【地熱專題】火山也是綠能資源,從天災看台灣地熱發展電潛能

作者 | 發布日期 2015 年 10 月 05 日 14:30 | 分類 科技教育 , 能源科技 follow us in feedly
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每年颱風、地震、洪水等災害都在台灣不缺席,台灣受到這些天然災害影響,造成國家經濟發展的風險極高。那些位於隱沒帶板塊交界及造山帶的國家,火山及地震憑仍,經常造成的大規模災難及極大傷亡。



板塊活躍也意味地底資源豐富

但板塊活躍地帶意味著地底的能量充沛,同樣受災害最嚴重影響國家中,日本、菲律賓、土耳其、哥斯大黎加等 4 國卻是名列全球地熱發電最成功的國家名單中。這 4 個國家的地熱發電裝置容量高達 3,093 MWe(百萬瓦),2020 年預計要增加至 3,930 MWe,增加 27% 的裝置容量,日本、菲律賓累積 30 多年的技術及經驗,已具有整廠技術輸出(turn-key)的經驗。美國是全球地熱發電裝置容量最高的國家,將近 3,890 MWe。台灣不缺火山、地震災害,地熱能源潛力評估蘊藏量相當於美國的 28.6%,難道我們不能效仿我們鄰居的成功方法嗎?

臺灣營建署 2015 年發布最新的第一季房價負擔能力指標統計(房價所得比),全台灣最高的房價所得比為台北市的 16.16 倍,全世界僅次於香港。但台北市卻在劍橋大學風險研究中心「2015-2025 勞合社城市危險度指數」(Lloyd’s City Risk Index 2015-2025)中,列為全球 301 座城市未來 10 年內災難損失之冠。

我們位處在環太平洋板塊交界的島國,鄰近的日本、菲律賓都受到極端氣候的嚴重影響,颱風及洪水頻頻抵銷經濟發展的成果。若只從土地價值看未來,高房價地區卻具有高風險,這樣矛盾的關係讓不論買得起房子與否的人都成為輸家,因為房屋貸款佔家庭將近七成的固定支出,房價崩盤更代表資產大幅縮水;然而天災從未在人類歷史中缺席,天災也不斷啟發人類的韌性及智慧,使我們找到適合生存的方法。

標準普爾在 9 月 11 日發布天災與主權信評關聯的報告,台灣被列為最嚴重影響的前 10 名,重新看待標準普爾評估受災害影響最嚴重的國家,日本、菲律賓、土耳其、哥斯大黎加等 4 國努力擺脫對進口石化能源的嚴重倚賴,轉型成為再生能源發展的大國。根據 2015 年世界地熱會議 R. Bertani 發表的最新統計資料,這 4 個國家的地熱發電裝置容量已達 3,093 MWe,2020年預計要增加至 3,930 MWe,增加 27% 的裝置容量。

在同一場會議中,台大地質宋聖榮教授代表已故的楊燦堯教授發表台灣的地熱資源(Tsanyao Frank Yang et al.,2015),說明科技部能源主軸計劃的成果,推估宜蘭平原、大屯火山群、花東地熱區、廬山地熱區等四大潛力區域可發展159.6 GWE(吉瓦)地熱發電潛能,台北市及新北市轄區內的大屯火山群可以開發 2.88 GWe;比照美國地質調查所(USGS)以類似方法估算地熱發電潛力評估 (Williams et al, 2008),已探勘加上未探勘地熱區及低滲透率地熱區共有 556.9 GWe 發電潛能。美國面積約是台灣的 269.3 倍,但小小台灣的地熱潛力卻可達美國的 28.6%。

臺灣過往的地熱發電經驗

台灣曾在 1983 年在宜蘭清水設置地熱電廠,成為世界第 14 個地熱發電國。但清水地熱發電廠發電量僅 1.18 MWe,後來發電量衰退至 0.18 MWe 後,廢廠轉移給宜蘭縣政府。而 1970 年代開始發展地熱的菲律賓,目前已有 1.8 GWe 的地熱發電容量,2011 年佔全國能源比重達 14%(Philippine Energy Plan 2012-2030)。

地熱發電產業的規模雖然較小,但儲集層探勘工程、高溫鑽井工程、井口設備、模組化發電機、高效率冷卻系統均已經是成熟且先進的技術,只是國內自清水地熱電廠衰退後,已停滯發展地熱近 30 餘年,近 10 年兩次油價大漲雖促使宜蘭縣政府想重新啟動地熱發電,但技術及觀念與國際嚴重脫節,均只有新聞而無結果,導致經濟部誤以為 2025 年才有成熟的深層地熱發電技術,對於地熱能源的規劃遠落後於國際,實際上國際上已有許多 3,000 公尺以上的地熱生產井,業界標準工作時間為 35~45 天完成,每口井平均可以供應 6.8 MWe 的電力,因此地熱發電近期成長非常快速。

臺灣的地熱因新技術而有未來性

地熱雖然是再生能源,但需要嚴謹的專業規劃施工及法規管理才能保證其經濟效益及環境價值,因此紐西蘭從 1961 年開始以 Geothermal Energy Regulations 1961(地熱能源規定)專法管理,後續由 Resource Management 1991 (資源管理法)規範地熱的環境影響要求,這些積極做法使得紐西蘭已有40%能源為再生能源,地熱發電佔全國能源比重從 2007 年的 14% 增加到 2014 年的 22%(MBIE Energy in New Zealand 2015);而台灣因至今未有成功案例,故政府長期漠視這種具有基載特性的再生能源,缺乏積極政策引導管理及專業地質幕僚機關投入,形成”雞生蛋-蛋生雞”的關係。

為了促使台灣的產業界及再生能源政策能看到地熱發電的未來性,近期筆者與科技新報合作,以六個不同角度介紹地熱的特性及發展,佐以每週編譯國際地熱開發的議題及新知,希望幫助產業界認識最新的地熱科技發展,期待民眾對台灣的綠色能源有樂觀的願景。宜蘭縣政府預計 2015 年年底重啟清水地熱 BOT,更需要仔細考量地熱產業特性及現實環境,以良善適切的遊戲規則吸引專業地熱發電技術團隊投資發展。

參考文獻

  • Ruggero BERTANI, 2015, Geothermal Power Generation in the World – 2010~2015 Update Report, 2015 World Geothermal Congress
  • Tsanyao F YANG, Geothermal Energy Research Teams Of Taiwan, 2015, Introduction to the Geothermal Energy Program in Taiwan, 2015 World Geothermal Congress
  • Williams, Colin F., Reed, Marshall J., Mariner, Robert H., DeAngelo, Jacob, Galanis, S. Peter, Jr., 2008, Assessment of moderate- and high-temperature geothermal resources of the United States: U.S. Geological Survey Fact Sheet 2008-3082, 4 p.

2015 國際地熱研討會

(首圖來源:By Minghong (自己的作品) [GFDL, CC-BY-SA-3.0 or CC BY-SA 2.5-2.0-1.0], via Wikimedia Commons

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