方案規劃

ORC發電系統的設計規劃及其建造方案主要取決於現場的熱源形式(熱水、蒸汽、汽液混合氣、熱油、熱氣/煙氣等)及其溫度與流量、冷源形式(水冷式、氣冷式、蒸發冷)、電力特性(低壓電或高壓電)及安裝環境(戶內、戶外、防爆區、非防爆區、鹽害(例如：海邊)、酸害(例如：地熱區))等。以下分別就熱源形式、冷源形式分析ORC系統配置(system layout)方案，提供用戶建造ORC發電系統參考。

(1) 水冷式ORC發電方案

如果安裝ORC機組的現場可以供應冷卻水( 廠區冷卻塔循環冷卻水或汲取冷卻水(井水、河水等))，建議採用水冷式方案 (水冷式及氣冷式的排熱效果比較，參考網頁 https://www.hanpower.com.tw/product/19 內的冷凝器章節)，因具備：(1)ORC機組熱效率佳、發電功率高、工質填充量少、價格低；(2)冷卻水塔及其循環系統清洗維修便利、費用低、使用壽期長；及(3)投資回收期(payback period)短，顯現經濟、環保、減排效益等優勢(參考網頁 https://www.hanpower.com.tw/product/30 的ORC發電效率章節)。

(2) 氣冷式ORC發電方案

如果安裝ORC的現場缺水，就只能採用氣冷式方案。氣冷式散熱系統藉由風扇強制空氣流通散熱鰭管，利用空氣顯熱散熱，體積龐大、散熱效果差；因此，散熱風扇電力需求大，且因散熱效果差，ORC系統的冷凝溫度升高，機組熱效率差；再者，ORC工質填充量約2~3倍水冷式ORC、散熱管排及風扇成本高，機組價格高，投資回收期長。

(3) 熱水/熱油/低壓蒸汽ORC發電方案

一般熱水、熱油或低壓蒸汽的熱功率密度(power density)高、潔淨度高，可以直接導入ORC蒸發器內供熱，大幅降低現場工程費用，投資回收期短，投資價值高。

(4) 熱氣/煙氣ORC發電方案

熱氣或煙氣的熱功率密度低，一般採用間接取熱方式(例如：在煙道取熱段設計節能器(economizer)，利用熱水或熱油在節能器內取熱後，再傳送到ORC蒸發器供熱)。由於取熱、供熱設備價格高，導致ORC系統成本上揚，投資回收期長。

(5) 地熱ORC發電方案

台灣地熱因其蒸汽含量不高(乾度5~15%)，採用雙循環(binary cycle system)發電系統，始可產生最高的發電功率。雙循環系統係由地熱供熱循環系統及ORC(organic Rankine cycle)循環系統構成：來自生產井的地熱水導入汽液分離器後，蒸汽進入ORC蒸發器供熱，地熱水則進入ORC預熱器供熱，供熱後的地熱水匯集後，導入回注井。ORC循環系統依據地熱水溫度範圍選用適合的低溫沸點工作流體(工質)，來自工質泵吐出端的高壓、液態工質在預熱器及蒸發器擷取地熱熱能後，蒸發成汽態，高溫、高壓的汽態工質進入膨脹機做功，轉動發電機，輸出電力；溫降、壓降後的汽態工質，進入冷凝器釋出熱能，冷凝成液態，送回工質泵吸入端，完成ORC循環。

依據用戶端提供的地熱井產能資料、地熱水水質、電力(AC380V/AC11.4kV)、冷卻(水冷/氣冷)條件，量身訂製ORC發電機組。從動力核心(渦輪發電機)、熱交換器(預熱器/蒸發器/回熱器/冷凝器)、控制系統、電力盤，漢力都百分之百掌握設計、開發技術，百分之百MIT(made in Taiwan)，除了供應高發電效率機組外，也提供完整的後勤維修服務，讓客戶端擁有最高的年發電量及可用率。

(6) 複合式ORC發電方案

以蒸汽為熱源，如果來源蒸汽的蒸汽壓力高，可以採用背壓式汽輪發電機串聯ORC發電機的複合式系統。蒸汽於汽輪發電機降壓發電後，排出的蒸汽直接導入ORC蒸發器供熱，成為冷卻水後排入製程管網，回收再利用。複合式系統實現餘壓、餘熱階梯式能源利用，且冷凝水回收再利用，系統熱效率高、投資回收期短、投資價值高。