【全文】台灣地熱蘊含12座核四發電量 比爾蓋茲也看好引爆商機

文|陳書璿    攝影|楊弘熙    繪圖|鄭雅紋
地熱發電發展至今已逾百年,是低碳能源的一種。(翻攝維基百科)

一般民眾對地熱發電較陌生,不過,由微軟創辦人比爾蓋茲(Bill Gates)創立的「突破能源風險投資基金」(BEV),其投資的瑞典地熱開發公司倍速羅得(Baseload Capital),卻選中台灣花蓮紅葉村,作為亞洲唯二地熱開發地點,凸顯台灣地熱發電潛力。

根據估算,全台共擁33.6GW(10億瓦)的地熱發電潛能,等同12座核四發電量,隨著去年國內第一座清水地熱電廠正式商轉,後續李長榮化工、台泥等也都將搶進,正式引爆地熱發電商機。

從國道五號下羅東交流道,沿著小路駛到宜蘭縣大同鄉復興村與三星鄉員山村交界,遠方山巒冒出裊裊白煙之地,就是清水地熱源頭;12月剛開幕的清水地熱公園,平常日下午,旅人如織、氣氛悠閒,完全感受不到旁邊有一座發電廠—宜蘭清水地熱電廠。

睽違近30年,在各方努力之下,清水地熱電廠終於在去年11月再度運轉,成為國內首座24小時穩定運轉的地熱發電廠。經濟部能源局資料顯示,目前宜蘭清水地熱電廠裝置容量達4.2MW(百萬瓦),足可供應宜蘭1萬戶家庭全年用電。

宜蘭清水地熱電廠裝置容量達4.2MW(百萬瓦),可供應宜蘭1萬戶家庭全年用電。

地處火環帶 發電潛能高

事實上,宜蘭清水地熱發電量不過是台灣地熱發電的九牛一毛。台灣地處環太平洋火環帶上,地熱發電資訊網評估,含淺層地熱及深層地熱,國內地熱發電潛能近33.6GW(10億瓦),相當於12座核四廠的發電量。

相較台灣地熱發電尚在起步階段,全球地熱發電發展已經超過百年,迄今累計裝置容量達13GW。據Think GeoEnergy Research分析,全球前10大地熱發電國,截至2020年全球裝置容量約15,950MW,預估2025年全球裝置容量19,361MW,年複合成長率4%,與其他再生能源相比,呈現緩慢而穩定的增長。

針對氣候變遷議題,比爾蓋茲創立「突破能源風險投資基金」,地熱發電也是其關注重點。(翻攝Bill Gates臉書)

微軟創辦人、前世界首富比爾蓋茲曾在個人部落格GatesNotes多次提到,地熱能是在地球表面以熱能形式儲存的大量能源,數倍於全球煤礦、石油、天然氣的總能量;亦是再在生能源中,唯一可以24小時發電,效率最高的綠色能源。根據統計,地熱發電效率高達76%,相較於太陽能和風電的20%至40%都還高上許多。

「地熱是老天爺給的禮物,台灣要珍惜!」結元能源開發總經理林伯修對本刊說到。其實,早在1977年,台灣就已成為全球第14個地熱發電國,當時由工研院、中油及台電成立的地熱發電小組,在宜蘭清水成功建置3千KW(千瓦)的地熱電廠。不過,1993年,該地熱發電計畫告終,台灣地熱發電進入寒冬,因林伯修不放棄,清水地熱電廠才再度重啟!

十八年磨劍 重啟清水廠

憑著對地熱發電的熱忱,2016年宜蘭縣政府接手推動地熱再生計畫時,結元能源和台電子公司台汽電雙方合資成立子公司宜元,標得宜蘭清水地熱發電(BOT加ROT)案,經5年開發,在去年正式進入商轉。

暌違近30年,宜蘭清水地熱電廠於去年11月重新啟用。(經濟部提供)

林伯修家族兩代鑽井,父親更是1950年代末、台灣最早一批鑿井技師,林氏一家可說是鑽井世家。而林伯修說自己於清水地熱開發,前後投入將近18年,「可說是18年磨一劍!」

為了找出重啟清水地熱電廠解方,林伯修搬到清水電廠的老舊宿舍,花了8年探勘調查。一開始眾人勸他放棄,說那邊能源枯竭,但他仍一口一口井去監測,發現熱能還在,再逐一比對數據,終於找出適合清水地熱區地質的發電方式。

結元能源總經理林伯修是清水地熱電廠能夠重見天日的重要推手。

「地底下熱源前期最難掌控,鑽下去地底探勘,會有很多未知狀況,結元一步一步去突破,並與國際相關組織交流、引進最新技術,探勘後整併地熱發電系統。」「另一方面,地表的機組選用也很重要,用錯的話,地熱資源會被耗損過多,得用更多熱水才能做工。因此,基礎效率高,用水少就會成功。」林伯修向本刊說明。

由於開發時間比預期還要久,建廠設備成本從2億元,提高到7.6億元,最早評估投資報酬率超過5%,但因探勘和整體工期拉長,加上利息成本提高,獲利被壓縮至3%左右,並不符合規模經濟效益;不過,林伯修樂觀表示:「我設定10年內損益兩平,預估2022年可提高發電量。」目前,清水地熱電廠發電量僅4.2MW,短期可再提高1倍,而林伯修心中長期的發電量目標則是100MW。

