地熱綠能4|各國廣用「增強型地熱系統EGS」技術 韓、瑞士開發過程引發地震

能源
2024/11/12 07:20
黃惠瑜 文章

【編譯黃惠瑜/綜合外電】各國正努力開發清潔能源,其中地熱能(geothermal energy)因爲利用地球內部本身熱能,而且是最環境友善的能源技術,因此正被廣為開發。目前世界多個國家主要採用增強型地熱系統(Enhanced geothermal system,EGS)技術開發地熱能,但EGS究竟是什麼?開發EGS是否完全安全?也是各界關注層面。

韓國浦項市於2017年11月15日發生規模5.4地震,隔年有研究報告指出,造成該起地震的原因與附近一座地熱發電廠有直接的關係。美聯社 zoomin
韓國浦項市於2017年11月15日發生規模5.4地震,隔年有研究報告指出,造成該起地震的原因與附近一座地熱發電廠有直接的關係。美聯社
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傳統的地熱系統需要三個關鍵要素才能發電:熱、流體和滲透性,滲透性主要讓流體可以自由穿過地下岩石。

然而,在許多地區,雖然地下岩石夠熱,卻沒有滲透性或缺乏流體。在這些情況下,EGS成為開發的關鍵,即利用人工鑽井、壓裂和注入來為地下炎熱但乾燥的岩石區域提供流體和滲透性。

為了開發EGS,需要在地下垂直鑽「注入井」(injection well)。根據岩石類型,深度淺則達1公里,深則達4.5公里。高壓冷水或液體被注入鑽探的空間,使岩石產生或擴大原有的裂縫,或熔解,使其形成地下流體儲存層。

當液體從「注入井」注入,吸收了岩石的熱量,再被抽取上來時產生蒸氣,就能推動渦輪,產生電力。

這種過程除了蒸發液體的蒸氣以外,沒有其他氣體的排放。換句話說,使用EGS幾乎沒有溫室氣體的排放。

引起地震活動

儘管如此,這種將液體打入地底下的EGS卻可能會引起地震活動或小地震。瑞士的巴塞爾(Basel)多年前曾想發展EGS,提供電力給1萬個家庭使用,但在注入液體的過程引發了數百次小地震,即使在注入液體停止後,這些地震仍發展成更嚴重的地震活動。此事導致巴塞爾增強型地熱計畫於2009年被取消。

2017年11月15日,韓國浦項市(Pohang)發生規模5.4地震,這是韓國歷史上第二大地震。但2017年之前,該地區從未經歷過任何重大地震,因為並不位於已知斷層線附近。事件發生後,隔年一項發表在《科學》(Science)期刊的研究指出,浦項市地震與附近一座地熱發電廠有直接關係。該地熱廠使用EGS從地球抽取地熱能。

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