地熱之島


地熱之島

台灣是地熱寶島,地底下可開發的熱能估計有30GW,相當於11個核四廠的發電量。早年台灣曾經做過全島的地熱探勘,甚至設立全世界第14座地熱發電廠,後來卻中斷了二十年…當世界各國紛紛發展地熱發電,這個最穩定、最永續的再生能源,台灣是否有機會,急起直追?


採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 葉鎮中

地球,是個巨大的熱能貯存體,內部溫度高達7000度,地表每往地下1000公尺,溫度平均上升30度,每年透過地表散失的熱量,相當於168億桶石油燃燒的熱能。台灣位於環太平洋火山帶,因為火山熔岩或是板塊擠壓,地底下的熱能更是豐沛,擁有溫泉露頭的地區,超過一百個,可說是地熱之島。


地熱發電不需要燃料,熱能全部來自地底,可以源源不絕的供應,是100%的自產能源。

民國60年代因為石油危機,台灣開始積極尋找自產能源,在聯合國資助下,展開了全島地熱探勘,在各溫泉區鑿井鑽探。其中一口現在還在使用,叫做知本一號井。

民國70年左右,工研院與中油在台東知本溫泉區,總共鑽鑿了七口井,其中知本一號井深達1460公尺,溫度高達140多度,初期壓力非常大,溫泉噴出可達八層樓高。

三十年來,知本一號井的溫泉,源源不斷從地底噴出。根據當年工研院調查,知本溫泉區以清覺寺為中心,向南向北各八十公尺、向東向西各一公里半的範圍內,是地熱資源最豐沛的地區。知本地熱潛能區,現在有大大小小數十口井,這些井冒出的溫泉,高達一百度以上,可以煮熟各種食物,如果要泡湯,還要靠山泉水冷卻後才能使用。翻出早年的行政資料可以發現,當年是把地熱視為一種礦產,而不只是溫泉而已。 


根據早期地質鑽探的資料和地質學者在全台灣進行的調查,所繪製的台灣地底熱流圖可以發現,全台灣地熱潛能最高的四個區域,分別是大屯火山群、宜蘭清水土場地區、南投廬山、以及東部的知本金崙等地,其中大屯火山區,是潛能最高的區域。

走進陽明山國家公園冷水坑遊客中心附近,隱藏在一片芒草之中,還可以看到30多年前為了鑽探地熱,所留下的廢棄地熱井井頭。大屯山雖然有絕佳的地熱資源,但是火山噴出的硫磺氣屬於強酸,對金屬機械會造成腐蝕。在30年前,腐蝕還是一個難以克服的問題,於是大屯山地熱計畫宣告終止,地熱發電的重心又轉移到宜蘭。


礁溪,是宜蘭最著名的溫泉鄉,當地農民種植的空心菜、筊白筍,都是以溫泉水灌溉長大。民國六十年代,工研院在宜蘭礁溪也鑽探過地熱井,但溫度還沒有達到地熱發電的理想條件,最後往山區調查,發現在宜蘭大同鄉清水溪的山谷中,具有發展地熱發電最優良的條件。

地熱發電不需要燃料,佔地面積非常小,結合了傳統能源與再生能源的優點。民國七十年,台電在清水設置了一座3MW的地熱發電廠,也讓台灣成為全世界第14個,擁有地熱發電廠的國家。

但是清水舊電廠的運轉卻不成功。首先,清水舊電廠所選擇的發電機,是適合冰島使用的閃發式發電機,只能利用蒸氣熱能,80%熱水的熱能全都排放浪費掉,再加上管線結垢問題嚴重,導致出水量逐年遞減,只運轉了12年,就因為不符合經濟效益而關閉。


清水舊電廠停擺了十多年,直到民國95年,經濟部能源局補助宜蘭縣政府,在清水地區重新進行地熱田的鑽探開發。工研院依據清水地熱的條件,建立了一套50KW的增強型雙循環發電系統。

傳統的地熱發電設備,只鑿一口生產井,不斷利用地熱水的結果,是地底熱水來不及補充,就會有枯竭的一天。新的增強型地熱發電有兩口井,一邊取水、另一邊將發完電的尾水回注地下,保持地下水進出的平衡。

取地熱一定要有熱水嗎?有發明家發明了一種真空的超導棒,不需要透過水做為媒介,就可以迅速導熱,不需要發電機,而是利用冷熱的溫差發電。目前真空超導傳熱仍在實驗室階段,要實際應用在地熱發電上,還有一段路要走,然而技術的突破,正一步步克服地熱發電的各種瓶頸。


台灣地熱的潛力,也吸引民間業者投入。由於花東地區地熱田大都位在山區,大屯火山區又有國家公園的限制,目前最容易開發的區域,還是在宜蘭。根據學者的評估,宜蘭地區的深層地熱,有6.7GW的開發量,相當於2.5座核四廠的發電量。目前宜蘭縣政府在清水地區進行地熱發電的ROT案,另外有在宜蘭三星地區,也有業者投資大型的鑽機,計畫建立台灣第一座完全民營的地熱發電廠。

地熱發電最大的成本,是初期的地質鑽探,一座大型鑽機的成本高達兩億,萬一沒鑽到適合的地熱井,所有的損失與風險,都由業者自己承擔。業者表示,如果政府部門有心推動地熱發電,必須結合學界,將地底下的資源調查得更清楚,或是以低利貸款的方式,協助業者做初期鑽探,業者的風險降低,才會提高投資意願。另外,溫泉法通過後,每取一度溫泉水,必須繳交9元的溫泉費,業者認為地熱發電是取熱不取水,溫泉法規定是否適用地熱發電,還需要再考慮。 


日本在311大地震時,東北地區九座地熱發電廠,完全沒有受損,繼續運轉發電,促使日本政府在311後,開放國家公園進行全面的地熱鑽探,甚至設廠。台灣最具地熱潛能的大屯火山區,因為受限於國家公園的規定,二十多年來沒有再進行地熱鑽探。

在日本有很多地區,地熱發電業者與溫泉業者合作,發電尾水供溫泉使用形成一個循環共生的產業,也帶動地方發展。在台灣,許多溫泉業者對投資地熱發電,也興致勃勃。


目前包括歐洲、日本等世界各國,都積極投入地熱資源的開發。跟我們同樣位於太平洋火環帶的菲律賓,全國發電量約有20%來自地熱,是世界地熱發電第二大國,也是政府部門觀摩取經的對象。

台灣開發地熱的歷史其實很早,但是中間停滯了20多年,如今要再起步,急起直追,決策者必須對地熱有更深入的認識,在政策上展現更大的決心。

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