 4-28 西班牙 Barcelona 海淡廠 ... 4-24 圖 4-29 美國 Tampa Bay 海淡廠 ... 4-25 圖 4-30 以色列 Eilat 海淡廠與排放水製鹽處理流程圖 ... 4-26 圖 4-31 天津北疆電廠與熱法海淡機組 ... 4-27 圖 4-32 海淡廠排放水排入漢沽鹽場 ... 4-27 圖 4-33 風力強化蒸發法示意圖 ... 4-28 圖 4-34 美國德州 El Paso 太陽能儲存池試驗 ... 4-30 圖 4-35 排放水噴淋灌溉系統圖 ... 4-31 圖 4-36 排放水快濾系統圖 ... 4-31 圖 4-37 排放水濕地漫流系統圖 ... 4-32 圖 4-38 美國加州由排放水灌溉之耐鹽植被 ... 4-32 圖 4-39 排放水利用於藍藻養殖示意圖 ... 4-33 圖 4-40 以色列排放水養殖藍藻溫室試驗基地 ... 4-34 圖 4-41 動物性餌料生物-輪蟲 ... 4-35 圖 4-42 動物性餌料生物-劍水蚤(左)、豐年蝦(右)... 4-35 圖 4-43 植物性餌料生物-海洋擬球藻(左)、周氏扁藻(右) ... 4-36 圖 4-44 植物性餌料生物-牟氏角毛藻(左)、等鞭金藻(右) ... 4-37 圖 4-45 植物性餌料生物-杜氏藻(左)、柵藻(右) ... 4-38 圖 4-46 臺鹽公司七股鹵水泳池及通霄溫淡海水泡腳池 ... 4-39 圖 4-47 海淡廠排放水濃縮器 ... 4-40 圖 4-48 海淡廠排放水結晶器 ... 4-40 圖 4-49 I.E.S.海淡排放水零排放系統流程圖 ... 4-42

圖 目 錄

圖 5-1 臺南海淡廠周邊行政區域圖 ... 5-1 圖 5-2 臺南海淡廠周邊非都市土地使用用地編定圖 ... 5-4 圖 5-3 臺南海淡廠周邊環境敏感地區位置示意圖 ... 5-5 圖 5-4 計畫廠址聯外道路系統示意圖 ... 5-6 圖 5-5 計畫廠址周邊大眾運輸系統路線示意圖 ... 5-7 圖 5-6 計畫廠址附近自行車道示意圖 ... 5-9 圖 5-7 青山漁港漁港區域範圍圖 ... 5-11 圖 5-8 本計畫廠址鄰近區域遊憩資源分布圖 ... 5-12 圖 5-9 雲嘉南濱海國家風景區遊憩系統示意圖 ... 5-18 圖 5-10 台江國家公園周邊共生地區範圍發展願景圖 ... 5-21 圖 5-11 跨域加值操作策略流程圖 ... 5-32 圖 5-12 目前國內常用之跨域加值方案架構圖 ... 5-34 圖 5-13 高雄鐵路地下化延伸鳳山路線圖 ... 5-39 圖 5-14 桃園捷運綠線路線圖 ... 5-41 圖 5-15 桃園捷運綠線土地使用分區轉型構想示意圖 ... 5-42 圖 5-16 臺北都會區捷運系統民生汐止線路線圖 ... 5-43 圖 5-17 阿里山林業村及檜意森活村整合嘉義市火車站附近都市更新計畫

... 5-44 圖 5-18 鳥嘴潭人工湖計畫周邊環境營造與規劃示意圖 ... 5-45 圖 5-19 水資源開發規劃推動跨域加值之可行性評估流程 ... 5-51 圖 5-20 跨域加值整合內容示意圖 ... 5-52 圖 5-21 加值內容面向示意圖 ... 5-53 圖 5-22 海淡廠周邊分區發展定位示意圖 ... 5-56 圖 5-23 海淡廠周邊開發規劃構想圖 ... 5-57 圖 5-24 本計畫廠址跨域加值整合計畫示意圖 ... 5-58 圖 5-25 東京都水科學館位置圖及外觀圖 ... 5-60 圖 5-26 新加坡新生水訪客中心位置圖及外觀圖 ... 5-62

圖 目 錄

圖 5-27 新加坡新生水訪客中心展示內容圖 ... 5-63 圖 5-28 海水環境教育館參考意象圖 ... 5-64 圖 5-29 鹵水資源創新研發園區、綠能科技研發區參考意象圖 ... 5-64 圖 5-30 鹵水體驗區參考意象圖 ... 5-67 圖 5-31 熱氣球瞭望活動區參考意象圖 ... 5-67 圖 5-32 扇形鹽田瞭望臺參考意象圖 ... 5-68 圖 5-33 海洋農場示意圖 ... 5-68 圖 5-34 親水遊憩區參考意象圖 ... 5-69 圖 5-35 耐鹽性蔬菜 ... 5-70 圖 5-36 經濟效益評估流程圖 ... 5-76 圖 5-37 風險管理程序及架構圖 ... 5-91 圖 5-38 臺南海淡廠跨域加值之規劃作業流程 ... 5-100 圖 5-39 溝通平台與承諾事項機制關係圖 ... 5-102 圖 5-40 水資源跨域加值之溝通平台組成架構圖 ... 5-103 圖 5-41 水資源跨域加值之溝通平台運作模式圖 ... 5-104 圖 5-42 自償性公共建設計畫新設特種基金辦理之作業流程圖 ... 5-109 圖 5-43 跨域加值方案與環評程序之推動建議 ... 5-111 圖 5-44 跨域加值方案辦理環境影響評估流程圖 ... 5-111

摘要

一、計畫緣起

臺南海水淡化廠依法需辦理環境影響評估作業，本專題研究係配合

「臺南海水淡化廠可行性規劃─環境影響評估」報告，為降低海淡廠耗 能印象、減少海淡廠排放鹵水對於生態的衝擊及增加海水淡化廠效益，

進行臺南海淡廠跨域加值、減碳與鹵水零排放可行性分析檢討。以提出 降低碳排放方式及減輕鹵水影響與因應對策，減少工程開發對環境之衝 擊，兼顧公眾用水與環境保育。在跨域加值方面透過整合型開發計畫，

從規劃面、土地面、基金面、審議面等多元面向，將外部效益內部化，

提高計畫自償性、挹注公共建設經費及籌措未來營運財源，達成減輕政 府財政負擔。

二、計畫工程概述 (一)開發規模

臺南海淡廠工程之廠址規劃地點為臺南市將軍區，計畫工程 規劃產水規模為每日 20 萬立方公尺；開發期程分為兩階段，產水 規模皆為每日 10 萬立方公尺，平均產水率為 36%，單階段取水量 為每日 27.7 萬立方公尺，海淡廠排放水排放量每日約 17.7 萬立方 公尺。

