一文看懂｜找「地球的熱」！4千米深層地熱首開鑽 中研院：有溫泉就值得找
【記者王良博／台北報導】再生能源除了太陽能和風力發電，地熱發電也備受關注，中研院與中油近期在宜蘭員山，開鑽全台首座深掘4000公尺「深層地熱探測井」，《知新聞》訪問到中研院專家科普，台灣地熱發電若全部開發，可望有10GW（億瓦）到30GW發電量，是一大電力來源。究竟什麼是地熱？地熱如何發電？專家說分明讓讀者一次看懂。
地熱如何拿來發電
中研院與中油近期在宜蘭員山，開鑽全台首座「深層地熱探測井」，深度達4公里，估計投入3.37億元，主要作為研究用途，可以讓未來的探測更精準，鑽探井需時至少1年半，最快2026年落成，累積的技術經驗將可複製到全台千餘座潛在地熱井，成為未來台灣綠電的生力軍。
近年關於再生能源議題的討論，經常提及地熱，中研院地球科學研究所研究員李建成說明，地熱就是「地球的熱」，地球的結構包含地函，地函裡面有一些熱，就是地熱。
對於如何把地熱拿來發電，成為能源，李建成表示，地熱最原始的發電原理，和蒸汽火車類似，在地底下有一些溫度夠高、會把水變成水蒸氣的「熱儲集層」，將這些水蒸氣運用於蒸汽渦輪，就可以產生電。
另外也有「二項式」的地熱發電技術，可以把地底下的水蒸氣與水，一起拿來發電。
李建成說，地熱發電要先找到水蒸氣充足且溫度夠高的區域，例如水或水蒸氣的溫度如果可以到達接近200℃的地方，就能找到富含水、水蒸氣且溫度高的熱儲集層，是很好的地熱資源，找得到這樣的區域，而且該處的熱儲集層夠大、夠熱，就可以長久發電。
他也提到，傳統地熱以蒸汽渦輪發電的方式，發電效率較佳，但水蒸氣溫度要求需要180℃至200℃，而結合水與水蒸氣的二項式地熱發電，雖發電效率較差，但溫度需求較低，而且「有發電比沒發電要好」。
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淺層、深層地熱差在哪
針對淺層地熱、深層地熱的區別，李建成說，差異在於需要探鑽到多深。探鑽是開發地熱資源相當大的成本，如果在地下較淺的地方就能找到熱儲集層來發電，成本較低，反之亦然。因為成本考量，傳統型的地熱，多為地下1公里到2公里左右的深度，因此被視為淺層的地方。
然而，在地下較淺的地方就有熱儲集層、可以發展地熱，通常出現於火山附近區域，為了突破此限制，因此出現「加強型地熱」的技術，探鑽到地下更深的地區，尋找熱儲集層來發現，此作法被視為「深層地熱」，目前深層地熱的技術在國外已經實驗成功，未來有很大機會可以商轉。
李建成也說，宜蘭員山的「深層地熱探測井」，是全台首例開發深層地熱，希望能藉此練兵、掌握深層地熱的發展技術。
地熱發電的優勢、劣勢
至於地熱發電有哪些優勢，李建成表示，相較於常見的綠能風力發電、太陽能，台灣風力在冬天比較強，需要較多電力的夏天反而無法全力發電，而太陽能在入夜後無法發電，太陽能板也不環保。
相較之下，地熱雖然發電量不如風力、太陽能，但不受氣候影響，全年24小時都可以發電，而且雖然探鑽等前置作業，比風力、太陽能成本更高，可是不像風力發電機或太陽能板有使用年限問題，可長久發電，整體發電成本有其優勢。
李建成也說，地熱發電對環境幾乎沒有影響，也幾無污染，對周邊環境的衝擊很小。
另外，李建成也提到，以地熱開發成本來說，地熱潛能好，可獲得較低的開發成本，例如有火山的地方，通常是地熱資源較佳的區域，像是環太平洋區域的美國、日本、菲律賓、台灣、印尼、紐西蘭等都是。
國外、台灣地熱發展現況
目前國際間已有許多國家，正在發展地熱資源，李建成表示，美國、日本、紐西蘭、冰島靠著自行開發，在地熱發電取得不錯成果，而菲律賓、印尼、土耳其、東非等國，憑藉地熱資源豐富，吸引外國企業前來發展地熱，也在地熱取得不錯的成果。
他分析，這些在地熱上發展快速的國家，各有其成功背景，但共通點是都已經耕耘地熱領域數十年，反觀台灣在1960年代到1970年代曾發展地熱技術約20年，後來卻無疾而終，推測和當時地熱發電尚不成熟，對能源的關注轉向核能有關，近年政府與民間又重燃對地熱發電的期待。
針對台灣地熱發展的現況，李建成指出，宜蘭清水已有約3MW（百萬瓦），東部鹿野、金崙各有不到1MW的地熱發電，大屯山則有1MW的發電，加起來大約6MW到7MW的地熱發電量。
台灣如何發展地熱發電
至於台灣有哪些地方，具有發展地熱的潛能，李建成說，「只要有溫泉的地方，就值得去看看」，溫泉就是地熱的應用，若溫度高到可以向清水地熱谷一樣用於煮蛋，那就有發電潛力，即使只能用於泡溫泉，也有機會發展，台灣有很多地方，具備地熱發電潛能。
他也分析，傳統淺層地熱在台灣，應有2GW（億瓦）到3GW的發電量，加強型深層地熱則預估具有10GW到30GW的潛能。
李建成說，光是1GW的發電量，就可供應台灣2000萬戶家庭的用電量。
然而，李建成直言，雖然台灣具有科學人才良好、可參考國外案例等發展地熱發電的優勢，但地熱資源不若日本、冰島等國豐富，而且台灣地狹人稠，興建地熱電廠、電廠產生的噪音等，都可能衝擊當地民眾，需要多加溝通，也讓民眾了解地熱發電對環境與人類社會的衝擊。
另外，他也建議，地熱電廠的面積大小和該地地熱資源豐富程度有關，台灣許多地熱的熱儲集層不大，因此要發展小而美、數量多的地熱電廠，比較適合。
