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【地热专题】火山也是绿能资源,从天灾看台湾地热发展电潜能
上传时间:2020-06-12点击:629次
【地热专题】火山也是绿能资源,从天灾看台湾地热发展电潜能

每年颱风、地震、洪水等灾害都在台湾不缺席,台湾受到这些天然灾害影响,造成国家经济发展的风险极高。那些位于隐没带板块交界及造山带的国家,火山及地震凭仍,经常造成的大规模灾难及极大伤亡。

板块活跃也意味地底资源丰富

但板块活跃地带意味着地底的能量充沛,同样受灾害最严重影响国家中,日本、菲律宾、土耳其、哥斯大黎加等 4 国却是名列全球地热发电最成功的国家名单中。这 4 个国家的地热发电装置容量高达 3,093 MWe(百万瓦),2020 年预计要增加至 3,930 MWe,增加 27% 的装置容量,日本、菲律宾累积 30 多年的技术及经验,已具有整厂技术输出(turn-key)的经验。美国是全球地热发电装置容量最高的国家,将近 3,890 MWe。台湾不缺火山、地震灾害,地热能源潜力评估蕴藏量相当于美国的 28.6%,难道我们不能效仿我们邻居的成功方法吗?

台湾营建署 2015 年发布最新的第一季房价负担能力指标统计(房价所得比),全台湾最高的房价所得比为台北市的 16.16 倍,全世界仅次于香港。但台北市却在剑桥大学风险研究中心「2015-2025 劳合社城市危险度指数」(Lloyd’s City Risk Index 2015-2025)中,列为全球 301 座城市未来 10 年内灾难损失之冠。

我们位处在环太平洋板块交界的岛国,邻近的日本、菲律宾都受到极端气候的严重影响,颱风及洪水频频抵销经济发展的成果。若只从土地价值看未来,高房价地区却具有高风险,这样矛盾的关係让不论买得起房子与否的人都成为输家,因为房屋贷款佔家庭将近七成的固定支出,房价崩盘更代表资产大幅缩水;然而天灾从未在人类历史中缺席,天灾也不断启发人类的韧性及智慧,使我们找到适合生存的方法。

标準普尔在 9 月 11 日发布天灾与主权信评关联的报告,台湾被列为最严重影响的前 10 名,重新看待标準普尔评估受灾害影响最严重的国家,日本、菲律宾、土耳其、哥斯大黎加等 4 国努力摆脱对进口石化能源的严重倚赖,转型成为再生能源发展的大国。根据 2015 年世界地热会议 R. Bertani 发表的最新统计资料,这 4 个国家的地热发电装置容量已达 3,093 MWe,2020年预计要增加至 3,930 MWe,增加 27% 的装置容量。

在同一场会议中,台大地质宋圣荣教授代表已故的杨灿尧教授发表台湾的地热资源(Tsanyao Frank Yang et al.,2015),说明科技部能源主轴计划的成果,推估宜兰平原、大屯火山群、花东地热区、庐山地热区等四大潜力区域可发展159.6 GWE(吉瓦)地热发电潜能,台北市及新北市辖区内的大屯火山群可以开发 2.88 GWe;比照美国地质调查所(USGS)以类似方法估算地热发电潜力评估 (Williams et al, 2008),已探勘加上未探勘地热区及低渗透率地热区共有 556.9 GWe 发电潜能。美国面积约是台湾的 269.3 倍,但小小台湾的地热潜力却可达美国的 28.6%。

台湾过往的地热发电经验

台湾曾在 1983 年在宜兰清水设置地热电厂,成为世界第 14 个地热发电国。但清水地热发电厂发电量仅 1.18 MWe,后来发电量衰退至 0.18 MWe 后,废厂转移给宜兰县政府。而 1970 年代开始发展地热的菲律宾,目前已有 1.8 GWe 的地热发电容量,2011 年佔全国能源比重达 14%(Philippine Energy Plan 2012-2030)。

地热发电产业的规模虽然较小,但储集层探勘工程、高温钻井工程、井口设备、模组化发电机、高效率冷却系统均已经是成熟且先进的技术,只是国内自清水地热电厂衰退后,已停滞发展地热近 30 余年,近 10 年两次油价大涨虽促使宜兰县政府想重新启动地热发电,但技术及观念与国际严重脱节,均只有新闻而无结果,导致经济部误以为 2025 年才有成熟的深层地热发电技术,对于地热能源的规划远落后于国际,实际上国际上已有许多 3,000 公尺以上的地热生产井,业界标準工作时间为 35~45 天完成,每口井平均可以供应 6.8 MWe 的电力,因此地热发电近期成长非常快速。

台湾的地热因新技术而有未来性

地热虽然是再生能源,但需要严谨的专业规划施工及法规管理才能保证其经济效益及环境价值,因此纽西兰从 1961 年开始以 Geothermal Energy Regulations 1961(地热能源规定)专法管理,后续由 Resource Management 1991 (资源管理法)规範地热的环境影响要求,这些积极做法使得纽西兰已有40%能源为再生能源,地热发电佔全国能源比重从 2007 年的 14% 增加到 2014 年的 22%(MBIE Energy in New Zealand 2015);而台湾因至今未有成功案例,故政府长期漠视这种具有基载特性的再生能源,缺乏积极政策引导管理及专业地质幕僚机关投入,形成”鸡生蛋-蛋生鸡”的关係。

为了促使台湾的产业界及再生能源政策能看到地热发电的未来性,近期笔者与科技新报合作,以六个不同角度介绍地热的特性及发展,佐以每週编译国际地热开发的议题及新知,希望帮助产业界认识最新的地热科技发展,期待民众对台湾的绿色能源有乐观的愿景。宜兰县政府预计 2015 年年底重启清水地热 BOT,更需要仔细考量地热产业特性及现实环境,以良善适切的游戏规则吸引专业地热发电技术团队投资发展。

参考文献2015 国际地热研讨会

[GFDL, CC-BY-SA-3.0 or CC BY-SA 2.5-2.0-1.0], via Wikimedia Commons)

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