(二)取排水規劃

取水管線佈設，因考量部分管線位於將軍區濕地範圍及地 形、經費與取水安全性等因素，建議取水管海域端長度總計約 600 公尺，沿青山漁港北側防坡堤布設，減少取水口對濕地之可能潛 在環境影響；而陸域段路線則沿扇形鹽田南側道路布設，長度約 2,940 公尺。排水方式考慮分散海淡廠排放水，排水規模配合海水 淡化廠產水每日 20 萬立方公尺經質量平衡計算，每日排水量為 35.4 萬立方公尺，規劃分階段(每日 17.7 萬立方公尺)施作。排水管

管徑為 1,500 mm，海域段第一階段為 1.5 公里，第二階段排水管 海域段延伸至 2 公里。排放口規劃參考國外海淡廠排放管（如澳 洲雪梨海淡廠）之相關設計經驗，以 15 公尺為豎管間距，惟施工 時仍應配合現況做為調整。

(三)能源供應規劃

臺南海水淡化廠每日 24 小時產水，若以每立方公尺淡化水耗 能 4.25 度計算，民國 108 年 5 萬立方公尺海淡廠用電需求為 0.77 億度，民國 110 年 10 萬立方公尺海淡廠用電需求為 1.55 億度。

目前台電公司南、北之間共有 3 路超高壓幹線傳輸電力，全 島電力可南北相互支援。依民國 104 年台灣本島區域供電量與尖 峰負載預測，可知民國 108、110 年全島需供電量相較於需電量仍 有餘裕約 102.3 億度、106.1 億度，可滿足海淡廠供電需求；而至 民國 123 年亦有 120.9 億度之餘裕，可供第二階段海淡廠開發使 用。

臺南海淡廠可於計畫核定後提出用電計畫書申請供電，初步 規劃申請高壓供電（22.8KV 兩路），可能供電來源為永華變電所

（位於北門區北門里）、佳里變電所（位於佳里區六安里）。

三、海淡廠節能減碳可行性分析

海水淡化過程所消耗的能源成本約占營運成本 30~50 %，能源價格 高低及能源使用量多寡對海水淡化的成本影響甚大。海水淡化屬耗能之 造水工法，二氧化碳之間接排放量相對亦大；而提高能量回收裝置效能 或結合綠能，皆可有效降低海淡廠二氧化碳排放量及產水成本，有助海 淡廠之推動。

(一)海淡廠節能技術

推廣和應用。近年來海水淡化工程大多採用壓力交換式能量回收裝 置，與高壓泵並聯安裝，通過減小高壓泵所需的流量達到節能目 的，並需配置增壓泵。

(二)結合綠能

現有海淡廠結合綠色能源產水以風能發電及太陽能發電為主，

其他類型之綠色能源如海洋能及地熱能因受限於設置地點須配合特 殊地形環境下才可得以建置，而生質能因發電效率及用來發電之廢 棄物堆放問題建置不易，故就風能及太陽能作為主要評估項目。

1、風能發電

臺南海淡廠於開發位置附近設置風力發電設施供應電力，

以陸域風力發電而言，風場屬於二級風場，效益較為不佳；而 對離岸風力發電而言，就發展限制分級及評選排序評估，並非 設置最佳區域，經評估臺南海淡廠周邊設置風力發電設施之效 益較低。

若日產 10 萬立方公尺海淡廠所需電源全部以風力發電供 應，則其設置用地需求、期初設置成本及後續運轉維護費用彙 整如摘表 1。

摘表 1 風力發電機組設置用地及成本估算表

風機類型 設置用地需求

(m²)

期初設置成本 (萬元)

運轉維護費用 (萬元/年)

陸域型 12,000 366,000 10,468

離岸型 12,000 1,080,600 35,011

另考量產水每日 10 萬立方公尺所需能源非全由離岸風力 發電直接供應，所需用電以 10、15、20、25 及 30 %綠能供應，

並以離岸風力發電評估，在期初設置成本以 18.01 萬元/瓩計及 保障購電價格皆固定下，由表可知益本比皆為 0.822 小於 1。

摘表 2 風力發電機組計畫經濟評估計算表

綠能所佔產水用電百分比 10 % 15 % 20 % 25 % 30 %

一、總裝置容量（瓩） 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000

二、年發電量（百萬度） 17.87 23.83 29.78 35.74 41.70

三、總投資費用（千元） 1,080,600 1,440,810 1,801,020 2,161,240 2,521,460

四、均化年成本（千元） 121,782 162,377 202,972 243,568 284,173

五、均化年效益（千元）-保障購電價格下之營收 100,072 133,448 166,768 200,144 233,520

六、益本比－僅計發電效益 0.822 0.822 0.822 0.822 0.822

七、外部效益每年減少二氧化碳排放量（公噸） 9,310 12,415 15,515 18,621 21,726

2、太陽能發電

太陽能為目前全球最純淨之能源，因發電所需佔地面積大，

故發展至今仍無法大量供電。依據臺南海淡廠每立方公尺海淡 水耗能約 4.25 度電進行估算，日產 10 萬立方公尺海淡水之耗 能約為每年 15,512.5 萬度，南部年平均每日日照時數 3.5 小時 計，每年發電量約 1277.5 度，模組數 140,000 時預估年發電量 17,885 萬度，以每 kWp 裝設容量需要面積約 10 平方公尺計，

最小須達約 140 公頃，相關如摘表 3 所示。

摘表 3 太陽能發電機組發電量推估表 年平均每日日

照時數(Sun Hour)

單日 發電量 (kWh)a

年發電量 kWh (度)

b

太陽能 模組組數

(組)c

預估年 發電量 (萬度)d

使用面積 (公頃)

e 3.5 3.5 1277.5 140,000 17,885 140

評估以日產 10 萬立方公尺海淡廠所需電源全部以太陽能

摘表 4 太陽能發電機組設置用地及成本估算表

綠能類型 設置用地需求

(公頃)

期初設置成本 (萬元)

運轉維護費用 (萬元/年)

太陽能 140 770,000 16,016

太陽能發電亦無法保持穩定供電狀態，僅適合作為輔助能 源，且同樣發電量所需土地面積過大，成本過高，設置上有諸 多阻力因素。然太陽能發電可降低二氧化碳排放量，建議利用 海水淡化廠廠房屋頂設置太陽能面板。

另考量產水每日 10 萬立方公尺所需能源非全由太陽能發 電直接供應，所需用電以 10、20 及 30 %太陽能供應，太陽能 發電機組期初設置成本以 5.5 萬元/瓩計，年運轉維護費用以占 期初設置成本 2.08%估算，在期初設置成本以 5.5 萬元/瓩計及 保障購電價格皆固定下，由摘表 5 可知益本比為 1.072。

