上星期我們介紹了太陽能、風力、水力及沼氣等再生能源,這星期我們再來認識地熱發電,相較於太陽能或風力這些再生能源,地熱可以說是最穩定的電力來源,以相同1千瓦裝置容量的太陽能及地熱發電來比較,太陽能平均一年大約可以產生1825度電,而地熱卻可以有近5倍的電量,約8760度電,原因就在於太陽能、風力或水力會受到自然環境的影響,時有時無,但地熱卻是從地底下源源不絕地冒出。
而台灣也曾是第十四個擁有地熱發電設施的國家,但相較於其他再生能源,台灣並不重視地熱發電,因為當時選擇發電機組錯誤、沒有做好尾水回注及管線結垢問題等,台電寧願選擇放棄地熱發電,而不願繼續研究如何克服問題。如今,台灣要重新開展地熱發電,相關探勘技術遠遠落後他國,所花費的成本更是比其他國家,像是菲律賓等國的兩倍以上。宜蘭清水地熱公園裡,無論男女老幼都吃著水煮蛋或玉米,來這兒的遊客,不會錯過用地熱水煮溫泉蛋這項活動,但較少人知道的是,這裊裊熱氣還可以發電。
公園一角,被鐵柵欄圍住的機具轟隆作響,就在去年年底,工研院發表了,完全國產自製的雙循環地熱發電系統,地熱發電有近百年的歷史,早自1905年義大利便已開始,而國人自製的這台地熱發電機,就是利用異常「地溫梯度」區,地底下3千米以內淺層高溫,與地面環境下的溫度差,產生的壓力差來發電。
[工研院能源所熱能研究室
副工程師 李毓仁]
其實我們都知道,其實地球是會呼吸的,它上來的溫度有時候會到160度,那有時候它可能會比較低,可能到140度,溫度差越高,它發電的效率跟發電的量就是越大。
即便地熱源高溫有10到20度的落差,但源源不絕冒出的地熱,卻不會受到環境條件所影響。像這台裝置容量50千瓦(kW)的機組,平均每小時可產生40到60度電。
[工研院能源所熱能研究室
副工程師 李毓仁]
基本上這個機組,我們在研發階段其實有想了一個Slogan,叫做Install and forget,就是說我們裝置了之後其實就可以忘了它,因為它非常穩定的一個機組跟一個地熱水的條件。
由於是取自於地球源源不絕向外散失的熱能,地表僅裝設發電機組,因此土地使用面積非常小,不但不易破壞自然環境生態,更不易遭受災害影響,像日本311地震中,東北九座地熱發電廠便絲毫未損。
[台大地質系
教授 宋聖榮]
地熱這個發電系統,所占用的土地面積是很低的,相較於火力、核能或是這個太陽能、水力等等,這些所使用的土地相對是低的。
也因此,地熱發電普遍被視為重要的基載電力,其基載因子優於核能、火力發電等,當然更遠優於,時有時無的太陽能、風力發電。
[工研院能源所熱能研究室
副工程師 李毓仁]
發電機組呢就是,它其實是屬於一個,永續的一個發電的一個條件,就是說它不像我們的風能跟太陽能一樣,它是有受到環境的一個影響,它其實可以作為所謂的基載電力,就是說我們地熱水上來其實是永續不絕的。
據歐洲地熱能源協會(EGES),在2010年的統計,像清水地熱這種淺層地熱的發電成本,遠低於核能、火力等傳統能源。
[工研院綠能所地熱研究室
副研究員 劉力維]
全台灣做了資源評估調查,差不多有150MW的熱能,我想這個質也非常地高,那再生能源如果,就是淺層其實有就是完善的開發的話,其實對台灣的基載能源電力也是一個不錯的選擇。
然而據工研院的資料顯示,國內即便能完全自製地熱發電設備,每度電的成本,也比太陽能等其他再生能源低,卻仍需要4.3到4.6元,高於菲律賓的2到3元,關鍵就在,清水地熱非火山型地熱,而變質岩地熱源鑽探不易。
[經濟部能源局能源技術組
組長 蘇金勝]
因為地熱最大的不確定性啊,是在挖井,那個井挖下去,有的是沒有挖到地熱源,那這個井可能一、兩千萬就不見了,所以我們在這個部分是有一些補助,鼓勵大家去這個,去挖井。
其實早在1981年,清水地熱公園裡,就曾設了第一組地熱發電設施,然而當初選擇發電機組錯誤,只運用了20%的地熱氣,剩餘地熱水都外排,使得整個地熱井短短10多年就面臨枯竭,當時也未注意管路結垢問題,導致管線堵塞,平均發電量,更從1500度電,銳減到只剩177度電,1994年起,台電放棄了地熱發電計畫,台灣的地熱能源開發也遠遠落後於世界各國。
[台電發言人
李鴻洲]
事實上那個是中油的財產,台電來經營發電業,後來這個地熱,因為什麼,地熱本身它的怎麼樣它不夠深,乾枯掉了,熱不夠了嘛,所以乾枯掉,另外就是說,它的地熱上來以後,它那個地熱也會腐蝕,腐蝕很多我們那個管路。
地熱發電不被當作國內重要的能源進行研究,而地質探勘資料也多停滯在1994年以前,但據工研院的評估,全台有四大高溫區,北起大屯山、宜蘭、南投廬山及花東地熱區,總發電潛能有31.8GW,相當於台灣總發電裝置容量,而淺層地熱約有1GW,其餘都是深層地熱。
[工研院綠能所
所長 童遷祥]
我們的淺層地熱的這個儲能是有限的,大概最多不會超過1GW,那麼其中又很多是所謂的國家公園啊,或是所謂的敏感地質,因為山坡地這個有這個土石流問題,所以敏感地質跟國家公園如果排除了很大的量。
但學者認為,全球正努力研究的,新一代深層地熱發電系統,若能引出3千米以下的熱源,開發地區限制就少,技術成熟後,更可望在2020年與傳統能源成本相近,預估到時,全球的地熱發電總量將增加3、4倍之多,達到30多GW。
[台大地質系
教授 宋聖榮]
所謂的加強型地熱系統,EGS這個費用會高,因為它現在正在發展,可是如果這個技術成熟了,到2020年話,它整個的價格就會降下來,就跟,比現在的傳統的地熱稍微高一點,可是跟其他的那個再生能源,或是其他火力核能電的成本,基本上是差不多的。
即便深層地熱技術還待克服,但學者認為,台灣應該把握,全台150多處的溫泉區資源,設立小型地熱發電廠,好好運用這上天賜予的瑰寶。
[台大地質系
教授 宋聖榮]
台灣到處都有溫泉,溫泉的溫度,你稍微再鑽深一點都超過100度,基本上都可以直接發電,那台灣適合所謂小型的發電,然後一個社區,一個社區這樣100戶,可能500個kW,500個kW,可能就足夠供應100戶的這個社區的話,其實我們(應該)用這種樣子,螞蟻雄兵的方式來建構。
就在去年年底,宜蘭縣政府也正式簽訂一項地熱發電廠ROT案,將安裝1百萬瓦(MW)的發電機組,預計年發電量有876萬度,雖然相較於全國發電量僅是少數,但24小時源源不絕的電力,將為國內電力供應帶來新的變革。
採訪/撰稿 陳君明
攝影/剪輯 徐偉文
- May 08 Wed 2013 12:42
331集-綠能,能不能? 5.地熱發電
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