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-1-彰工火力電廠供煤系統規劃研究姚武田宇泰工程顧問有限公司規劃部經理一、前言台電公司為因應國內電力成長需要，計畫在彰濱工業區之崙尾區內興建彰工火力電廠，位置如圖1所示。彰工火力電廠將採分期開發，近程先設置二部800MW燃煤機組，預計民國100年商轉，中程擴充為四部800MW燃煤機組，遠程再擴充至六部800MW燃煤機組。近程每年燃煤量約340萬公噸，遠程則高達1,020萬公噸，全部需由國外進口來供應。圖1彰工火力電廠計畫工址位置圖彰濱工業區係填海造地而成，既定開發計畫中雖未規劃碼頭設施，但允許工業興辦人自建工業專用港或碼頭。由於彰工火力電廠所需燃煤均仰賴進口，如在彰工電廠旁闢建卸煤碼頭直接進口燃煤，當可大幅節省燃煤轉運成本及增加供煤之可靠性。此外，彰濱工業區與台中港間距離約僅20公里，在地理區位上可歸屬於台中港之服務範圍。由於台電公司已在台中港投資三座專用卸煤碼頭及卸儲運設施，只要再投資適當之轉運設施，即可利用台中港進口燃煤再轉運至彰工電廠，應可節省龐大之工程費用支出。基此，是否可以利用台中港港灣設施及台中火力電廠儲煤場之餘裕能量來轉運燃煤，或直接在彰濱工業區闢建深水碼頭供大型煤輪靠卸直接進口燃煤，均值得深入研究評估。二、背景環境與相關計畫(一)氣象◆風力：全年風速超過(含)10m/s的機率約佔10.4%。夏季風向分佈是多向性，幾乎各方向均有；冬季風向以NNE向(佔59.1%)及NE向(佔18%)為主。◆颱風：影響彰濱工業區之颱風平均每年1.84次。◆降雨：彰濱工業區年平均雨量為991.1mm，年平均降雨日數約為74天，降雨量以五至八月較多，十至十二月較少。◆氣溫：各月平均最高溫度為七月之31.0℃，最低為一月之12.7℃，並以七、八月之溫度較高，一、二月之溫度較低。◆相對濕度：彰濱工業區之年平均相對濕度高達85%，各月平均相對濕度變化不大，約介於83%～87%。◆霧日：根據台中港區梧棲測站資料，各月中出現霧日以三月最多，平均約1.9日，年平均霧日數約6.8日。(二)海象◆潮位：依水利局在鹿港及寓埔水文觀測站之潮位統計資料，平均潮差為3.5m。◆波浪：根據台中港測站之波浪實測資料，冬季波浪以波高1.0～2.0公尺出現機率最高，約佔全冬季48.4％；夏季波浪以波高小於1.0公尺出現機率最高，約佔全夏季79％。◆海流：夏季平均流以東北向為主，冬季流向以順風向之南南西向為主，崙尾水道流速約界於-2-40cm/s～90cm/s。◆漂沙：彰濱工業區沿岸屬沙質海岸，漂沙方向於冬季時由北向南移動，夏季時由南向北移動，但沙量較少。(三)地形、地質、地震◆地形：彰濱工業區海域地形相當平緩，-10m～-20m之地形分佈相當寬廣，從-20m等深線至工業區海堤間之最短距離長約7公里，其間地形平緩且水深分佈相當不規則。◆地質：彰濱工業區海域主要由烏溪、田尾排水構、番雅溝、洋子厝溪、員林排水溝與舊濁水溪等水道之輸砂，經潮汐及波浪沖積而成，組成物質主要為砂及粘土間雜紅土礫石台地之沖積物，表層屬於現代堆積層，其下為更新世地質◆地震：根據台電公司新建火力電廠暨主要發電設備之耐震設計規範，不分震區均依震一甲區之標準辦理結構設計，即水平地表加速度PGA=0.33g，垂直地表加速度為水平向之2/3(即PGA=0.22g)。(四)主要相關計畫1.彰化濱海工業區開發計畫彰濱工業區包括線西、崙尾、鹿港三區以及其聯外道路，總開發面積共3,643公頃。原定在90年12月完成所有圍堤造地工程，受到近年來全球性景氣不佳影響，工業局正研議將未來開發時程往後遞延。目前已完成圍堤填地之分區包括有鹿港區、崙尾區西區、線西區東區與西1、西2區。此計畫與本計畫之相關性如下︰◆崙尾東區開發時程仍不確定，未來電廠施工及營運期間聯外交通可能仍必須依賴線西區聯外道路系統。◆工業區內規劃有遊艇港基地、休閒遊憩用地、及海洋公園等，在研擬供煤方案時須儘可能降低環境衝擊。