環保公衛

重拾地熱潛力 邁向綠能之路

記者 李茵綺、蔡昀杉、 童建儒/採訪報導

隨著12月18日核四商轉公投未通過落幕,再加上核一、核二步入除役階段,宣告核電將走入歷史,使得台灣的缺電危機再次引發關注。同時,在太陽光電發展受限的情況下,執政者要達成2025再生能源達到20%的願景,「地熱資源」已成為台灣電力缺乏的可能解方。

以近十年台電系統發購電量數據顯示,台灣的發電結構以火力發電為大宗。截至2020年,火力發電佔總發電量的80%,而引發熱議的核電,也佔了12.7%。若依照現今以展綠、增氣、減煤、非核為目標的能源轉型政策,未來核電廠退役後,將出現很大的能源缺口。為此政府也積極地推動再生能源以解決能源問題,經濟部訂定2025年再生能源要達到20%,然而目前依靠太陽光電、水力、風力等發電量卻只佔約6%,距離2025年只剩3年的時間,要跨越20%的藩籬,勢必得再另尋門路。

2020年台灣台電系統發電結構。資料來源/台灣電力公司、 製圖/蔡昀杉
2020年台灣的再生能源發電結構。 資料來源/台灣電力公司、製圖/蔡昀杉

有效發揮地理條件 可望達成再生能源目標

現今台灣再生能源發電量,以太陽光電為最大來源,對於目前太陽光電產業,野薑花公民協會理事長陳雪梨指出,「基隆年日照只有一小時,下雨就幾乎沒有日照。」雖太陽光電在台灣發展迅速,但陳雪梨擔憂,台灣總面積小加上日照不足,太陽光電發電有限,僅能達到約3吉瓦的發電量,仍須搭配其他再生能源才能達到2025目標。

20%的目標看似是座高聳的城牆,但綜觀國際上,許多國家使用再生能源早行之有年,甚至使用佔比早已超越台灣所訂定的目標。國立海洋大學地球科學研究所名譽教授李昭興說明,台灣位處環太平洋火環帶上,地理環境相當適合發展地熱,擁有相同條件的美國、印尼、菲律賓等地皆已開發「地熱發電」,並超前台灣發展好幾十年。


針對經濟部於《能源轉型白皮書》中所提2025年「地熱能發電」達 200 千瓩目標,中央大學地球科學學系教授王乾盈認為,台灣並無大規模火山,而非火山性的變質岩區地熱規模較小,探勘及鑽井上成本昂貴。再加上地熱多處台灣東半部山區,供給電力的饋線難以建立,無法將電力輸出及輸入作為用電來源。李昭興則認為,台灣地熱潛能區集中,具有大規模發展的優勢,在開發上不需和菲律賓一樣在島與島之間以船隻航行方式探鑽地熱,相對成本較低。

台灣地熱發展潛能多集中在東部。 資料來源/地熱發電資訊網、製圖/蔡昀杉

清水地熱重啟 商轉成功立里程碑

台灣其實早在1981年建置宜蘭清水地熱發電廠,直到1993年因孔內結垢問題,導致發電量隨之減少,結束了為期12年的發電試驗。清水地熱發電廠停廠30年後,至2021年的11月才重新商轉,成為台灣首座民營地熱發電廠。其發電量為4.2千瓩,未來約可供應7000戶的家庭用電。

到目前為止,台灣地熱開發尚未看到成功的例子。」王乾盈認為即便是近年開發的宜蘭清水地熱發電廠,也僅是將舊電廠中油開發的老井,重新整理生產。然而,李昭興指出,過去探勘發現宜蘭至少有11.6吉瓦的發電量,未來若透過探勘技術的進步,探測紅柴林、清水、土場、鳩之澤等地熱儲集層潛在區域,保守估計可讓宜蘭地區成為發電量500~1,000千瓩的地熱能源基地。

瓦特(W)為功率單位,平時所聽到的「一度電」是只消耗1000瓦特的用電器具,連續使用一小時所消耗的電量。發電廠通常以吉瓦(GW)和千瓩(MW)表示

  • 千瓩(MW)=1000000瓦(W)
  • 吉瓦(GW)=1000000000瓦(W)         

                                                   資料來源/經濟部標準檢驗局

宜蘭清水地熱電廠歷經30年停轉,直到2020年11月才又重新商轉。 攝影/蔡昀杉
開發地熱不但能補足電力缺口,也能帶動鄰近的觀光。 攝影/蔡昀杉
地熱水在不同溫度有不同的附加價值,有利帶動附近相關的產業鏈 。攝影/蔡昀杉
宜蘭清水地熱公園是民眾假日遊憩的熱門景點,民眾可利用地熱烹煮食物。 攝影/蔡昀杉

