地底湧出的熱水，能不能拿來發電？在水力發電、火力發電之外，臺灣過去也曾將目光轉向腳下的土地，試著利用藏在地底深處的熱能來發電。
早在 1960 年代，臺灣就已經開始探索地熱能源。當時政府首先從大屯火山群展開探勘，但當時地熱水酸性過強，容易腐蝕機具與管線，開發因而受到限制。直到 1973 年全球能源危機爆發，尋找石油以外的替代能源成為重要課題，地熱再次受到重視，探勘也轉向宜蘭土場與清水地區。
糖廠舊機組開啟臺灣地熱新篇章
1975 年底，國家科學委員會（簡稱國科會，現為國家科學及技術委員會）邀集台電、中油、台糖、工研院，以及臺大、清大、成大等單位組成「地熱發電小組」，共同投入地質探勘、鑽井與發電研究，並在清水地區開鑿深井，進一步驗證地熱發電的可能性。對當時已經擁有水力、火力發電經驗的台電而言，地熱是截然不同的發電領域，這項跨單位合作，也成為台電參與臺灣地熱發電技術發展的重要起點。
1976 年 7 月，中油公司及礦業研究所等機構人員，在宜蘭清水地區成功鑽鑿出第一口大型地熱深井（清水 4 號井），隨後並陸續鑽鑿 5 號、13 號、14 號、16 號等生產井，取得足夠蒸汽以進行發電。鑽探確認清水地區具有地熱資源後，下一步便是進行發電試驗。由於當時臺灣缺乏地熱發電設備，若向國外採購，不僅所費不貲，訂製與運送也相當耗時。地熱發電小組因此決定先利用國內既有設備進行試驗，找來台糖溪湖糖廠內一部已報廢的 1,500 瓩汽輪發電機，經過整修與改裝後，作為清水地熱的試驗機組。
1977 年，團隊將鑽井取得的地熱蒸氣導入這部試驗機組，成功推動汽輪機發電，證實清水地區的地熱資源確實可以用來發電。時任行政院長蔣經國也曾前往現場視察。試驗成功後，清水地熱從研究與測試階段，進一步邁向先導型地熱發電廠的興建。
隨後，國科會採購新設備，在試驗基地籌建裝置容量 3,000 瓩的先導型地熱發電廠。1981 年 7 月，清水地熱發電廠試運轉成功，正式與台電電網併聯，同年 9 月移交台電營運，成為「蘭陽發電廠清水地熱分廠」。從開始鑽探到正式併網，前後歷時約 6 年，臺灣也成為當時全球第 14 個成功利用地熱發電的國家。
地熱發電與一般火力、水力發電不同，除了操作發電設備，還必須隨時留意地熱井的蒸汽壓力、熱水流量及管線狀況。早年駐守清水的台電工程人員，在偏遠山區從事設備維護、管線修繕與機組運轉等工作，面對過去少有的地熱發電問題，只能在實際操作中逐步累積經驗。這些第一線的嘗試，也為臺灣後來的地熱開發留下寶貴的技術與實務經驗。
然而，正式運轉後，新的問題逐漸浮現。清水地熱採用單閃發蒸汽發電，將地底抽出的高溫熱水減壓，使其中一部分轉化為蒸汽，再推動汽輪機發電。但地熱水中的礦物質會隨著溫度與壓力改變，形成碳酸鈣、二氧化矽等結垢，沉積於井壁與管線內，逐漸影響地熱水的流量與壓力。
另一方面，當時電廠未設置發電後的尾水重新注入地下的「還原井」，抽出的地熱水無法回到地層循環補充，地熱井產能也持續衰退。熱水流量從每小時約 350 噸降至約 100 噸，發電量則從最高約 2,000 瓩逐步滑落至約 500 瓩。隨著發電效益持續下降，經台電與中油評估後，清水地熱發電廠於 1993 年 11 月正式停止發電。
三十年後，老地熱井再次派上用場
2000 年 10 月，台電與中油將閒置的電廠、地熱井及相關管線無償移交宜蘭縣政府。此後，原有廠區一部分發展為今日的「清水地熱公園」，園區利用當地豐富的地熱資源，規劃溫泉泡腳池、煮食池等設施，原本用來發電的地熱，也以更生活化的方式走進人群，成為宜蘭知名的地熱觀光景點。
不過，宜蘭縣政府並沒有放棄利用清水地熱發電。隨著地熱技術進步，縣府重新評估當地的發電潛力，並在 2011 年展開地熱發電 BOT 案前置規劃，希望引進民間資金與技術，讓停擺多年的地熱發電重新啟動。歷經規劃、招商與建置後，清水地熱終於迎來第二次發電的機會。
新一代清水地熱電廠沿用了早年開鑿的八口地熱井，並改以雙循環系統提高地熱資源利用效率，同時增設回注井，將取熱後的尾水送回地下，使尾水重新進入地層循環，為第一代電廠面臨的問題提供新的解方。2021 年，新廠取得電業執照並正式運轉，裝置容量達 4.2 ＭＷ（百萬瓦），是臺灣首座民營ＭＷ級地熱電廠，也讓沉寂近三十年的清水地區地熱重新啟動發電。
台電對地熱能源的探索，並沒有隨著第一代清水地熱電廠 1993 年停機而結束。2018 年，台電與中油簽署合作意向書，共同推動宜蘭仁澤地熱開發，由中油負責地熱探勘與鑽井，台電則負責電廠設計與建置。2023 年 10 月，裝置容量 840 瓩的仁澤地熱發電廠正式啟用，採用有機朗肯循環（ORC）雙循環發電技術，將地熱水的熱能轉換為電力，並將取熱後的尾水回注地層。這座電廠不僅是台電投入新一代地熱開發的具體成果，也讓台電進一步累積地熱電廠設計、施工到運轉的實務經驗。
臺灣地熱的開發從 1960 年代大屯火山群探勘、 1970 年代的清水地熱探勘試驗、 1981 年第一代清水地熱發電廠發電，到 2021 年清水地熱民營新廠重新啟用及 2023 年仁澤地熱發電廠商轉，地熱在 21 世紀再度發電挹注台灣電力系統。
半世紀前，人們曾經問：「地底的熱水，真的能用來發電嗎？」如今，隨著台電的腳步，答案已經逐漸清晰可見。
清水地熱園區示範機組設施。（圖片來源：台電）
參考資料與延伸閱讀：
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