一份天然氣發兩次電？複循環發電效率的祕密一次看懂
海洋電力學校的深海機房裡，突然警報大響；傍晚用電衝高，需要有電力「馬上補位」！只見一隻全身閃著絢麗彩虹色硬殼的蝦蛄咻地衝了出來，兩個大拳頭「轟」地噴出藍色火焰，機房瞬間亮了起來。可是電鱝老師盯著牠身後看，卻皺起眉頭：「等一下，蝦蛄，你排出去的那股熱氣，還燙得不得了呢，就這樣放掉，太可惜了吧？」今天，我們就跟著這隻噴藍火的蝦蛄，一起搞懂：同樣是燒天然氣發電，為什麼有的方式「發一次」、有的方式卻能「發兩次」？
📖 圖文故事：一份燃料，發兩次電
傍晚用電突然衝高，深海機房的警報大響！只見一隻全身彩虹色硬殼的蝦蛄「咻」地衝了出來，兩個大拳頭噴出藍色火焰，幾分鐘就把缺口補上。電鱝老師在一旁看著，燃氣機組就是這麼快，是電力系統的救援投手。
任務完成，蝦蛄鬆了一口氣；可是電鱝老師盯著牠身後那股白煙，眉頭皺了起來：「等一下，你排出去的那股熱氣，還燙得不得了呢。」發完電就把滾燙的廢氣直接放掉，真的不可惜嗎？
蝦蛄學會新招式了！這次牠不把廢氣排掉，而是用管線把熱導進旁邊那台「熱回收鍋爐」，用廢熱把水燒成蒸氣，再推動第二台渦輪發電。海龜助教按著計算機給大家看：效率從三成多一路跳到六成多，同一份天然氣，發了兩次電。
臺灣現在新蓋的大型燃氣機組，幾乎都是這樣運作的。電鱝老師說：真正厲害的不是火燒得最旺、跑得最快，而是懂得把每一分能源用好、不浪費。節能水母在一旁輕輕點了點頭，這個道理，在家裡隨手關燈也一樣。
一、蝦蛄的藍色火焰：電力系統的救援投手
先認識今天的主角，蝦蛄；牠有一身絢麗的彩虹色硬殼，兩個大拳頭一出力，就會「轟」地噴出藍色的火焰，尾巴還有火箭噴射的效果，咻一下就衝到定位。蝦蛄代表的是「燃氣發電」，也就是燒天然氣來發電；牠最厲害的地方，是啟動超快、又很靈活；傍晚大家一起開冷氣、開燈，用電突然衝高的時候，牠可以馬上衝出來補上這個缺口，像棒球比賽裡隨時能上場的「救援投手」。
- 天然氣發電的原理：點燃天然氣產生高溫高壓的氣體，氣體衝出來推動「氣渦輪」旋轉，帶動發電機發電。
- 為什麼常用來「補位」：燃氣機組啟動、升降載都很快，很適合搭配看天吃飯的太陽能、風電，在它們發電變少時馬上頂上。
- 燃氣比較低碳，但不是零碳：燒天然氣還是會排放二氧化碳，只是同樣發一度電，碳排大約是燃煤的 44%[1]，所以是能源轉型路上的「較乾淨過渡選手」，不能說它完全沒有污染。
二、單循環：燒完就排掉，好可惜
那蝦蛄剛剛被電鱝老師唸的「太可惜」，是怎麼回事呢？原來，蝦蛄第一次出力的方式叫做「單循環」：天然氣燒出來的高溫氣體，推動氣渦輪發完電之後，那股氣其實還非常燙，可是單循環就這樣把它直接排到空氣中了。這就像你用熱水煮完麵，鍋子還冒著滾燙的蒸氣，卻直接把蓋子打開讓它全部飄走，那些熱其實都還可以再利用啊！所以單循環最大的缺點就是：只發了一次電，剩下的熱白白浪費掉，效率比較低。
- 單循環的正式名字：只用一台氣渦輪發電，英文叫 GT（氣渦輪）。
- 那它為什麼還存在？因為單循環啟動最快、最機動，很適合當「尖峰時段的緊急救援」。臺灣有少數這類機組，例如通霄的 GT#9（180.9 MW）與大林的 #6（550 MW）[2]，它們是燃氣氣渦輪機組、沒有加裝蒸汽發電機，所以不是複循環。
- 大林的 #5 更是典型：它在 2022 年 12 月底除役，轉為緊急備用機組[3]；平常不動，真的缺電時才派上場。這就是單循環的定位。
