地熱探勘之必要與瓶頸

張國鑫
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地熱探勘之必要與瓶頸

隨著地球暖化導致全球氣候異常加劇,如何減少碳排放已迫在眉稍。因此全力發展再生能源、減少化石燃料發電已是國際共識,台灣當然不能置身事外。近幾年來政府發展再生能源已在太陽光電和離岸風電方面有一些成果,但是要達到淨零碳排,台灣需要更多元的再生能源,除了持續發展太陽光電和離岸風電外,也應該著力於地熱、小水力、生質能及洋流等其他綠能發電。

圖片來源:AdobeStock

根據經濟部資料,台灣淺層地熱(地下深度3公里以內)的發電潛力有1GW,地下深度3到6公里間的深層地熱發電潛力有40GW,可見台灣是有發展地熱發電潛力的。然而截至2022年,台灣地熱可以發電的總裝置容量只有5MW,而其中佔4.2MW的清水地熱發電廠,其發電量卻從未達到4.2MW,這兩年還快速減少中,主要的挑戰在於地熱發電的熱源取得及發電量的長期維持,這殘酷的事實不禁讓人懷疑台灣的地熱發電是否只是叫好而不叫座?

發展地熱發電的一個關鍵因素是探勘鑽井以評估場址熱源條件(深度及酸鹼值)是否具備發電效益。除了場址地下熱源條件外,地熱發電的規劃設計、採購施工也很重要。鑽井不但成本高且深具不確定性,鑽井後取得各項地質條件數據又未必具發電效益,因此比起其他發電方式,地熱發電的開發風險要高很多,這也是台灣地熱發電的裝置容量到現在還很低的主因。

鑽井工程成本高與不確定因素強

台灣地熱發展中目前裝置容量最大的清水地熱發電廠是筆者當年擔任台汽電董事時通過的開發案。原先開發案的規模包含清洗舊井和開發新井,在董事會討論時,幾位董事認為挖新井的投資風險太大了,應該先清洗舊井發電,如果效果不錯,再進一步開發新井,以循序漸進的方式來降低風險。經過四年多的努力,清水地熱發電廠於2021年重新發電,剛開始的發電效率還不錯曾到3.8MW,但沒多久發電效率卻開始下降…。雖然如此,開發清水地熱所學習到的經驗應該是目前台灣發展地熱發電很重要的葵花寶典。

既然地熱發電的開發風險大,要發展地熱發電就必須克服投資風險問題。有鑑於此,政府於2022年5月公告《地熱能發電示範獎勵辦法》,這個辦法包括對地方政府的招商獎勵及對開發業者的探勘獎勵。在探勘獎勵部分,為分攤業者開發風險,政府願意對一個案場補助開發費用(包括探勘與鑽井)的50%,並以補助到一億元為上限,同時限制同一個業者原則上只能申請一次獎勵,這個獎勵辦法為台灣的地熱發展邁出一步。

地熱獎勵辦法應做滾動式檢討

地熱獎勵辦法公佈至今已經快兩年,其成效如何,值得政府做一個滾動性的檢討。美國之前的地熱發展也是速度緩慢,但近年來有快速發展,其中一個主要原因是美國政府以稅收抵免(Tax Credits)獎勵並提供低利率甚至無息貸款來鼓勵地熱發展。日本方面則以分攤開發成本的方法來獎勵,而且獎勵金是按照工程進度發放而非等到工程結束。美、日兩國的獎勵辦法是台灣政府鼓勵地熱發電可以參考的。

如果開發商有充分的地質資料、對開發的廠址有一定的把握,地熱發電的開發風險也可以降低。經濟部所屬的地礦中心於2022年成立地熱探勘資訊平台,提供業者公開透明的資訊,讓開發商可以減少先期開發成本、降低開發風險。地熱探勘資訊平台讓台灣的地熱發展向前再邁一步,期待這個平台的資訊能夠不斷的增加與精進。

地礦中心於今年二月和紐西蘭地質與核子科學研究所(GNS)簽署地熱探勘的合作意向書,合作議題包括地熱地質調查與探勘、生產技術與地質資料資訊交換、地熱地質模型研究與資源評價…等,藉助外國發展經驗不但可以降低開發風險也可以加速台灣的地熱發電發展。

既然開發地熱的主要風險及成本是場址熱源條件的好壞,亦即鑽井,鑽井技術的進步也有助於地熱發展,尤其是縮短鑽井時間。既然台灣主要的地熱發電潛力是在深層地熱,那鑽井技術更為重要。政府所屬的地熱研究單位除了關注鑽井技術的發展,也應該尋求國際研發合作的對象。

除了鑽井,取熱工法也是地熱發電很重要的技術,台灣在這方面的研發也要加強。另外,台灣很多地熱潛力場址是在原住民區,使用權如何取得,政府應該制定實際可行的相關法令配套措施。相較於風、光,地熱可以穩定發電作為基載,成功的地熱發電不但有助於淨零碳排亦可幫忙供電穩定,但和其他新能源的發展一樣,政府的獎勵和完整的配套措施是成功關鍵!

此文章與信傳媒同步刊登

作者為前星元電力股份有限公司董事長

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