◆如計畫在崙尾水道內建卸煤碼頭，除工址水域須大幅浚深外，對已完工之護岸、海堤之安全問題應採取適當措施。◆如計畫在崙尾水道內建卸煤碼頭，碼頭配置須儘可能避開在崙尾水道規劃之廢水排水設施。2.台中火力電廠開發計畫台中火力電廠原有八部燃煤機組，於民國80年至86年間陸續商轉，為配合供電需要，已利用廠區西側之緊急灰塘用地增建#9、#10號燃煤機組，容量均為55萬，每年進口總燃煤量約1,250萬噸(不含林口及深澳電廠燃煤)。現有三席卸煤專用碼頭(#101、#102、#103)，其中#101、#102碼頭可供12.5萬噸煤輪滿載泊靠，#103碼頭可供Panamax煤輪滿載泊靠，俟台中港航道浚深拓寬計畫及港口第二期擴建計畫完成後，即可進泊12.5萬噸級煤輪(須候潮)。廠內台中煤場現有儲煤煤容量約240～250萬公噸(含死堆)。增設#9、#10二部55萬KW機組後，則45天所需的安全存量為168萬公噸，煤場儲存容量仍足以因應。此計畫與本計畫之相關性如下︰◆台中電廠之供煤能力是否能再兼容轉運彰工電廠燃煤需求。◆如考量由台中煤場轉運，需考量廠區內是否尚有足夠空間供本計畫設置轉運設施。-3-3.台中港整體規劃及未來發展計畫「台中港整體規劃及未來發展計畫(91～95年)」於92年取得行政院核可，計畫在完成港口北防波堤第二次擴建及航道浚深拓寬工程後，可供12.5萬噸級煤輪候潮進泊。此計畫與本計畫之相關性如下︰◆台中港與彰濱工業區僅相距約20公里，如考慮從台中港轉運至彰工電廠，不但可充分運用台中港港埠資源，同時亦可避免在彰濱工業區興建卸煤碼頭之困難與環境衝擊。◆台中港在完成航道浚挖及港口擴建工程，進港船型將可提高到12.5萬DWT級，其卸煤能量將可進一步提昇，惟是否足夠兼容本計畫之需求仍需進一步評估。4.大肚溪口野生動物保護區保育計畫大肚溪口野生動物保護區位於台中縣龍井鄉與大肚鄉及彰化縣伸港鄉與和美鎮間之濱海地區，計2,669.73公頃，主要保育對象包括河口、海岸生態系及其棲息的鳥類。此計畫與本計畫之相關性如下︰◆未來彰工電廠燃料若考慮由台中港輸入轉運，則部份內陸轉運方案輸煤路線通過該野生動物保護區將最為便捷。未來輸煤路線規劃時應特別注意野生動物保育法、水利法等相關法令之規定，並儘可能降低對大肚溪口野生動物保育區之影響。三、供煤方案研擬(一)供煤方案之基本考量1.供煤方案須配合電廠各階段之用煤需求採分期開發為原則基於國內發電需求及電力調度考量下，彰工電廠機組分近、中、遠程等三階段設置，本計畫在規劃彰工電廠供煤系統時，必須配合電廠各階段之用煤需求採分期開發為原則。由於彰工電廠中遠程機組商轉時程仍不確定，因此本計畫研擬供煤方案時，應考量初期投資之經濟性及風險性，以及預留遠程計畫發展彈性。2.供煤方案必須考量對大肚溪口野生動物保護區之影響為了保護大肚溪河口海岸生態系及其棲息的鳥類，以大肚溪口野生動物保護區北以台中發電廠邊界及龍井堤防為界，東界從出海口上溯約10公里，南至伸港區海埔新生地田尾排水溝，西至海域約2公里均劃入該保護區範圍，涵蓋了廣達2,670公頃之河口區、河口流域、海埔新生地、溼地潮間帶及魚塭。由於台中電廠與彰濱工業區之間、西濱快速道路以西之全部陸地均屬該保護區之範圍，因此，為降低輸煤路線對該保護區之衝擊，輸煤路線應選擇在既有輸配電線與西濱快速道路間之路廊為宜，以免影響保育鳥類之棲息環境。3.供煤方案必須考量對彰濱海岸自然環境之影響本計畫不論在彰濱工業區闢建卸煤碼頭進口燃煤，或以台中港轉運燃煤，其新增之設施均難免會對彰濱海岸自然環境造成不同程度之衝擊。因此，供煤方案規劃時必須考量如何降低對彰濱海岸自然環境之影響，以減少後續推動計畫之阻力。4.供煤方案必須考量對彰濱工業區開發之影響彰工電廠位於彰濱工業區內，供煤設施之建設難免需要彰濱工業區相互配合，包括輸煤路線之路權、設置卸煤碼頭及相關港灣設施之用地及水域、道路系統及相關公共設施等。此外，供煤方案規劃時應特別考量降低對工業區內之海洋公園、遊艇港基地負面影響。