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2015-03-26

地熱發電出頭 不用看天吃飯 後勁強

天氣冷颼颼,地處太平洋火山環帶上的台灣,豐沛的地熱資源除讓台北的北投、陽明山、宜蘭清水、台東知本成為著名溫泉觀光區,將來地熱可望用來興建電廠,取代高碳排放的傳統電廠。

甫上任的經濟部能源局長林全能,已承諾要在技術可望提升的前提下,更多可能的發展再生能源。但林全能也娓娓道來各項再生能源的優缺點限制,多元發展,成為能源互補之道。

首先,再生能源中最成熟的水力發電已經漸趨飽和,生質能源則因都市垃圾及農林廢棄物均已充分利用,因此兩者的發展空間都有限。

再生能源發展逐漸成熟時,太陽能與風力受到天候限制,供電不穩定的問題便躍上檯面,除了要建置更先進的智慧電網來調配、儲存電能,更要具備足夠龐大的基載電力,作為不受天候、季節影響的穩定電力來源,地熱能源正是少數能夠作為基載電力的再生能源。

地熱能源是一種獨特的發電資源,不僅可降低對煤、石油、天然氣等傳統化石燃料的使用,亦可作為基載電力;同時也具有與風力、太陽能相同之潔淨、再生的特性,因此地熱發電持續受到全世界政府與民間機構之關注。

2013年,全世界地熱發電的裝置容量已達11,700 MW,世界前三大地熱發電國家為美國、菲律賓、印尼;其他如墨西哥、日本、紐西蘭、冰島等國家,也積極投入地熱發電的開發利用。而東非、衣索匹亞、肯亞等國均正在興建超過100MW之大型地熱電廠。

林全能說,地熱發電原理係將地下熱能,透過鑽井導引至地表,並推動渦輪機產生電力。現行對地熱的開發方式可概分為「傳統型淺層地熱系統」與「非傳統型深層地熱系統」。

傳統型地熱(HTG)的開發需運用各種專業技術(如:地質、電機、電磁、地球化學等)調查地熱儲集層位置,若地熱儲集層條件符合時則進行鑽井工作,一般深度約1,500~3,000公尺,完成後,高溫熱水和蒸汽即自然迅速上升(或經泵浦抽)至地表進行發電。

非傳統型地熱系統指的是以工程方法,萃取地下高溫岩體中之熱能至地表,再加以應用,而因為地層深度愈深溫度愈高,蘊含的熱能也就愈大,所以也稱之深層地熱系統,一般深度約3,000~6,000公尺。

開發深層地熱的代表技術為增強型地熱系統技術(簡稱EGS),是利用水力破裂方法在地下深處製造裂隙形成人工的熱儲集層,再藉由打入地下的水體進入熱儲集層帶出熱能回流到地表,作為發電使用。

目前這個技術仍在開發驗證中,全世界尚未有大規模之商業化EGS電廠,但許多先進國家如美國、歐盟、澳洲、日本及俄羅斯等均已陸續啟動相關計畫或設置試驗場址,未來之發展潛力相當雄厚。
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