- 一句話記住它：跑得快，但比較耗、比較浪費。
三、複循環：把廢熱撿回來，再發一次電！
聽完電鱝老師的提醒，蝦蛄眼睛一亮，學會了新招式，「複循環」！這次牠不再把滾燙的廢氣排掉，而是把那股熱導到一個叫「熱回收鍋爐」的地方，用廢熱去把水燒成蒸氣；接著這些高溫蒸氣再去推動第二台渦輪（蒸汽渦輪）發電。你看，同樣一份天然氣，先用高溫氣體發一次電，再用廢熱燒的蒸氣發第二次電，一份燃料，發兩次電！海龜助教立刻按起計算機：「算給你看喔，這樣做，效率差很多！」
- 新型燃氣複循環機組的效率有多高？台電公司各個新建計畫公布的設計效率不太一樣，大致落在六成到六成四之間[4]：台中新增與興達新的機組是 64.1%；通霄第二期是 61.51% 以上；大林新增是 61.03%；而目前已全部商轉的大潭 7～9 號機是 60.7% 以上。
- 所以不能說「複循環就是 64%」，那是目前最高的設計值。但即使是六成，也遠高於只發一次電的單循環。
- 複循環是把「氣渦輪」（GT）和「蒸汽渦輪」（ST）兩台結合在一起，所以才能同一份燃料發兩次電。
- 也因為效率高、污染較少，臺灣現在新蓋的大型燃氣機組幾乎都是複循環，單循環主要留著當緊急尖峰救援。
海龜助教按著計算機補一句：「同樣燒一桶天然氣，複循環發出來的電，比單循環多很多，這就是為什麼大家搶著蓋它。」
四、盤點臺灣的燃氣機組：複循環當家
那臺灣到底有哪些燃氣機組呢？電鱝老師調出一張海底地圖，上面亮起好幾個發電廠：北部桃園的大潭電廠，是臺灣最大的燃氣電廠，有 9 部複循環機組（CC#1～CC#9），裝置容量合計約 7,544 MW[2]；苗栗的通霄電廠有 CC#1、CC#2、CC#3、CC#6 四部複循環機組；高雄的興達電廠有 CC#1～CC#5 五部，另有三部新的複循環機組陸續加入[2]。這些主力，全都是「複循環」。而單循環機組數量少很多，多半擺在旁邊當緊急救援用。所以你可以記住一句話：臺灣的燃氣主力是複循環，單循環只是配角救援。
- 為什麼一直蓋燃氣？這跟臺灣的能源政策「增氣減煤」有關：多用比較低碳的天然氣、減少燃煤，來降低空氣污染和碳排放。
- 燃氣現在有多重要？在 2025 年，燃氣發電已經占臺灣總發電量約 47.7%[5]，是所有發電方式裡占比最高的，等於臺灣每發出的電，將近一半來自燃氣。
- 一個提醒：天然氣臺灣幾乎全靠國外進口，所以「怎麼穩定供應」也是很重要的功課，不是蓋了機組就一定夠用。
換你當工程師！親手把「熱回收鍋爐」和「蒸汽渦輪」裝上去，看看 100 份燃料裡「排掉的廢熱」怎麼一格一格變成電。
（小工具由電力爸爸開發，數據僅供模擬學習使用）
🧠 課間小測驗
Q1 單循環和複循環最大的差別是什麼？
(A) 單循環燒煤、複循環燒天然氣
(B) 複循環把廢熱撿回來，再發第二次電
(C) 單循環比較環保
Q2 為什麼臺灣新蓋的大型燃氣機組幾乎都選複循環？
(A) 因為複循環蓋起來最便宜
(B) 因為複循環效率高、同份燃料發電更多、污染較少
(C) 因為複循環啟動最快，專門用來緊急救援
（答案：1. B 2. B）
今日懶人包
| 概念 | 一句話說明 |
|---|---|
| 燃氣發電 | 燒天然氣推動渦輪發電，啟動快、很靈活，是電力系統的救援投手 |
| 單循環 | 只發一次電，滾燙廢氣直接排掉，效率較低但最機動 |