摘表 5 太陽能發電機組計畫經濟評估計算表

綠能所佔產水用電百分比 10 % 20 % 30 %

一、總裝置容量（瓩） 14,000 28,000 42,000

二、年發電量（萬度） 1788.50 2977.85 4169.89

三、總投資費用（千元） 770,000 1,282,050 1,795,255

四、均化年成本（千元） 77,847 129,615 181,500

五、均化年效益（千元）—保障購電價格下之營收 83,485 139,003 194,646

六、益本比－僅計發電效益 1.072 1.072 1.072

七、外部效益每年減少二氧化碳排放量（公噸） 9,318 15,515 21,725

備註：以產水規模每日 10 萬立方公尺計算

至民國 110 年臺南海水淡化廠產水量達產水每日 10 萬立方 公尺時用電需求為 17.71 千瓩，依照自治條例太陽能光電系統

需設置 1,771 瓩；而臺南海水淡化廠利用廠房樓頂空間約可設 置 1.5 公頃太陽能發電面板供廠內使用，約可達 800 瓩；建置 成本以 5.5 萬元/瓩估算，約需 4,400 萬元。而參考經濟部 105 年 度再生能源電能躉購費率計算公式之屋頂型太陽光電電能躉購 費率以 4.6679 元/度計算，如以每日日照時數 3.5 小時計算，每 年之售電費用約 477 萬元，每年尚需運轉維護費用以占期初設 置成本 2.08%估算，約 915,200 元，初估約需 12 年始可達到建 置成本及運轉維護費用。

(三)減碳措施

臺灣位處亞熱帶季風區，日照強度不比中東地區，雖然風力資 源充足，但風力發電穩定性不若傳統發電，若海淡廠直接使用風力 發電，國外也僅有小型規模海淡廠運用實例，顯示海淡廠與風力發 電直接結合的方式不具發展性，宜採用間接結合方式。雖然澳洲已 有間接綠能海淡廠之設置，臺灣本島因為綠能成本仍高較不易推 動。因此，未來海淡廠之電力供應方式仍建議以向臺電購電方式辦 理且藉由認購綠能來達成減少溫室氣體排放目標，也促進其他再生 能源產業發展。

建議未來臺南海水淡化廠之綠能使用，參考澳洲伯斯海水淡化 廠以間接方式使用風力發電之模式，藉由認購綠能來達成減少溫室 氣體排放目標，也促進其他再生能源產業發展。以經濟部於民國 103 年 6 月 24 日頒訂之「自願性綠色電價制度試辦計畫」為例，係 由用戶以自願方式認購綠色電力，台電公司將所收取用戶認購綠色 電力費用扣抵其原可申請之再生能源電能補貼費用，即綠色電力費 用間接納入再生能源發展基金中，達到使用綠能目的。

收費方式上採取附加方式辦理，亦即除原電價外，附加上綠電

優惠價則將達 3 元/度（參考 105 年度經濟部自願性綠色電價制度試 辦計畫簡報）。如原電費以 3 元/度計算，附加綠電費後將達 6 元/

度，產水所需能源費用將達兩倍以上。能源費用增加兩倍，則第一 期產水規模每日 10 萬立方公尺之單位供水成本（不含輸水路線）

將從 29.14 元/立方公尺增為 37.64 元/立方公尺，每年操作營運費用 將再增加約 3 億元。雖將增加產水成本負擔，然對於綠能發展及減 碳效益助益大，如採用間接綠能，則可減少每年約 80,976 噸二氧化 碳排放。

臺南海水淡化廠利用廠房樓頂空間約可設置 1.5 公頃太陽能發 電面板供廠內照明使用，裝置容量約可達 800 瓩。以每日每瓩發 電量 3.6 度計算，全年可發電量 105.12 萬度；以能源局每度電排 放 0.522 公斤二氧化碳計算，全年可減少 548.72 公噸二氧化碳排 放量。

另行政大樓內使用節能燈具或 LED 燈，降低照明燈具高度，

減少燈具數量，並詳加規劃照明分區；廠區內道路照明，使用太陽 能路燈，利用白天太陽光電能供給晚上路燈電力使用；而過去盤面 指示燈多使用小型鎢絲燈泡，耗電量多，也易於發熱，使控制室溫 度提高，不只耗費空調費用，且盤內因溫度高而容易發黑，使用 LED 燈，可有效改善上述缺點；而 UF 及 RO 機房採用自然採光及 通風（如摘圖 1），減少耗用電力能源，都可有效達到節能減碳之 效。

摘圖 1 海淡廠採用自然採光及通風

四、鹵水零排放與再利用可行性分析 (一)海淡廠鹵水對環境影響評析

鹵水排放可能對海域生態造成影響，而鹵水排放中的鹽度對於 海洋生物的生存與生長是非常重要的因子；過去為了解鹵水對環境 影響，大多以模式模擬鹵水排放狀況。經蒐集相關資料，綜合以色 列 Palmachim 海淡廠、坦帕灣海水淡化廠、美國加州 Santa Couz 海 淡廠、澳洲黃金海岸海水淡化廠、日本沖繩（Okinawa）海水淡化 廠、美國南加州 Carlsbad 海水淡化模廠及澳洲伯斯（Perth）海水淡 化廠等水質監測資料，排放海域之環境生態，受到鹵水排放未有顯 著影響，而經由實驗室之排放鹵水水族箱試驗，無論實驗組及對照 組，海洋生物均維持正常，其中海膽亦可正常排卵，兩組間的受精 率及體重也無顯著差異。

(二)鹵水再利用技術

海淡廠不論何種淡化製程，都會有鹵水排放的需要，如能將鹵 水再利用，將可提高海淡廠建置效益，鹵水回收再利用的方式，需 視鹵水的性質與所處地理環境而定。目前鹵水再利用技術仍處於研 究階段，零排放基本上是技術可行，但市場未成熟，導致尚無商業 運轉之案例。但將鹵水對環境影響降低，如分離出食用鹽、氫氧化 鎂、次氯酸等高價值產品則具可行性。

本計畫鹵水排放位置於臺灣海峽，經年受海流作用影響，鹵水 累積問題較為輕微，故建議可回收部份鹵水再利用，其餘鹵水仍排 放回大海。

再利用部分，可發展休憩觀光產業、鹵水提製化學品及鹵水電 解生產消毒劑，最可行方案為發展休憩觀光產業及提製化學品使 用；並於海淡廠附近設立實驗研究與產業專區，藉以結合產官學界

五、臺南海淡廠跨域加值可行性分析 (一)跨域加值發展現況

行政院核定「跨域加值公共建設財務規劃方案」，目的為透過 該方案促使各級政府及單位，從區域性長期發展角度進行考量，將 相關計畫進行跨時間、跨空間與跨領域的整合，達到計畫相互加 值，有效創造更為顯著的外部效益，並節省資源重疊；而後透過相 關財務規劃手段，將外部效益予以內部化，為計畫自償性財源，藉 此提升計畫財務的可行性，有助於以較少的公共預算推動重要建 設，同時達到地方發展之目的；本計畫跨域加值評估適宜跨域加值 方案如摘表 6。

