霧霾問題讓中國《十三五》重視地熱發電及利用

作者 | 發布日期 2017 年 04 月 12 日 16:40 | 分類 中國觀察 , 環境科學 , 能源科技 follow us in feedly

2015 年底的冬天,位於陝西西安市的都市規劃案(灃西新城)開始不需要燒煤取暖的契機,這個由民間企業新建的大型社區,也是中國第一個發行綠色債券用於城市發展的案例,總共發行共 16.7 億人民幣(約 73.4 億元新台幣),部分用於綠色供熱技術的「公私合夥」(Public Private Partnership,PPP)專案,運用新形態地熱工程技術──乾熱岩(Hot Dry Rock),使社區大樓及商業住宅都用地熱能供熱及製冷,全程完全無污染,將大量複製到中國其他地區,減少碳排放及燃煤引發的空氣污染。



一則關於 EGS 的糗事

乾熱岩的地熱工程技術又稱為加強型地熱系統(Enhanced Geothermal System,EGS),科技部能源主軸計畫第二期的地熱研究就是以 EGS 為發展目標。經濟部有一則關於 EGS 的糗事,2014 年的全國能源會議上,經濟部提供的評估說國際上 EGS 要到 2035 年才會成熟,未料當年已經有一座商業化 EGS 地熱電廠在德國運轉,相關能源專家卻渾然不知,以為台灣難以發展地熱發電。近年美國能源部的「地熱能尖端探索研究計畫」(Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy,FORGE)計畫,以 100GWe 為目標,發展 EGS 所需的各式先進探勘及高溫鑽井技術;瑞士是國際上最擅用淺層地溫能於空調的國家,也積極發展 EGS(他們稱為Stimulierte Geothermische System,SGS)技術開發 4,000~6,000 公尺的地熱能做汽電共生(CHP),甚至期待地熱發電可以取代核能及火力發電。目前南韓正在進行的 EGS 計畫,也是由瑞士的地熱工程專家協助進行。

為何中國要投入 EGS?

大部分的地熱資源孕藏在富集放射性元素的花崗岩、花崗閃長岩等中生代的火成侵入岩體,卻難以確保有足夠推動渦輪機的熱水/蒸氣,因此需要以 EGS 技術開發岩石熱能(Petrothermal),先進的鑽井工程技術也可在低油價時代運用於低碳能源的開發,相對於年輕造山帶的台灣,雖然缺乏先進鑽井技術及相關經驗,但破碎帶的高溫熱水(Hydrothermal)已具有近 32GWe 的發電潛能。過去中國在《十二五》計畫中有小部分地熱發電技術研發,並實際在肯亞投資地熱發電廠,取得地熱鑽井工作累積高溫鑽井經驗,雖然中國在 1977 年即在西藏羊八井建立第一座地熱電廠,但到 2014 年才第一次於青海共和盆地 3,080 公尺深處成功探勘溫度高達 181℃ 的乾熱岩資源。

中國如何重視地熱資源?

今年 2 月初,中國公布《地熱能開發利用「十三五」規劃》,除了加速乾熱岩工程技術的研發外,在地熱發電及供暖利用均非常積極,地熱發電部分預計 2020 年要新增 500MWe,集中於西藏、川西等高溫地熱資源區建設高溫地熱發電,以及在華北、江蘇、福建、廣東等地區建設中低溫地熱發電,預定促進 400 億人民幣(約 1,758 億元新台幣)的產業投資。地熱能用於發電、供暖、致冷、種植、養殖、泡湯的總投資將達到 2,600 億人民幣(約 1.1 兆元新台幣),共可取代標準煤 7,210 萬噸,減少碳排放量 1.77 億噸,在能源結構中的比率達到 1.5%。

技術標準及管理法規更重要

除了技術研發及促進產業投資外,更強調建立地熱能開發利用管理系統和政策系統,形成地熱能開發利用設備製造、工程建設的標準系統和監測系統,其實就是要追上國際水準的技術標準及地熱管理法規,完整建立規模化的地熱產業。

國科會在執行第一期國家能源主軸計畫時,已有許多專家建議政府應該規劃善用豐富的地熱資源,檢討及修改不適宜的法令規章,設立《地熱專法》取代《溫泉法》管理地熱資源;但到了第二期國家能源主軸計畫時,有限的地熱計畫經費僅用於技術研發、探勘調查及鑽井工程,導致投資地熱的技術風險及執行風險仍高不可攀,綠能產業發展及減碳契機浪費在錯誤的決策上。

近期政府提出的「前瞻基礎建設計畫」中,新北市政府批評缺乏地熱相關規劃,過度重視易受到氣候影響的太陽能及風力發電,反而忽視具有基載電力特性的地熱發電。若搜尋其中關於地熱發電的計畫,僅在第 162 頁前瞻技術試驗規劃了”地熱發電系統”的第三方驗證中心,每年 1.5 千萬的經費共執行4年。規劃者未注意到國內目前缺乏地熱能發電系統的模組化經驗及能力,僅有 250kwe 以下的試驗性模組在清水地熱運轉,尚未有商業化的實績,與國外 ORMAT、MITSUBISHI、EXERGY 等技術能力差異極大,現同時規劃太陽能、風能、地熱能的第三方驗證中心,地熱能會因為政策及技術能力等因素而缺乏營運績效,徒然浪費經費,更合宜的作法是規劃更具經濟效益的「複合式地熱發電系統」的技術驗證,驗證地熱發電系統結合生質能、氫能、太陽能,小型風能、小水力能等,更能吸引國際廠商合作研發。

何不善用綠色債券?

將再生能源提升為基礎建設公共設施的程度,已經是國際趨勢,近五年綠色債券的規模已暴增50倍,所謂綠色債券係指企業或政府組織為環保基礎建設、不動產開發與節能投資計畫所需經費所發行的債券。根據氣候債券倡議組織(Climate Bonds Initiative)的統計,已發行此類債券的指標民間企業有美商蘋果與日本豐田汽車,政府機關則有法國與波蘭政府,以及紐約大都會運輸管理局。

換言之,中央政府及地方政府都可透過PPP制度與民間企業及社團法人合作,委託銀行發行綠色債券,刺激保守的金融體系與國際「綠色金融」趨勢接軌,即可減少舉債編列特別預算,減少非專業的政治干預。地熱能是打造台灣這世代「能源轉型」及「循環經濟」永續社會的”基載能源”,任何地熱能的前瞻策略及規劃都值得我們政府借鏡,我們是唯一對氣候環境有關鍵影響力的世代。

(首圖來源:Flickr/ThinkGeoEnergy CC BY 2.0)

延伸閱讀:

關鍵字: , , ,