| 複循環 | 把廢熱拿去燒蒸氣、推第二台渦輪，一份燃料發兩次電，效率高 |
| 熱回收鍋爐 | 複循環的關鍵：用廢熱把水燒成蒸氣，讓第二台渦輪也能發電 |
| 臺灣燃氣主力 | 大潭、通霄、興達等都是複循環；單循環數量少，多當緊急救援 |
| 增氣減煤 | 多用較低碳的天然氣、減少燃煤，燃氣目前約占全臺發電近一半 |
⚡ 電力爸爸小任務
今晚吃晚餐時，和孩子一起找找看家裡「熱氣被浪費掉」的地方，例如洗完熱水澡後浴室飄走的蒸氣、電鍋跳起來後冒出的白煙。然後問問孩子：如果是複循環的蝦蛄，牠會怎麼把這些熱「撿回來」再利用呢？
提示：想想那座「熱回收鍋爐」是怎麼把廢熱變成第二次發電的。
（答案：把還很燙的廢熱拿去燒水、變成蒸氣，再去推動另一台機器做事——不浪費，就是複循環最聰明的地方！）
節能水母這時輕輕飄了過來，8 條觸手上的小燈泡一顆顆亮著，牠溫柔地搖了搖：「其實呀，複循環把廢熱撿回來的精神，跟我們在家裡隨手關燈、不讓能源白白溜走，是同一件事喔，不浪費，就是最好的省電。」
最後，電鱝老師眼鏡後的眼神變得更專注，緩緩地說：「各位記住了，真正厲害的，不是火燒得最旺、跑得最快，而是懂得把每一分能源用好、不浪費。這，才是複循環真正教我們的事。」
是非題
1. 複循環發電是「一份天然氣發兩次電」。（○ / ✕）
解說：○，先用高溫氣體發電，再用廢熱燒蒸氣發第二次。
2. 單循環的效率比複循環高。（○ / ✕）
解說：✕，單循環把廢熱排掉了，效率比較低。
3. 燃氣發電完全不會排放二氧化碳。（○ / ✕）
解說：✕，燃氣還是有碳排，只是比燃煤少一些。
📚 參考資料
[1] 中央研究院｜淨零科技專題（天然氣發電碳排量約為燃煤發電的 44%）
https://netzero.sinica.edu.tw/feature/
[2] 台灣電力公司｜今日電力資訊－各機組發電量（機組清單與裝置容量）
https://www.taipower.com.tw/2289/2363/2367/2368/10266/normalPost
[3] 台灣電力公司｜大林發電廠簡介
https://www.taipower.com.tw/2289/2558/2387/10652/
[4] 台灣電力公司｜新興火力計畫進展－各燃氣複循環計畫的「機組主要設計規格」：
・台中電廠新增燃氣機組（廠效率 64.1%）連結
・興達電廠新建燃氣機組（廠效率 64.1%）連結
・通霄電廠第二期更新改建（淨廠熱效率 61.51% 以上）連結
・大林電廠新增燃氣機組（廠效率 61.03%）連結
・大潭電廠 7～9 號機（淨廠熱效率 60.7% 以上）連結
[5] 經濟部能源署｜發電概況
https://www.moeaea.gov.tw/ECW/populace/content/Content.aspx?menu_id=14437
⚠️ 附註：[2] 為台電每日更新的即時頁面，本文引用的是其中「裝置容量」與機組清單（相對穩定的資料），不是當日發電量。[4] 各計畫列出的都是設計值（LHV 基準），不是實際運轉效率；各計畫的指標名稱也略有不同（「廠效率」與「淨廠熱效率」），數字之間不宜直接做小數點的比較，只適合看大致區間。
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