摘表 6 跨域加值方案適用評估表

跨域加值方案 適用說明

土地開發 觀光遊憩、食品製造、化學等水利相關容許附屬事業，結合周邊

國公有土地之開發構想。

增額容積 不適宜採用。

租稅增額財源 須由臺南市政府同意提撥。

付費機制 售水、售鹽收益。

異業結合 觀光遊憩、食品製造、化學等海水資源相關產業或綠能、高科技

研發之結合等。

(二)跨域加值方案研擬分析 1、周邊開發規劃構想

針對臺南海水淡化廠跨域加值，茲提出周邊開發規劃構想，

計畫區位配置詳摘圖 2、3。

摘圖 2 海淡廠周邊開發規劃構想圖

海水環境教育館

2、跨域加值方案整合

因跨域加值收益之主管機關不同，部分收益係需地方政府配 合執行，且相關加值收益將回饋至地方政府，而非全由本計畫收 取；本計畫主要可收取運用之自償性收益為海水淡化產業園區之 相關開發收益；茲將跨域加值相關收益之權責與配合事項說明如 摘表 7。

(三)跨域加值經濟效益分析

本計畫可計經濟效益歸納如摘表 8，其中社會公共效益係由增 加公共投資創造所得及增加勞動雇用量，具有擴大內需、維持經 濟成長的好處，惟其對總體經濟產出之年計價值則甚難估算；而 工程用地之取得與開發行為之環境衝擊為負效益，表現於補償費 與環保經費，並已納入工程費之中。因此，可計之總經濟效益為 觀光產業關聯效益與土地增值效益。

摘表 7 跨域加值效益權屬與推動評估說明表

主辦機關 加值方案 收益項 應配合事項及困難處說明

水利機關

1. 海水資源 產業園區 2. 鹽業文創館

土地權利 金、

土地租金、

停車場收益

1. 土地取得：國有財產署配合有償撥供土地。

2. 規劃事業：需事業主管機關同意。

3. 環境影響評估：擴大開發規模將使環境影 響評估受到更大挑戰。

出售海淡水 售水收入

1. 水價：目前水價過於低廉。

2. 出售對象：需確認購買者意願，如工業區，

但其購買較貴之海淡水之意願偏低。

3. 工業相關基金提撥：如供工業區使用，相關 工業基金是否願意配合挹注。

鹵水製鹽 售鹽收入

1. 購買對象：需確認購買者意願，如出售給台 鹽公司。

2. 製鹽成本：製鹽成本相對較高，需另設鹵水 製鹽設備，將增加計畫成本，但可降低鹵水 排放對環境影響之疑慮，以及增加回收再 利用之綠色效益。因而需由購買者提供願 付價，以評估本益比。

地方政府

地價上漲 租稅增額

1. 提撥意願：土地稅屬地方稅，故該租稅增額 收益需地方承諾提撥。

2. 提撥需經議會同意。

3. 缺乏中央層級協調機制。

自行車設施 自行車租借 收入

1. 如由地方政府興建相關自行車租借設施，

因屬主管機關，其提撥相關因應觀光人潮 增加之增額收益意願低。

鐵馬驛站 土地權利

金、租金

1. 用地取得：面臨用地取得問題，或公有土地 有償撥用，需增加經費編列。

2. 非本計畫主要用地上，其收益主要歸屬於 地方政府。

旅遊票券 票券收益

1. 觀光旅遊規劃以地方政府為主體，需與其 協商收益提撥比例。

2. 需確實依相關跨域加值方案規劃為具吸引 力之觀光景點。

雲嘉南濱海 國家風景區

親水設施

遊憩設施 自行車租借

收入

1. 本區於相關計畫有規劃相關設施，如「雲嘉 南濱海國家風景區自行車道路網整體規 劃」，已先行規劃及編列預算，而難以納入 本計畫跨域加值方案重新規劃及編列預 算，僅能就其所核定之相關規劃設施，如有

摘表 8 本計畫可計效益綜合表

項目 效益 備註

1.社會公共效益 每年約可增加 453 個勞動雇用 量

(1)公共投資之乘數效果 (2)5 年增加 2,267 個就業機會 2. 觀 光 產 業 關 聯 效

益 1,144,800 萬元 每年 38,160 萬元

3.土地增值效益 1,729 萬元之公告地價增值效

益 每年約 57.6 萬元

4.環境衝擊 納入總工程費 施工前、施工中及完成階段

環保經費

(四)跨域加值財務效益分析

財務分析係以營運者觀點探討資本成本與營運收支等項目，

而此係探討海淡廠開始興建至完成營運特定期間內，所能轉化為 計畫財務效益之情形，包含各種跨域加值之自償性財源。

1、土地開發效益分析 (1)權利金收入

針對鹽田文創產業區、鹵水資源創新研發區與一處停車 場以招租方式開發，可獲取權利金。根據「內政部不動產交易 實價查詢服務網」本計畫廠址周邊（半徑五公里範圍）約 73 筆土地交易資料，平均單價為 0.27 萬元/坪。應收取的權利金 以土地巿價三成估算。因此，可獲取權利金 0.77 億元。

(2)租金收入

如摘表 9 估算結果為海淡跨域加值產業園區開發可獲取 20 年期租金收益 1.18 億元。合計土地開發收益可獲約 1.25 億 元，予以挹注本計畫建設經費。

摘表 9 土地開發收益估算表 基地面積

(m²)

土地市價 (萬元/m²)

申報地價 (萬元/m²)

公告地價 調幅(%)

公告地價調 整年度(年)

權利金收 入(萬元)

土地租金 收入(萬元)

總收益 (萬元)

