今天成績公布了,超高分90/94跟大家分享考友的喜悅,並同時分享本次5/16考科的考點解析,IPAS淨零初級 05/16 首次考出低位熱值是什麼? 為何要用低位熱值?
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依據《溫室氣體排放量盤查登錄管理辦法》規範,說明計算原理、參數規定與實務案例。
一、計算方法概覽
事業盤查排放量採下列三種方法之一:
排放係數法
活動數據 × 排放係數 × GWP,適用於燃料燃燒、外購電力等固定排放源。本文重點說明
質量平衡法
依投入物料與產出物料之碳含量差異推算排放量,適用於化學製程。
直接監測法
以連續排放監測系統(CEMS)即時量測煙道中溫室氣體濃度與流量。
二、排放係數法核心公式
針對燃料燃燒排放源,環境部明定應使用低位熱值(LHV)進行計算:
燃料燃燒溫室氣體年排放量
年排放量(tCO₂e)= 年活動數據 × 低位熱值(LHV)× 單位轉換因子 × 排放係數 × 溫暖化潛勢(GWP)
各參數說明
- 年活動數據:燃料消耗量(公升、公斤、Nm³ 等)或電力使用量(kWh)
- 低位熱值(LHV / NHV):扣除燃燒水分蒸發潛熱後的可用熱量,單位 TJ/unit
- 單位轉換因子:1 kcal = 4.1868 × 10⁻⁹ TJ,用以統一熱量單位
- 排放係數:每單位熱量對應之溫室氣體排放量,單位 kg-GHG/TJ
- 溫暖化潛勢(GWP):各類溫室氣體換算為 CO₂ 當量之係數
三、低位熱值(LHV)之取得與轉換
管理辦法自 113 年 1 月 1 日施行後,熱值檢測須由取得 CNS 17025 / ISO IEC 17025 認證之實驗室辦理。一般實驗室量測所得為高位熱值(HHV / GCV),事業須依下列公式換算為低位熱值:
高低位熱值換算
低位熱值(LHV)= 比例值 × 高位熱值(HHV)
| 燃料型態 | 比例值 | |
|---|---|---|
| 煤類(固態) | 95% | |
| 油類(液態) | 95% | |
| 氣態燃料 | 90% |
全年度熱值加權平均計算
事業若同一燃料有多批次進料,應以各批次活動數據為權重,計算加權平均熱值:
加權平均熱值公式
加權平均低位熱值 = [(活動數據₁ × LHV₁)+(活動數據₂ × LHV₂)+ … +(活動數據ₙ × LHVₙ)]
─────────────────────────────────────
活動數據₁ + 活動數據₂ + … + 活動數據ₙ
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活動數據₁ + 活動數據₂ + … + 活動數據ₙ
高位熱值 HHV(實驗室量測值)瓦斯爐點火,燒開一壺水實驗室把燃料完全燃燒,讓廢氣冷卻到室溫,連水蒸氣冷凝釋放的熱也全部回收。這是「理論上能榨出的最大熱量」,條件完美,現實中不存在。低位熱值 LHV(法規指定值)鍋爐燒完,熱廢氣直接排出去真實工廠、鍋爐、引擎的廢氣是熱的、帶著水蒸氣排到煙囪外。那些水蒸氣裡的潛熱根本沒被用到。低位熱值就是扣掉這塊「永遠拿不回來的熱」之後,設備實際用得到的熱量。
高位熱值 HHV(實驗室量測值)
瓦斯爐點火,燒開一壺水
實驗室把燃料完全燃燒,讓廢氣冷卻到室溫,連水蒸氣冷凝釋放的熱也全部回收。這是「理論上能榨出的最大熱量」,條件完美,現實中不存在。
低位熱值 LHV(法規指定值)
鍋爐燒完,熱廢氣直接排出去
真實工廠、鍋爐、引擎的廢氣是熱的、帶著水蒸氣排到煙囪外。那些水蒸氣裡的潛熱根本沒被用到。低位熱值就是扣掉這塊「永遠拿不回來的熱」之後,設備實際用得到的熱量。
一句話記住:HHV 是「滿分」,LHV 是「實際得分」。
燃料燃燒後的水蒸氣飛走了,那部分熱量就消失了。LHV 把它扣掉,才是設備真正能用的能量。
四、IPAS 考試重點整理
- 排放係數法公式中燃料燃燒必須使用低位熱值(LHV),非高位熱值(HHV)
- HHV 是「實驗室的理想值」,假設廢氣冷卻回室溫、連水蒸氣的熱都回收——這在現實工廠裡根本不可能發生。
- LHV 是「設備實際能用的熱」,扣掉那些從煙囪飛走的水蒸氣潛熱。鍋爐、引擎、爐具用的都是 LHV。
- 一定要用 LHV 計算排放量,台灣環境部有規定燃料燃燒,排放係數(kg-CO₂/TJ)就是搭配 LHV 制定的。若改用 HHV,熱量分母變大,算出來的排放量反而偏低,會系統性低估排放。
- IPAS 考試最常出現的計算陷阱:實驗室報告給你 HHV,你要記得先乘比例值(油、煤 ×95%;天然氣 ×90%)換成 LHV,再帶入公式。
- 固液態燃料 HHV→LHV 比例值為 95%;氣態燃料為 90%
- 單位轉換因子:1 kcal = 4.1868 × 10⁻⁹ TJ
- 多批次燃料熱值以活動數據(用量)為權重計算加權平均,非算術平均
- 各類溫室氣體排放量均須乘以對應 GWP,換算為 tCO₂e 後加總
- 熱值檢測須由取得 ISO/IEC 17025 認證之實驗室辦理: 溫室氣體排放量盤查登錄及查驗管理辦法自113年起事業使用之燃料熱值檢測需符合第5條規定,熱值可以自行檢測或由供應商提供,惟均須由取得CNS 17025或ISO/IEC 17025認證之實驗室或檢測機構檢測。