基本上，供煤方案應以最少改變彰濱工業區開發計畫原整體規劃配置為原則，以減少變更工業區開發計畫所產生之困擾。5.供煤方案必須考量對地方發展之影響本計畫供煤方案所規劃之設施勢必經過彰化縣境內或彰濱工業區土地，因此，對地方發展息息相關，尤其是對地區交通系統、沿線土地開發、工業區貨物運輸、及漁業發展等，而各種影響將會因方案不同而有不同程度之正負面影響。如何降低對地方發展負面影響，增加正面效應，將是研擬供煤方案必須特別考量之方向。6.供煤方案應考慮用地取得問題本計畫如在彰濱工業區海岸闢建卸煤碼頭供-4-煤輪泊靠，預期將遇到碼頭用地及操船水域取得問題，而利用長程輸煤帶、鐵路等由台中港轉運燃煤時，則轉運設施將會有路權問題，因此，用地取得問題預期將難以避免。如何規劃可行的碼頭及相關港灣設施、以及輸煤路線等，均應審慎考量用地取得問題，以降低將來計畫執行階段所遭遇到之阻力。(二)可能之供煤方式根據彰工電廠工址附近之環境特性，以及近鄰台中港之有利條件等重要因素，初步評估在彰工電廠旁建卸煤碼頭進口燃煤及由台中港轉運燃煤之方式均有可能性，本計畫較可能採用之供煤方式包括下列五種︰◆彰工電廠旁建卸煤碼頭直接進口燃煤◆以駁船由台中煤場轉運燃煤◆以輸煤帶由台中煤場轉運燃煤◆以鐵路由台中煤場轉運燃煤◆以卡車由台中煤場轉運燃煤(三)供煤方案研擬1.近程近程階段之供煤方案不考慮中遠程發展需求，可能供煤方案包括：◆方案A：彰工電廠旁建卸煤碼頭直接進口燃煤◆方案B：以1萬噸級駁船由台中煤場轉運燃煤◆方案C：以輸煤帶由台中煤場轉運燃煤◆方案D：以鐵路由台中煤場轉運燃煤◆方案E：以卡車由台中煤場轉運燃煤2.中程當彰工電廠以中程為設廠目標時，供煤方案研擬同時考量近程及中程供煤需求，但為因應中程之二部機組商轉時程未定，供煤方案以近程最佳供煤方案搭配其他四種可能供煤方式，可能之供煤組合方案如下：3.遠程當彰工電廠以遠程為設廠目標時，供煤方案研擬同時考量近程及中遠程供煤需求，但為因應中遠程機組商轉時程未定，供煤方案以近程最佳供煤方案搭配其他四種可能供煤方式，可能之供煤組合方案如下：三、最佳供煤方案選定(二)供煤方案之評選模式為評選出彰工電廠最適燃煤供應方案，本計畫採用層級分析法(AnalyticHierarchyProcess；AHP)將複雜的評估系統簡化為簡單明瞭的層級系統。AHP評估階層包括工程技術性、營運可靠性、投資經濟性、環境影響性、計畫執行面等五個不同層面，而各評估層面下依需要再提列評估準則、評估要素來進行更詳細之評比作業，有關彰工電廠評選最佳供煤方案之評估階層關係如表1所示。評選過程以問卷調查法彙集台電公司實際參與者的意見，以成對比較方式計算出各評估準則的權重，各方案在各評估準則的評分同樣以問卷調查法以反應外界(包括工業局、台中港務局、地方政府及鄉鎮公所)量化的觀點，然後加上顧問公司對技術性層面專業的評分，經不同標準(正規)化模式計算後，最後根據各評估準則之權重與各供煤方案在各準則下之績效值予以乘積後累計評分，並排定各供煤方案之優先順序，作為決策依據。第一階第二階第三階第四階目標評估層面評估準則評估要素施工環境條件施工技術工程料源施工期長短對現有系統或設施之衝擊受天候影響運轉可靠度(非天候因素)維修保養難易度投資經濟性對大肚溪口野生動物保護區之影響海岸地形變遷海岸景觀衝擊生態環境衝擊水域利用土地利用及開發(造地)海洋公園遊艇港對地區交通系統對工業區及沿線土地開發對漁業發展港灣設施用地及水域運輸路線用地(地目變更及收購)港務局地方政府工業局行政作業之複雜度地方民意支持度環境影響性(通過EIA困難度)對地方發展之影響工程技術性營運可靠性施工難易度對彰濱海岸自然環境之影響計畫執行面評選彰工火力電廠最佳供煤方案用地取得問題相關單位之支持度對彰濱工業區開發計畫之影響組合方案近程供煤方式中程供煤方式方案A彰工電廠旁建卸煤碼頭直接進口燃煤方案B以1萬噸級駁船由台中煤場轉運燃煤方案C以輸煤帶由台中煤場轉運燃煤方案D以鐵路由台中煤場轉運燃煤以卡車由台中煤場轉運燃煤組合方案近程供煤方式中遠程供煤方式方案A彰工