淨收益 (萬元) 155,510 0.08 0.037 1% 3 3,732 11,841 15,573 12,459

2、租稅增額財源分析

初估 24 年可挹注之地價稅增額估計數總額為 0.01 億元(民國

104 年幣值)；分年現金流量分析結果如摘表 10 所示。

摘表 10 地價稅增額估算表

單位：百萬元

年期

第 n-1 年申 報地價總額

預估變更使 用公有土地 第 n-1 年度 申報地價

第 n 年 預估公 告地價 成長率

實施地 區前 3 年平均 稅率

第 n 年度 變更使用 公有土地 申報地價

變更使用 公有土地 平均稅率

第 n 年地 價稅額估

計數

基年凍結 地價稅

地價稅 增額

a b c d e f

g=(a- b)*(1+c)*d

+e*f

h i=g-h 105 5,699.13 0.6% 1.0% 34.19 34.19 - 106 5,699.13 0.6% 1.0% 34.19 34.19 - 107 5,699.13 5% 0.6% 1.0% 35.90 34.19 1.71 108 5,984.08 0.6% 1.0% 35.90 34.19 1.71 109 5,984.08 0.6% 1.0% 35.90 34.19 1.71 110 5,984.08 5% 0.6% 1.0% 37.70 34.19 3.50 111 6,283.29 0.6% 1.0% 37.70 34.19 3.50 112 6,283.29 0.6% 1.0% 37.70 34.19 3.50 113 6,283.29 0.00 5% 0.6% 0.00 1.0% 39.58 34.19 5.39 114 6,597.45 0.00 0.6% 0.00 1.0% 39.58 34.19 5.39 115 6,597.45 0.00 0.6% 0.00 1.0% 39.58 34.19 5.39 116 6,597.45 0.00 3% 0.6% 0.00 1.0% 40.77 34.19 6.58 117 6,795.38 0.00 0.6% 0.00 1.0% 40.77 34.19 6.58 118 6,795.38 0.6% 1.0% 40.77 34.19 6.58 119 6,795.38 3% 0.6% 1.0% 42.00 34.19 7.80 120 6,999.24 0.6% 1.0% 42.00 34.19 7.80 121 6,999.24 0.6% 1.0% 42.00 34.19 7.80 122 6,999.24 3% 0.6% 1.0% 43.26 34.19 9.06 123 7,209.22 0.6% 1.0% 43.26 34.19 9.06 124 7,209.22 0.6% 1.0% 43.26 34.19 9.06 125 7,209.22 1% 0.6% 1.0% 43.69 34.19 9.49 126 7,281.31 0.6% 1.0% 43.69 34.19 9.49 127 7,281.31 0.6% 1.0% 43.69 34.19 9.49 128 7,281.31 1% 0.6% 1.0% 44.12 34.19 9.93 合計 158,547.29 0.00 0.00 961.21 820.67 140.54

3、自行車租借收入

預計於各停車場旁設置自行車租借站，提供民眾租借。其 自行車數量預計設置 1,000 台，相關財務試算參數如表所示，預

（即扣除相關興建成本或由地方政府推動之收益分攤），故預期 20 年可獲 1.10 億元挹注經費，如下摘表 11 所示。

摘表 11 自行車租借收入分析彙整表

參數項目 數據

自行車數量(台) 1,000

租借費率(元/時) 15

平均租借時數(時) 12

平日使用率(%) 40

假日使用率(%) 90

全年假日數(天) 52

營運管理費用(百萬元) 2

小計(百萬元) 11.01

4、效益綜合分析

茲將財務效益分析結果彙整如摘表 12 所示，未來海淡產業 園區土地開發相關收益、地價稅增額財源、停車場收入、自行車 租借收入總計將產生 3.67 億元之財務收益。

財務效益評估指標分析結果如摘表 13 所示，顯示本計畫結 合跨域加值後，其淨現值為-8,809 百萬元、內部報酬率小於 0，而 自償率則為-28.62%。其中，由於每年操作維護費為 5.68 億元，而 每年售水收益僅 3.83 億元，即使納入跨域加值收益，每年淨收益 仍為負值，以致於 20 年營運評估期間內自償率小於 0。

而鑑於相關跨域加值收益並非完全能由本計畫主辦機關掌 握，而多歸屬於地方政府，故相關收益尚需經由協調提撥，倘若 部分收益無法納為本計畫自償性財源，則自償率將因而降低，各 跨域加值收益對自償率之影響分析如摘表 14 所示。因此，建議就 計畫整合與效益協調提撥時倘若產生爭議與衝突，宜由中央層級 協助協調，以提升財源實現之可行性。

摘表 12 臺南海淡廠跨域加值之財務效益分析彙整表

單位：億元

財務收益項 金額

土地開發 淨收益

權利金收入 0.30

租金收入 0.95

地價稅增額財源(24 年) 0.01

自行車租借收入 1.10

合計 2.36

摘表 13 財務效評估分析結果

財務指標 分析結果

淨現值(百萬元) -8,809

內部報酬率 小於 0

自償率 -28.62%

摘表 14 各跨域加值收益之自償率影響分析表

財務指標 無跨域加值 土地開發

(有償撥用)

土地開發

(無償撥用) 自行車 租稅增額 淨現值

(百萬元) -8,924 -8,996 -8,859 -8,810 -8,809

內部報酬率 - - - - -

自償率增額 0.00% -0.82% +1.11% +0.91% +0.01%

累積自償率 -30.65% -31.47% -29.54% -28.63% -28.62%

Abstract

Evaluation of Cross-Field Value-Adding, Carbon Reduction and Zero Brine Discharge Plan is a part of the Environmental Impact Assessment for the Tainan Desalination Plant. This study reviews the feasibility of reducing carbon emission and minimizing effluent discharge from the desalination plant, meanwhile, assesses the cross-field value-adding plan for the development of the facility and its adjacent area.

In reduction of carbon emission, sustainable energy options such as wind power, solar energy and green grid are evaluated respectively. The study indicated the location of the desalination plant does not have the potential for onshore of offshore wind power, and the offshore wind technology is only on the demonstration stage in Taiwan. Therefore, wind power option is not considered feasible. On the other hand, the study shows a photovoltaic facility would require 140 hectares in order to provide necessary energy to operate the plant. The land requirement, along with uncertainty for solar time, distribution stability and power storage problems, deemed solar energy an infeasible solution. Lastly, based on studies of international cases, green grid would be a more stable alternative energy source. Further study shows if solar roof is incorporated to the desalination plant, it would reduce up to 548.72 tons of carbon emission annually, which is equivalent to carbon reduction by afforestation of 36.8 hectares.

In zero brine discharge, the study indicates the energy and expenses are significant and is considered infeasible. The study further considered alternative use for brine such as tourism, agriculture and salt production. While the former two were possible options, salt making has become a sunset industry and the source of salt has been relying on foreign imports. Unless salt production technology and efficiency has improved to reduce energy, manpower and cost, this option is unlikely to be feasible. Furthermore plant is located in a wetland reserve, therefore, brine recycle for industrial uses has little possibility.

As for cross-field value adding plan, the study indicates the revenue from its

land development, land tax and bicycle industry for could reach up to 236 million NT. However, development of the area is complicated due to the land use restriction. While the project authority cannot develop the area, collaborations between local government, land owners and land administration agencies are needed to ensure the development satisfies each stakeholder. Furthermore a cross- field value-adding plan incorporates conceptual planning and profit distribution, which is not the main purpose of a water resource facility. Therefore, the cross- field value-adding plan needs further effort to improve its feasibility.

