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研究生: 李易儒
Li, Yi-Ru
論文名稱: 燃氣電廠對空氣品質與有害空氣污染物之影響
The impact of gas-fired power plants on air quality and hazardous air pollutants
指導教授: 吳義林
Wu, Yee-Lin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 環境工程學系
Department of Environmental Engineering
論文出版年: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 94
中文關鍵詞: 燃氣電廠 、甲醛 、臭氧
外文關鍵詞: gas-fired power plant, formaldehyde, ozone
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  • 因應政府能源政策,於2025年時欲達到天然氣、燃煤、再生能源比例為5:3:2,未來燃氣發電將成為主流,討論其對空氣品質之影響非常重要,因天然氣中主要的成分是甲烷,其在燃燒過程中會有甲醛的生成可能性,而甲醛屬於致癌物且為有害空氣污染物。
    本研究為瞭解燃氣電廠燃燒天然氣所產生的甲醛對環境之影響性,利用CMAQ三維網格模式模擬燃氣電廠甲醛排放後甲醛之變化情況,而甲醛最大增量濃度為發生於前金測站之0.0093ppb,最大著地濃度為大潭電廠發生於5月之0.053ppb,最大貢獻比例為0.777%,且目前台灣各機組之排放係數皆遠低於美國環保署所公告之甲醛排放係數,因此目前台灣燃氣電廠甲醛排放對於周界甲醛濃度影響甚低。
    又因甲醛屬於揮發性有機物,會導致臭氧濃度變化,因此需探討燃氣電廠甲醛排放對於臭氧濃度之影響,根據目前法規所規範之臭氧最大小時平均值以及臭氧最大8小時平均值,兩者臭氧變化情形作分析。
    南部、大潭、興達、通霄、大林電廠之甲醛排放對每日臭氧小時值最大貢獻比例分別為0.056%、0.040%、0.036%、0.11%、0.071%,於所有測站中,五座電廠合併之臭氧小時值最大貢獻比例位於新莊測站,其貢獻比例為0.27%,對每日臭氧8小時值最大貢獻比例分別為0.12%、0.063%、0.12%、0.12%、0.12%,於所有測站中,五座電廠合併之臭氧8小時值最大貢獻比例位於林園測站,其貢獻比例為0.41%,由各結果顯示,電廠排放甲醛後對於臭氧之貢獻比例均甚低,因此電廠甲醛排放並非影響周界臭氧濃度之主因。

    We use the Community Multiscale Air Quality Modeling System to simulate the changes in formaldehyde after the gas-fired power plants emit formaldehyde. The maximum increase in the formaldehyde concentration is 0.0093ppb in Qianzhen measurement station, the maximum landing concentration is 0.053ppb, which occurred in the Datan Power Plant in May, and the largest contribution of the formaldehyde is 0.777%.
    Also because formaldehyde is a volatile organic compound, which will change the concentration of ozone. Therefore, it is necessary to check the effect of formaldehyde emissions from gas-fired power plants on ozone concentration according to the current laws on the maximum hourly average value of ozone and the maximum 8-hours average value of ozone. The two values of ozone changes will be analyzed in this study.The largest contribution ratios of formaldehyde emissions to the daily hourly ozone value of the Southern, Datan, Xingda, Tongxiao, and Dalin power plants are 0.056%, 0.040%, 0.036%, 0.11%, and 0.071% respectively. Among all the stations, the largest contribution ratio of the hourly ozone value of the combined power plant is located at the Xinzhuang Station, which contributes 0.27%, and the largest contribution ratio to the daily 8-hours value of ozone is 0.12%, 0.063%, 0.12%, 0.12%, 0.12%, respectively.Among all the observation stations, the largest contribution ratio of the 8-hour ozone value of the five power plants is located at the Linyuan observation station that contribution ratio is 0.41%. The results shows that the contribution ratio of the power plant to ozone after the emission of formaldehyde is very low. The results show that the formaldehyde emission of the power plant is not the main factor affecting the ozone concentration in the environment.

    摘要 I 致謝 V 目 錄 VI 表目錄 VIII 圖目錄 X 第1章、前言 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 第2章、文獻回顧 3 2.1 大氣中甲醛來源 3 2.2 甲醛毒性 5 2.3 大氣中甲醛與臭氧生成關係 6 2.4 國外燃氣電廠甲醛實測案例 7 2.5 排放管道之甲醛檢測方式 8 2.5.1 檢測方法 8 2.5.2 方法偵測極限(MDL) 8 2.5 三維網格空氣品質模式(MODELS-3/CMAQ)簡介 10 2.5.1 WRF氣象模式介紹 10 2.5.2 Models-3/CMAQ模式介紹 13 2.5.3 模式模擬網格定義與化學機制設定 15 2.5.4 TEDS點源處理修訂 15 2.5.5 大陸地區排放量資料庫處理依據 17 2.5.6 生物源排放量處理 18 第3章、研究方法 21 3.1 研究架構 21 3.2 模式性能評估規範 22 第4章、結果與討論 24 4.1 排放管道甲醛實測結果 24 4.2 甲醛排放量推估 25 4.3 模式性能評估結果 26 4.4 各燃氣電廠甲醛排放後甲醛濃度變化 28 4.5 各燃氣電廠甲醛排放後臭氧濃度變化 32 4.5.1 南部電廠臭氧濃度變化結果 32 4.5.2 大潭電廠臭氧濃度變化結果 40 4.5.3 興達電廠臭氧濃度變化結果 48 4.5.4 通霄電廠臭氧濃度變化結果 56 4.5.5 大林電廠臭氧濃度變化結果 64 4.5.6 燃氣電廠整體影響及臭氧增量最大著地濃度 72 4.5.7 燃氣電廠事件案例影響分析結果 73 4.6 電廠甲醛檢測結果分析討論 91 第5章、結論與建議 92 5.1 結論 92 5.2 建議 92 參考文獻 93

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    2026-07-23公開
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