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【企業低碳技術應用】電氣化於工業部門減碳之重要性

電氣化是讓工業製程用熱可以高度利用再生能源供應的關鍵解決方案

工業用熱的燃料替代途徑，重點在於從化石燃料轉向碳中和或零碳能源。

• 傳統方式：使用化石燃料（高碳排）透過鍋爐或加熱爐產生工業用熱。
• 燃料替代：可選擇使用生質燃料，其被視為碳中和燃料，但供應有地域性限制且熱值不穩定。
• 電氣化途徑：將再生能源（多以電力形式產出）透過電轉熱技術應用於工業用熱，但需進行製程改造。

【企業低碳技術應用】電氣化應用原理

• 直接加熱：在材料內部產生熱能，例如：電流通過加熱的材料，作用方式為透過電阻加熱器或電感應讓電流流入材料。直接加熱具有較高的熱效率(熱損失低)，但會受限材料的屬性(材料需具備傳導性)，為應用上最大的限制，因此只有少數材料適合運用該類技術進行加熱。
• 間接加熱：間接加熱為較普遍的製程產熱技術，間接加熱的熱能於外部產生，然後再透過傳導、對流或輻射方式傳遞至要加熱的材料(產品)，但該技術會受限於熱能的品質(如溫度與通量)，以及熱能穿透設備(如窯爐或高爐)的熱傳遞能力。

【企業低碳技術應用】電氣化技術分類

• 工業熱泵 Industrial Heat Pumps(最高溫度 160°C)：熱泵
• 電磁加熱 Electromagnetic Heating(最高溫度 8,000°C)：感應加熱、紅外光、微波、紫外光、射頻加熱
• 電阻加熱 Electrical Resistance Heating(最高溫度 2,400°C)：電阻加熱
• 電弧加熱 Electrical Arc Heating(最高溫度 6,000°C)：電弧爐、電漿(弧)爐
• 其它加熱 Other Heating Technologies(最高溫度 6,000°C)：雷射、電子束

資料來源：Beyond Zero Emissions Inc., Zero Carbon Industry Plan Electrifying Industry, 2018. (工研院產科國際所彙整)