結論與建議

一、結論

(一)評估臺南海淡廠於廠址附近設置風力發電設施獨立供應海淡廠營運 所需電力，以陸域風力發電而言風場較佳區域均已開發，尚未開發區 域風場效益不佳；就離岸風力發電而言，臺南海淡廠周遭海域因風速 及風量等因素，設置風力發電設施效益低。另評估離岸風力發電供應 10~30 %之產水用電，投資費用約 10 億~25 億，年運轉維護費用約 3 千萬~8 千萬，其益本比約為 0.822，每年減少二氧化碳排放量約 9,310 至 21,726 公噸；惟如以直接供應產水用電，則因天候因素尚有供電 不穩定之虞，亦需儲能設施配合。

(二)評估設置太陽能發電獨立供應海淡廠營運所需用電，則需設置約 140 公頃之太陽能板，所需面積大，於海淡廠週邊土地被劃設為濕地的情 形下，難找到如此大的可用土地，且維護費用高；另評估太陽能供應 10~30 %之產水用電，投資費用約 8 億~18 億，年運轉維護費用約 1.6 千萬~4 千萬，其益本比約為 1.072，每年減少二氧化碳排放量約 9,318 至 21,725 公噸；然如以直接供應產水用電，則因天候因素尚有供電 不穩定之虞，亦需儲能設施配合；且益本比雖大於 1，但臺南海淡廠 周邊用地恐劃設為濕地，未來於設置尚恐亦諸多阻礙。

(三)綠能之使用，因其供電不穩定性不佳，無法直接供應使用，需併入電 網統一調度使用；而間接綠能使用，參考國內「自願性綠色電價制度 試辦計畫」，亦即除原電價外附加上綠電費用，如原電費以 3 元/度計 算，附加綠電費後約 6 元/度（非優惠綠色電價）。海淡廠操作成本之 能源費用增加一倍，第一階段產水規模每日 10 萬立方公尺之單位供 水成本（不含輸水路線）將從 29.14 元/立方公尺增為 37.64 元/立方 公尺，每年操作營運費用將再增加約 3 億元。雖將增加產水成本負 擔，然對於綠能發展及減碳效益幫助大，如產水規模每日 10 萬立方 公尺皆採用間接綠能，則每年可減少約 80,976 公噸二氧化碳排放。

(四)臺南海水淡化廠以逆滲透方式產水，除採用能量回收裝置降低能耗 進而減少碳排放外，亦可採用綠建築相關規劃措施或使用綠能來降 低碳排放量。如利用計畫規劃之廠房樓頂空間設置太陽能板，最小約 可設置 1.5 公頃，發電量可達 800 瓩，以能源局每度電排放 0.522 公 斤二氧化碳計算，全年可減少 548.72 公噸二氧化碳排放量。若以每 公頃造林地每年二氧化碳固定量最高值 14.9 公噸計算，約相當於 36.8 公頃的造林減碳效益。

(五)海淡廠排放水如要做到零排放，需耗費更多能源及經費，且目前多為 研究發展階段，技術上並未成熟；此外，針對海淡廠排放水除直接排 放外，亦可再利用部份排放水於休憩觀光（如鹵水體驗、耐鹽蔬果培 養等）、養殖漁業等，配合相關單位營造友善環境；因目前成本因素 製鹽原料皆由國外進口，如未來製程或符合效益，亦可提供相關單位 做為製鹽及周邊產品使用。

(六)經跨域加值評估，海水淡化廠之用地係以事業所必須為限，興辦機關 並不作為周邊土地開發推動者，而需要徵詢其他地方政府、地主或土 地管理機關進行整合，以提撥相關收益，跨域加值效益有限。以海淡 廠周邊土地無償撥用之土地開發，約可增加 1.11%自償率，而租稅增 額約可增加 0.01%自償率。

(七)海水淡化廠開發規劃結合跨域加值方案係由於作業過程中增加周邊 可能資源與計畫的整合規劃，但非包裹為單一計畫，其各項方案之推 動、開發主體仍為各權責單位，計畫主要納入方案規劃構想與財務收 益分攤機制，不宜以海水淡化廠主導為開發計畫。

二、建議

(二)臺南海淡廠排放水可行再利用方式，建議由相關業者、產銷單位及政 府機關配合，研發供應給養殖漁業或餌料養殖之可行性；在休憩觀光 上可配合跨域加值之規劃，提供相關單位參考並利用；另外，若相關 單位未來有意願利用排放水製鹽，亦可提供使用。

(三)跨域加值方案，屬地方政府或其他單位之權責，納入中期考量，透過 溝通協商確認方案。長期下，則可針對現行法規、制度之限制予以檢 討、突破，以利跨域加值之落實。

第一章 前言

一、計畫緣起

由於莫拉克風災重創南部水庫集水區，大量土砂流入庫區，增加水 庫淤積量，嚴重影響既有水庫蓄存容量及供水穩定，加以近來南部地區 大型水資源計畫之推動益形困難，造成臺南與高雄地區水資源之調度與 供應常得面臨缺水危機與窘境。鑑此，政府已針對南高屏地區整體用水 需求及成長進行預估，為因應未來即將出現之用水缺口，多元化供水方 案有其必要性，方能符合未來民眾及產業用水需求。

由於傳統水源開發不易、優良壩址難尋，為尋求供水之解決方案，

水資源多元化發展已列為水利署重要政策，其中因臺灣四面環海，加上 海水淡化具有水源供水穩定、不受天候、降雨分佈等水文條件影響之優 勢，淡化技術亦因水利產業不斷研發與創新，產水及能源回收效率益加 精進，致所需耗電量及產水成本亦有逐年降低趨勢，使得國際上海水淡 化之建廠規模與產水量日益增加，再加上地面水源之降雨因受氣候變遷 衝擊影響，導致脆弱度增加之情況下，海水淡化已成為國際水資源發展 趨勢以及各國紓解水資源短缺之主要解決方案之一。臺南海水淡化廠計 畫將分兩期開發，預計民國 108 年可供水量為每日 5 萬立方公尺，至民 國 110 年時供應水量達每日 10 萬立方公尺，搭配節水措施，達到用水 趨勢所需水量。

民國 104 年 4 月期間，因前年冬季降雨量低，水庫蓄水不足，故遭 遇 67 年以來最嚴重之旱災，供水條件惡化。而臺南地區預計採取階段 限水措施，此舉造成南科工業區用水戶需與水車公司簽約載水，用水需 求緊張。故經濟部水利署在考量區域供水穩定度、未來用水需求及增加 備援水源量之考量下，經檢討臺南海淡廠之開發規模，將海淡廠原產水 量每日 10 萬立方公尺擴大增加產水量為每日 20 萬立方公尺，俾利南部

規模擴增進行調整。另進行本專題，臺南海淡廠跨域加值、減碳與海淡 廠排放水零排放可行性分析檢討，降低海淡廠耗能的印象、減少海淡廠 排放水對於生態的衝擊及增加海水淡化廠效益，提出降低碳排放及減輕 海淡廠排放水影響與因應對策，降低工程開發對環境之衝擊；在跨域加 值方面透過整合型開發計畫，從規劃面、土地面、基金面、審議面等多 元面向，將外部效益內部化，提高計畫自償性、挹注公共建設經費及籌 措未來營運財源，達成減輕政府財政負擔。

