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地下3公里的寶藏,讓我們省了燃料和暖氣...台灣的地熱發電之路

地下3公里的寶藏,讓我們省了燃料和暖氣...台灣的地熱發電之路
撰文: 蘇巧慧     分類:E永續環境     圖檔來源:shutterstock 日期:2021-02-02

寒冬中最療癒的享受,泡溫泉!臺灣的溫泉資源豐富,「十里藍田融雪液,幾家丹井吐煙絲。」清代陳淑均寫的〈蘭陽八景:湯圍温泉〉詩句,描繪台灣兩百年前溫泉產業的風貌,湯圍即現在宜蘭縣礁溪。

 

 

坐落在板塊交接帶的台灣,豐富的火山地熱除了是珍貴獨特的觀光資源,其實也飽含著新時代的能源價值。

 

同處於環太平洋火山帶(Ring of Fire)的印尼、菲律賓、紐西蘭與日本,都已經位列全球前十大地熱發電國,台灣卻由於技術障礙與電力政策方針,過去數十年來並未發展出穩定的地熱技術,近年隨著地球暖化問題越發劇烈,地熱發電成為綠色能源的解方之一。

 

1981年台灣曾經打造「清水地熱發電廠」,由於當時技術不夠成熟,無法解決富含礦物質的地熱蒸氣通過管線冷凝後產生的積垢問題,因此每小時發電量逐年下降,最後於1993年停止運轉,台灣的地熱發電之路也在挫折中戛然而止。

 

除了管線積垢的技術障礙,還有另一個讓人對地熱卻步的原因,就是「誘發地震」的隱憂。傳統的地熱發電,為了穩定取得高溫蒸氣,會將高壓水打入地底,而高壓水注入地底的工程,對地層的影響尚未被科學家完全掌握。韓國浦項市2017年發生的強震,就被懷疑是當地實驗性地熱發電廠所誘發,這個陰影對地震頻繁的台灣來說,平添更多變數。

 

所幸逐漸普及的各項技術革新,讓地熱發電有更多可行性。1998年波蘭籍教授Bohdan Zakiewicz提出閉迴熱量收集系統(Complex Energy Extraction from Geothermal resource, CEEG),並在2008年申請專利,一改過去直接抽取高溫地下水的傳統做法,而是由一組獨立的水循環系統,在內外雙層的管線中,重複進行蒸發與冷凝,冷水從外管進入地熱井後,只與地底熱源進行熱交換,升溫後再由內管向上抽取作為發電使用,這個做法不但不需擔心管線結垢問題,也不必花費額外電力將冷凝水高壓回填,避免誘發地震的不確定因素。

 

冰島,是地熱發電佔全國總電力比率最高的國家,地熱發電之餘,發電站吸收餘熱後所產生的熱水,經由獨立的熱水管線通到市區,許多地區因而有常溫跟熱水兩組管線,用戶們同時省了燃料和暖氣的費用,還能供應公共溫水游泳池使用,達到「整體省電節能」的效果。

 

高居世界第三地熱蘊藏量的日本(僅次於美國、印尼), 311大地震後核電機組停擺,當局有鑑於地熱不但是低碳的綠色能源,更具備極高的發電穩定度,所以大力投入研究與開發,於2014年「能源基本計劃」發展超臨界地熱發電技術,期待在2030年創造155萬kW(2012年度僅有53萬kW)的地熱供電規模,並在2050年達到普及化。

 

地熱,大地賜給臺灣的恩惠,正等待我們善加利用。為了達到2025無核家園、再生能源發電量20%的目標,積垢與誘發地震疑慮從技術上進一步消除後,台灣地熱發電得到一線契機,擱置數十年的地熱計畫陸續重啟,各地熱點展開一系列的開發,如果運用得當,未來我們擠身地熱發電大國並不是夢。