打破舊觀念 新科技降低鑽鑿風險

地熱因公投再次引發關注,台灣地熱資源發展協會祕書長王守誠表示,在三接議題當中,不論是坐擁三接或希望三接遷移,地熱皆扮演重要的橋接能源。同時他也感嘆道,台灣的地質條件非常適合發展地熱,卻因早期的失敗經驗和錯誤資訊,讓民眾及政府對地熱產生誤解。此外過去擁有核電廠的時代,民眾沒有缺電意識,更不可能發展地熱,才導致台灣地熱遲遲沒有進展。

為避免再走開發地熱的冤枉路,李昭興和其團隊採取「密集式地震式」方式精準測量,建立三維地熱儲集層模型分析地底下的地層分布。他說道,只要事前將探勘做足,便能有效地降低開發成本。同時他也指出,地熱發電無污染、用地少、同時具備不受天候影響的特色。

根據台電初估,台灣的地熱潛能約有32~150吉瓦。李昭興分析,如果32吉瓦全部開發完成,相當於台灣現今一年的用電量,且每開發1吉瓦不但能替台灣省下666億的石化燃料進口費,還能達到綠能減碳的精神。

李昭興利用量多且簡易的地震儀,測量地底的地質分布,作為鑿井前的探勘工作之一 。攝影/李茵綺

 

利用地震儀小且排列緊密,能精準地測量地底的地質概況。攝影/童建儒

前期探勘資料不足 須建立地熱智庫

前期探勘作業對於地熱開發而言十分重要,資料越是精準、仔細,越能降低開發風險。蘇治芬認為,政府除了要將過去探勘資料公開外,更應建立國家地熱智庫,若是讓業者自行完成前期探勘,可能會因前期投資成本過高而降低其開發意願。

對此經濟部能源局能源技術組組長陳崇憲表示,經濟部目前以公私部門共同合力蒐集探勘資訊,其中私部門可根據《地熱能發電系統示範獎勵辦法》申請最高探勘費用之50%、上限為一億元的示範獎勵金,公部門則由中央地質調查研究所負責探勘計畫。不論公私部門皆須將探勘資料提供經濟部對外公開,業者即可根據資料初步判斷地熱開發的可行性。

新建地熱發電廠的事前作業。 資料來源/台灣電力公司、製圖/蔡昀杉

地熱無專法 案廠申請耗時成阻礙

台灣目前並無地熱專法,地熱開發的鑽井及水權開發許可則以《溫泉法》規範。地熱與溫泉兩者相似卻不同,以溫泉法標準審查地熱開發往往造成行政申請過程冗長,野薑花公民協會理事長陳雪梨解釋,有關地熱法規高達32種,經由中央、地方等層層機關審核,使得申請一個案廠需花費二至三年甚至更長,對於業者無疑是消耗時間和成本。蘇治芬建議中央與地方應聯合審理,並將行政程序縮短至一年,同時政府應將前期探勘做足,再交由業者接續第二、三階段探勘,以減少時間耗費。

針對是否建立地熱專法,立法委員江永昌認為,即使地熱成功開發,也會因短期內發電量佔比不高,無法成為法令修訂重點。對此陳崇憲說明,考量建立地熱專法所需的時間及業者意見,經濟部將以簡化現有程序為優先考量,未來也不排除增修《再生能源發展條例》或新增專法。

不同國家對於地熱的法律規範各有不同,在台灣地熱屬於溫泉法的範疇。 資料來源/台灣能源期刊、製圖/蔡昀杉
早期台灣法規將地熱歸屬於《礦業法》的一部份,近年才將地熱移轉至溫泉法。資料來源/全國法規資料庫、製圖/蔡昀杉

能源轉型新希望 地熱資源不可忽視

蘇治芬團隊提到,地熱作為基載電力,除了可以穩定供電外,其階段性產生的熱能可以作為其他用途如農產品烘烤等,為地方帶來附加價值。若要鼓勵地熱產業,政府應協助做好前期探勘作業,並提升國內地熱井鑽鑿能力。

目前國內僅宜蘭縣清水地熱發電廠4.2兆瓦裝置容量成功商轉啟動,陳崇憲認為清水地熱發電廠的商轉給予地熱業界極大的信心,將來無論是技術、行政程序等是台灣地熱發展重要的參考範本,經濟部也將持續開發,致力達成2025年地熱發電200兆瓦的目標。

 

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