二、計畫目標

辦理海淡廠之結合綠能及廠內減碳措施之可行性進行分析，減少碳 排放對於溫室效應及全球暖化之影響；並就探討海淡廠排放水零排放之 可行性，減輕海淡廠排放水對於海洋生態環境之影響，研析海淡廠排放 水再利用之可行方案。而海淡廠跨域加值研究，期望透過對公共建設成 果的整合開發，利用不同領域項目整合財務效果，提高公共建設自償率，

俾擴大建廠之可能效益。

三、計畫範圍

本計畫臺南海水淡化廠位於臺南市將軍區，鄰近扇形鹽田，附近有 馬沙溝濱海遊憩區、台江國家公園、七股鹽山及台鹽博物館...等著名景 點，預定地東側緊鄰西部濱海快速公路，相關位置如圖 1-1 所示。

圖 1-1 本計畫工作範圍位置圖

四、工作項目及內容

本計畫主要工作項目內容可分為三大部分，分別為（一）對於節能 減碳目的，蒐集全球再生能源發展及國內綠能發展政策，並就臺南海水 淡化廠進行減碳措施以及結合綠能之可行性分析。（二）檢討海淡廠排 放之海淡廠排放水對於環境之影響，評估各種海淡廠排放水再利用技術

臺南海水淡 化廠預定地

N

遊憩區

台江國家公園

七股鹽山

台鹽博物館 扇形鹽田

將軍區

七股區

五、工作執行與流程

(一)海淡廠結合綠能及減碳可行性分析

海水淡化屬於以能源換取水源之產水工法，二氧化碳間接排放 量較大；如何降低碳排放，除提升海淡技術，亦可考量結合綠色能 源（例如風能、太陽能、海洋能等），可有效降低海淡廠之碳排放 量。本項工作先就海水淡化廠之各產水工法耗能作為評析，並蒐集 本計畫廠址風場或日照資料，瞭解當地條件及其環境與工程特性分 析，以利評估結合風力、太陽能及其他綠能可行性，經過經濟效益 探討，提出最適減碳及結合綠能可行性方案。除針對海淡廠產水所 需能源及結合綠能進行評估外，對於海淡廠廠區亦做減碳措施評析；

本項分項工作步驟及流程說明如圖 1-2 所示。

(二)海淡廠排放水零排放可行性分析

海水經由淡化過程處理後，將產生約 1.5~1.6 倍鹽度海水稱為 海淡廠排放水，海淡廠排放水可能對於環境造成影響，如將海淡 廠排放水進行再利用或達到零排放，除減少對環境影響，有助海 淡廠推動。

海淡廠排放水再利用的方式，需視海淡廠排放水的性質與所 處地理環境而定，目前常見的海淡廠排放水再利用的方向多見於 製鹽、水產養殖、觀光遊憩、電解生產消毒劑等，近年更有利用海 淡廠排放水蒸發濃縮精製碳酸鋰及氧化鎂等，碳酸鋰可做為鋰電 池的主要原料，氧化鎂則多應用於半導體機殼產業製程上，本計畫 經過海淡廠排放水再利用現況評析，提出初步規劃構想後，瞭解 市場供需與競爭力，提出最適海淡廠排放水再利用方案；本分項 工作步驟及流程說明如圖 1-3 所示。

圖 1-2 海淡廠減碳/結合綠能可行性分析工作流程圖 減碳及結合綠能

可行性分析

Yes

國內外海淡廠耗能評析

No

海淡廠結合綠能評析

其它減碳措施評析

太陽能發電

風力發電 其他

陸域風力 發電

離岸風力 發電

初步規劃方案 經濟效益評估 營運管理規劃

最適減碳及結合綠能方案 重新

檢討

海淡廠排放水減排或 零排放可行性 海淡廠排放水再利用

現況評析 海淡廠排放水 再利用可行性 海淡廠排放水 零排放可行性

(三)海淡廠可行提供之跨域加值研究

海淡廠可提供之跨域加值最重要因素應需結合海淡廠相關資 源，如藉由海淡廠排放水再利用，產生相關附加價值，達到跨域 加值目標。本計畫將依不同區域民俗特性、居民生活習慣、是否具 有足夠其他資源（如觀光遊憩條件）等，於符合地方需求下，於提 高居民對海淡廠接受度加以評估，提出最適跨域加值可行性分析。

跨域加值可行性方案分析將以海淡園區整體規劃為目標，如觀光休 憩、產業園區及綠色推廣等方向發展，分項工作步驟及流程說明如 圖 1-4 所示。

圖 1-4 海淡廠可行提供之跨域加值研究工作流程圖

經檢討後提出初步規劃方案，再經過經濟效益分析、財務計畫

跨域加值可行性方案分析 周邊資源與發展現況調查

財務計畫分析 相關配套措施及建議 觀

光 休 憩 區

產 業 園 區

綠 色 推 廣 區

文 化 教 育 區

觀 光 工 廠

鹽 田 活 化

鹵 水 試 驗 區

濕 地 生 態 區

養 殖 產 業

化 工 產 業

綠 色 能 源 示 範

綠 色 生 活

環 境 教 育 區

文 化 生 活 區

文 化 生 態 區

Yes

No 重新 檢討 經濟效益分析

初步規劃方案

最適跨域加值方案 環境與區域

民俗特性調查

分析及相關配套措施與建議，提出最適跨域加值方案。財務計畫分 析檢討部分，將參考民國 101 年行政院「跨域加值公共建設財務規 劃方案」進行評估，過去公共建設投資計畫因僅注重計畫本體範圍，

應將周邊地區共同納入，除以政府公共建設投資帶動地方發展，也 應兼顧以財務策略將周邊外部收益轉化為挹注建設經費，將閒置或 低度利用之公地參與開發，活化土地創造價值，檢討公共建設計畫 周邊閒置或低度利用之公有土地，透過整體規劃及運用之方式，參 與公共投資，以提高土地使用效率，創造計畫收益，本計畫新增海 淡廠跨域加值評估，提高財務自償性，有利後續海淡廠推動營運操 作。

第二章 臺南海淡廠概述

一、計畫區位及配置

臺南海水淡化廠工程之廠址規劃地點位於臺南市將軍區，基地東側 緊鄰西部濱海快速道路（台 61 線），交通便利，西側即為扇形鹽田，為 著名光觀景點；北側則有將軍溪及將軍漁港，南側為青山漁港及曾文溪 流域流經，其位置如圖 2-1。

