台電月刊 - 打開電力新視野

再生能源唯一基載

626期

2075
0
3
採訪攝影╱紅藍創意團隊 協助╱再生能源處、工業技術研究院 編審╱台電月刊編輯工作小組

「全公司只有我一個人反對把它送出去,我還想做啊。」張課長回憶起十幾年前,公司將清水地熱電廠轉贈宜蘭縣政府時,仍然頗感遺憾。

民國91年,行政院核定「再生能源發展方案」,發展地熱發電列為其中之一,開始協助宜蘭縣政府推動「清水地熱發電計畫」,作為地熱發電示範計畫,並結合區內相關產業,推展整體性觀光遊憩。92年,台電同意將閒置電廠無償轉移給宜蘭縣政府開發。當時台電公司內部認為清水地熱已缺乏再開發的經濟效益,不如將電廠送出去,協助實驗計畫推動。

不發展太可惜了

即使頗覺遺憾,張課長也不再堅持,並與工研院綠能所等單位保持聯繫,持續關心台灣地熱發電發展。

「地熱發電沒有污染、對環境影響小,又是唯一能作為基載的再生能源,不發展太可惜了。」張課長說。

一般說來,地熱發電的發電原理和火力發電相似,差別是地熱發電是以地熱為熱源,不需要燃料和鍋爐,無需燃料成本,發電過程也不會產生二氧化碳。和太陽能、風力等再生能源相較,地熱取自地底,具有供熱溫度與供應流量穩定的特性,幾乎不受日照、天候影響,可以24小時穩定發電,確實是值得期待的能源選項。而工研院綠能所何無忌副所長更指出,以台灣而言,北部地熱潛能豐富,距離負載端較近,在諸多再生能源中也頗為獨特。

諸多風險仍需考量

然而,地熱發電仍有其侷限。依據再生能源處委託工研院所做的「台灣地熱發電潛能廠址研究計畫」顯示,台灣具有地熱開發潛能的區域約有26處,理論蘊藏量約有1,000MW,占全台裝置容量約2%。其中500MW集中在大屯火山區,屬於火山型地熱系統。由於開採較為容易,目前全世界絕大多數地熱發電,均採自火山型地熱。遺憾的是,大屯山地區水質過酸,約有72%的溫泉露頭酸鹼值(pH值)在4以下,其中pH值1點多的強酸性水質亦不在少數,不利發電應用。此外大屯火山區與陽明山國家公園範圍重疊,開發爭議也較多,這500MW熱能開採頗具難度。其它500MW則零星分散,又屬板塊擠壓形成的變質岩型地熱能,這類型的地熱開採,探勘不易,開發風險較高。

再生能源處賴一桂副處長表示,即使經過地質調查,沒有實地鑽探之前,誰也不敢確定就鑽得到熱源。他曾到地熱發電發達的菲律賓考察,發現曾經有家公司連續鑽了11口井,才鑽到兩口井有熱源,而菲律賓還是火山地形比台灣更發達的國家,若無政府補助鑽井費用,菲律賓的地熱發電也無法發展。「要台電這樣的事業單位,冒那麼大的風險投資,難免會猶豫。」賴副處長這麼說。

當然,經濟性也非台電推動再生能源的唯一考量。

成本非唯一考量

以地熱發電而言,熱源有汽和水兩種形式,只以地熱汽推動渦輪發電,是地熱能的浪費。地熱水則是溫度較低,必須以特殊形式的低溫發電機組才能有效將熱能轉換為電能。過去舊清水電廠就是僅利用地熱汽發電的形式,無奈清水地熱田產出的汽只有20%,80%的水未能適當回注,產能才會逐漸衰竭。至於利用地熱水低溫發電的技術,近幾年國內研究機構才逐漸掌握。

此外,國內外能源專家相當矚目的「加強型地熱系統」(EGS,enhanced geothermal system),是以超過3千公尺的深井,適度破壞岩層增加液體滲透來取得熱源,理論上熱源取之不盡,但對地層的影響難以評估控制。1996年,全世界首座以商業為目標的EGS於瑞士展開鑽探,10年後,開始將水注入5千公尺的深井中時,引發芮式規模3.4的地震,造成附近城市建築損壞、民眾恐慌,計畫終止。此事於2009年12月出刊的《自然》雜誌完整披露,並形容事件猶如「喚醒地底沉睡的怪物」。目前,全世界的EGS也都還在實驗階段,若期待短期內以地熱做為主要能源選項,只怕失之樂觀。

即使如此,台電仍與研究機構密切合作,在環境風險可控制的情況下,積極推動地熱發電。

清水地熱發電留下寶貴經驗

「要走過才會把技術留下來。」再生能源處陳一成處長認為,舊清水地熱電廠的經驗,為現在的地熱發電提供了不少參考資料。以「綠島地熱發電機組試驗性計畫」而言,台電委託工研院研究調查、張課長及處內同仁多次現場探勘,並依據附近溫泉露頭的情況研判,在綠島鑽探地熱井風險應該在可以控制的範圍內。地下水質研判極可能是海水,防止海水鏽蝕的材料技術也夠成熟,可以確保機組壽命。此外,工研院綠能所何無忌副所長也表示,近一、二十年國際間開發出許多除垢技術,工研院已經將技術本土化,舊清水電廠地熱井結垢問題也能有效改善。

這些問題都克服後,估算綠島地熱發電成本每度電近6.7元,但考慮目前綠島僅以柴油機組發電,排碳量高,對環境較不友善,地熱發電具有減碳環保效益,值得發展。據工研院調查,綠島地熱潛能達2千瓩(MW),實驗機組成功後,若能全數開發,將能提供綠島尖峰期50%的用電。台電鍾副總在簽約儀式上宣示「將綠島建設成為再生能源島」的目標,也將獲得實現。

一切水到渠成

「一切都是水到渠成。」陳處長表示,台電推動再生能源多年,太陽能和風力的技術已經成熟,陸域風機的設置甚至趨近飽和,社會對台電仍有許多期待,是應該展開新能源的推廣。此外,他還指出,工研院的「有機朗肯(ORC)雙循環發電機組」獲得國際肯定,也是重啟地熱發電的重要因素。

而這個機組,正是有效利用地熱井熱能的關鍵,舊清水地熱電廠發電只用汽而不用水的缺陷也將不再出現。

相關文章

德國再生能源蓬勃發展

冬天陽光普照,火車在德國萊茵蘭法爾茲邦(Rhineland-Pfalz)田野奔馳,接著停靠只有七千多......

發展再生能源 德國需要歐洲

弗萊堡有著溫暖陽光,被稱之為德國永續之都,也是太陽能重鎮。其可容納2.4 萬球迷的足球場,屋頂上2,......

夢想中的再生能源島

「綠島利用地熱發電的夢想就從今天的簽署儀式開始,大家都是歷史的見證人。」台電鍾炳利副總經理接著說:「......

百分之百國產低溫發電機組

「發電機組技術國內可以掌握,維修便利,這是我們推動地熱發電考慮的重點。」再生能源處張燕全課長表示,多......

觀念改變才是重點

民國103年年底,媒體陸續刊出,台電終止民國95年以來的連續虧損,年度盈餘可望達2百多億。雖然這些報......

想賺錢就要更努力

「每年3、4月,我們就會邀請氣象專家到公司,從任立渝、吳德榮到鄭明典都來過。」調度處籃宏偉處長笑嘻嘻......