地球之熱，臺灣之綠：臺灣地熱能源發展現況

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地球之熱，臺灣之綠：臺灣地熱能源發展現況

臺灣位於太平洋火環，是地質活動頻繁的區域，由板塊運動形成的火山帶與地殼抬升作用帶來豐沛的地熱能源（圖一）。根據ThinkGeoEnergy（2024）研究統計，2023年全球地熱發電裝置容量前五名均已突破1GW（百萬瓩），包括美國、印尼、菲律賓、土耳其、紐西蘭，而除土耳其以外的四個國家都位在太平洋火環上。 減碳已是國際趨勢，各國為減少對於傳統化石燃料的依賴、降低溫室氣體排放，以減緩全球暖化問題，對再生能源的需求增加。相對於風能和太陽能等常受到天氣條件影響而不穩定，地熱能源可24小時發電，滿足能源供應的穩定性和可靠性需求，非常適合作為基載電力。對高達98%能源依賴進口的臺灣而言，有效開發地熱能源不但能提升能源自給率、增加能源多元化，更能促進國家能源安全。 臺灣曾在1970年代進行地熱探勘，並在宜蘭清水建立3MW（千瓩）先導型地熱發電廠，於1981年正式商業運轉（商轉），成為全球第14個地熱發電的國家，可惜2年後發電量即腰斬，最終在1993年因發電已低於裝置容量的一成且不敷成本而關廠。失敗主因與當時技術未成熟有關，例如系統採用單閃發蒸汽發電，亦即快速將地下熱水引至地表，在壓力快速降低時便沸騰成為蒸汽，推動發電機渦輪產生電力，但快速洩壓使水中的碳酸鹽類產生結垢，阻塞管壁而降低出水量與熱交換率；再加上蒸汽發電僅能利用10-20%的蒸汽，且未規劃回注井，因此多數熱水直接排放到清水溪，導致地下水儲集層壓力降低而影響產能。 直到2021年底清水地熱發電廠改用雙循環式發電才又重新商轉，此系統包含地下熱流體和沸點較低的工作流體（如：丁烷等）兩種封閉循環，前者透過熱交換器加熱工作流體以產生汽化來推動發電機組。由於地下熱流體是封閉迴路，不會導致渦輪機出現結垢，且此種發電系統可充分利用熱水與蒸氣等地熱能源，相較於30年前的清水地熱發電設置，不但已經改善問題，更能提升發電效率。

其實行政院2002年核定「再生能源發展方案」列入地熱發電後，宜蘭縣政府、經濟部等單位均陸續嘗試清水地熱發電廠的招商、研發測試等各項計畫。2016年起廠商得標、簽約，歷經環評討論、各局處審查，以及各項許可、核照等程序，五年後才終於取得國內30年來首張「地熱電廠電業執照」，可見申請與建置之行政程序繁複、曠日廢時。根據監察院2022年調查報告「臺灣地熱進度嚴重落後的原因之一，為涉及法令及權責機關太多，據本案諮詢學者分析，地熱發電所涉法令多達25部，涉及10個部會及地方政府」，例如：《溫泉法》、《水利法》、《國家公園法》、《地質法》、《災害防救法》、《水土保持法》、《原住民族基本法》等，導致多數國內外廠商卻步。 為加速臺灣地熱產業發展，經濟部成立「地熱發電單一服務窗口」來「積極協調各部會相關法規建立地熱開發適宜之行政程序，全力輔導業者及地方政府善用政府資源分攤探勘風險及取得行政業務所需經費」。此外，修正《再生能源發展條例》，增訂「地熱專章」，內容包括由中央會同地方等相關部會建立聯審機制以加速行政程序、水權年限從原先2-3年增加至20年，且發電後進行尾水回注達90%，並須提出溫泉產業影響分析報告及落實原住民族諮商程序，藉由子法完整地熱開發程序之規範與管理。 我國地熱發展目標是2025年至少20MW、2030年達200MW、2050年達到6GW 規模。截至2024年3月為止，全臺共有9處24個地熱案場正在推動，其中有四個地熱發電廠正式商轉（表一），累計裝置容量7.29MW已併入電網，兩年內隨著宜蘭土場二期、三期，以及臺東紅葉、新北硫磺子坪等案場加入商轉，將有望達成2025年的20MW目標。

此外，為擴大投入前瞻地熱資源先期探勘的量能，經濟部邀請國內地球科學、地質資源相關校系共12所，籌組「地熱探勘學研合作平臺」來促進人才、技術及探勘資訊的交流，並在近兩年連續辦理臺灣國際地熱論壇，期望由政府投入先期地質探勘，同時引入國際專業技術與工具，透過公私協力促進國內外廠商的投資意願，甚至某公司更以「台灣地熱能源教育與人才培育」與學研單位、公協會等簽署MOU，提供實習機會，積極培育地熱產業人才。 根據專業團隊估計，臺灣的地熱潛能約在30~40GW間，其中淺層地熱資源將近1GW，其餘是深度超過三公里的深層地熱，而後者的開發風險比淺層更高、且需要更前瞻的技術，例如「增強型地熱系統（Enhanced geothermal systems, EGS）」以鑽井注入高壓水產生裂隙形成熱能儲集層，再取熱發電。 近年來臺灣地熱產業正處於快速成長的階段，政府、產業界和學術界的合作將是實現地熱發電潛力的關鍵，透過持續的投資、技術創新和國際合作，有望克服地熱能開發的挑戰，並為建立一個更清潔、更可持續的能源未來做出貢獻。