圖 2-1 臺南海水淡化廠、取排水路線工程位置圖

N

0m 250m500m

臺南海淡 計畫位置 排水管線

取水管線 計畫

位置

第一期排放口 第二期排放口

第一階段排放口 第二階段排放口

二、開發規模及主要程序

因應公共用水缺口，產水規模為每日 20 萬立方公尺，開發期程分 為兩階段，產水規模皆為每日 10 萬立方公尺。考量臺南海域於暴雨颱 風期間恐有濁度飆高現象，為確保海淡廠產水功能與逆滲透薄膜使用壽 命，前處理係採用混凝及膠凝前處理配合 UF 薄膜方式，廠內主要程序 單元分為取水（海水）與排水（海淡廠排放水）系統、前處理系統(混凝、

沉降、過濾等傳統方式）、淡化系統（逆滲透薄膜），及後處理系統（消 毒）等 4 個主要單元，一段式（one stage）RO 造水率以 40%設計，單 套 RO 機組每日產水量 10,000 立方公尺，共 24 套(包含備載 4 套)；臺 南海水淡化廠平面配置如圖 2-2、處理流程如圖 2-3。

圖 2-2 臺南海水淡化廠平面配置規劃圖

圖 2-3 臺南海水淡化廠處理流程示意圖

三、取水、排水及輸水規劃 (一)取水規劃

取水管線佈設，因考量部分管線位於將軍區濕地範圍及地形、

經費與取水安全性等因素，建議取水管海域端長度總計約 600 公 尺，沿青山漁港北側防坡堤布設，減少取水口對濕地之可能潛在環 境影響。而陸域段路線則沿扇形鹽田南側道路布設，長度約 2,940 公尺，如圖 2-4 所示；整體取水工程規劃彙整如表 2-1，規劃分階 段分兩條取水管線，各取水每日 27.7 萬立方公尺，管直徑各為 1,900mm。

表 2-1 取水工程規劃彙整

項目 規劃原則

1.整廠造水率 36%

2.取水量（立方公尺/日） 兩階段各 27.7 萬，共 55.4 萬 3.管線長度

（m）

陸域段 2,940

海域段 600

4.管徑（mm） 兩支各 1,900

5.取水點 取水口在最低低潮位 1.5 公尺以下

6.管線埋深 離近灘地管線埋設深至少 2 公尺

碎波帶管路埋深至少海床下深度 1 公尺以下 7.取水口埋設深度 高於海床 1.9 公尺以上

一段 RO模組

圖 2-4 取水路線示意圖

(二)排水規劃

排水方式考慮分散海淡廠排放水，排水規模配合海水淡化廠 產水每日 20 萬立方公尺經質量平衡計算，每日排水量為 35.4 萬立 方公尺，規劃分階段(每日 17.7 萬立方公尺)施作。排水管管徑為 1,500 mm，海域段第一階段為 1.5 公里，第二階段排水管海域段延 伸至 2 公里，相關排水規劃內容結果彙整如表 2-2 所示，路線如圖 2-5 所示。排放口規劃參考國外海淡廠排放管（如澳洲雪梨海淡廠）

之相關設計經驗，以 15 公尺為豎管間距，惟施工時仍應配合現況 做為調整。

表 2-2 排水工程規劃彙整

項目 規劃原則

1.整廠造水率 36%

2.排水量（立方公尺/

日） 兩階段各 17.7 萬，共 35.4 萬

3.管線長度

（m）

陸域段 2,940

海域段 第一階段 1,500，第二階段 2,000 4.管徑（mm） 兩支各 1,500

將軍漁港

取水管線L=3,540m

青山漁港

扇形鹽田

圖 2-5 排水路線示意圖

四、能源供應規劃

如圖 2-6 所示，發電廠發出之電壓為 345 kV（kV 表示為仟伏特）， 經超高壓變電所變成為 161 kV，再經一次變電所變為 69 kV，而再經 二次變電所變為 11 kV 或 22.8 kV（22 kV）。高壓電塔輸送線路電壓有 三種：345 kV 輸電線，又稱超高壓輸電線；161 kV 輸電線，又稱一次 輸電線；69 kV 輸電線，又稱二次輸電線。

資料來源：永續報告書（台灣電力公司，2015）

圖 2-6 台電發電及輸配電系統

第一期排水管線L=4,440m 第二期排水管線L=4,940m 將軍漁港

青山漁港

扇形鹽田

臺南海水淡化廠每日 24 小時產水，若以每立方公尺淡化水耗能 4.25 度計算，民國 108 年 5 萬立方公尺海淡廠用電需求為 0.77 億度，

民國 110 年 10 萬立方公尺海淡廠用電需求為 1.55 億度。

目前台電公司南、北之間共有 3 路超高壓幹線傳輸電力，全島電 力可南北相互支援。表 2-3 為台灣本島區域供電量與尖峰負載預測，

可知民國 108、110 年全島需供電量相較於需電量仍有餘裕約 102.3 億 度、106.1 億度，可滿足第一階段海淡廠兩階段開發之供電需求；而至 民國 123 年亦尚有 120.9 億度之餘裕，可供第二階段海淡廠開發使用。

臺南海淡廠可於計畫核定後提出用電計畫書申請供電，初步規劃 申請高壓供電（22.8KV 兩路），由二次（或配電）變電所送出來的 22.8KV 電力，可以架空或地下線路輸送至海水淡化廠供電使用。經查 台灣電力公司之變電所所在，可能供電來源為永華變電所（位於北門 區北門里）、佳里變電所（位於佳里區六安里）；相關發電設施及變電 所位置詳見圖 2-7 所示。

表 2-3 民國 103 至 122 年全國電力供需預測總表

民國年 需電量 供電量 平均負載 尖峰負載 負載率

億度 億度 千瓩 千瓩 %

103 2,509.40 2,599.00 29,669.40 40,360.10 73.5 104 2,540.30 2,635.10 30,081.00 40,747.00 73.8 105 2,582.20 2,678.30 30,574.40 41,473.50 73.7 106 2,642.80 2,741.10 31,290.70 42,384.30 73.8 107 2,700.80 2,801.20 31,977.40 43,317.10 73.8 108 2,753.50 2,855.80 32,600.00 44,295.20 73.6 109 2,807.20 2,911.30 33,233.90 45,342.30 73.3 110 2,864.50 2,970.60 33,911.20 46,265.10 73.3 111 2,909.00 3,016.70 34,437.10 47,126.30 73.1 112 2,946.50 3,055.50 34,879.70 47,839.70 72.9 113 2,982.80 3,093.00 35,308.00 48,538.20 72.7 114 3,022.30 3,133.70 35,773.20 49,221.60 72.7 115 3,058.50 3,171.20 36,200.50 49,850.00 72.6 116 3,092.10 3,205.90 36,596.70 50,430.80 72.6 117 3,123.80 3,238.60 36,970.50 50,959.70 72.5 118 3,154.10 3,269.80 37,326.50 51,473.40 72.5

資料來源：永續報告書（台灣電力公司，2015）

圖 2-7 台灣電廠及電網分布圖