未來應用廣 外商早卡位

清水電廠去年正式商轉,不啻為台灣地熱發展打了一劑強心針。其實,看好台灣豐富的地熱資源,外商早就卡位布局,來頭還不小,是前世界首富比爾蓋茲所創「突破能源風險投資基金」投資的瑞典地熱開發公司倍速羅得,2019年來台投資鑽探,成為目前在台唯一地熱發電國外開發商。

倍速羅得在台灣第一個案場選中花蓮紅葉村,目標2023年發電商轉。(翻攝倍速羅德官網)

倍速羅德執行長海林(Alexander Helling)曾對媒體表示:「地熱是全球目前最被低估的低碳能源!」台灣倍速羅得董事長黃天德對本刊分析,相較太陽能和風力發電案場需要大面積土地,地熱發電僅需一個網球場大小的土地面積,就可以產生2MW電量。

黃天德說,倍速羅得在冰島開發地熱電廠僅花10個月,在日本也僅花18個月就順利商轉,而來台2年,目前在花蓮紅葉村的地熱開發進度,僅完成第一口探勘井,順利發現地底熱源,預計2022年完成下一階段的鑿井工程,目標2023年發電商轉,屆時將有2.4MW,是倍速羅得在冰島電廠規模的2倍。

地熱除發電之外,亦可結合觀光旅遊,如冰島Svartsengi地熱電廠就發展知名的露天地熱溫泉-藍湖。(達志影像)

外界相當好奇,倍速羅得為什麼挑上台灣?黃天德指出,首先是台灣的地熱商業價值潛力高達1GW以上,且尚未被開採。其次,政府有明確再生能源發展目標,2025年之前再生能源使用達20%,對於業者有很大誘因,如《地熱能發電示範獎勵辦法》和地熱躉購價格制度,雖然尚未有地熱專法,但市場競爭者不多,商機誘人。倍速羅德的初期目標,是在台灣開發150MW地熱,未來可望更多。

黃天德認為,地熱的未來應用相當廣泛,除了能夠發電,亦可結合觀光旅遊做溫泉SPA園區,也可做溫室養殖;發電廠熱水可萃取出礦物元素如鋰、矽;未來可結合太陽能與引進儲能解決方案,創造出一個生生不息的地熱能源生態系統。

建置成本高 籲專法支持

台灣地熱發電前景看好,但橫在業者面前仍有二大挑戰:建置成本過高、缺地熱專法支持。

「我認為相較於其他再生能源,地熱發電前期投入成本是高的。」「一口探勘井,依據技術不同,從幾千萬元到破億元成本都有可能,且若是找不到地底熱源就要一直換點,所花費用難以想像!」黃天德直言。

台灣地熱協會祕書長王守誠則表示,運氣好第一口井就能發現熱源,但地熱井探勘風險其實很大,按國際普遍實務經驗,平均要鑽5口井以上才能找到熱源。

國內地熱發電產業發展目前欠缺專法支持,台灣地熱協會、專家和廠商積極舉辦座談邀集各界參與推動。(翻攝王守誠臉書)

業界人士表示,國內地熱發電每百萬瓦約需300萬至800萬美元的興建成本,若以探勘一口井約1億元計算,20MW的地熱開發案,扣掉政府補助前期探勘費用1億元,順利的話,至少也要投入20億元以上的建廠資金,更別說開發過程中仍有許多變數。

黃天德表示,綜上種種因素,目前國際上地熱發電量平均每百萬瓦,建置成本可能達1千萬美元。若非林伯修能結盟台電子公司台汽電共組公司,或是如倍速羅得獲得重量級大股東比爾蓋茲支持,一般小公司根本跨入不了地熱發電領域。

林伯修也表示:「清水地熱電廠平均拉1公里輸電出去的餽線,若連土地成本都算入,最多需投入2億元!至於非地下化的餽線,1公里成本也需要5千萬元!」他無奈說道,後續若無政府地熱發電專法的支持,業者很難大幅提高發電量。

其實,台灣因缺乏地熱發電相關專法,讓不少外商卻步,黃天德坦言,倍速羅得在台灣開發進度比預期慢,除受新冠疫情影響,因台灣沒有地熱專法支持,業者需符合許多法規要求、行政流程等等,時間自然會拉比較久。

倍速羅得董事長黃天德認為,台灣地熱資源相當豐富,如果能全部完成開發,將等同12座核四發電量。(翻攝Baseload Power Taiwan臉書)

七處潛能區 案場如春筍

林伯修語重心長地表示,當前台灣並不缺技術和資金,而且可說萬事具備、只欠東風,只要政府立法地熱專法,就可以迎來台灣地熱發電的黃金5年!

本刊調查,目前全台共有23個地熱案場正在規劃中,主要潛能區為台北大屯山、宜蘭清水與土場、南投廬山、台東知本、金崙、花蓮瑞穗七處。而在結元能源的宜蘭清水地熱電廠正式運轉後,未來還有倍速羅得在花蓮紅葉村、李長榮化工在台東金崙、台泥在台東紅葉村、八方能源科技在花蓮瑞穗和台北陽明山等地籌備發電廠,地熱發電案場如雨後春筍般冒出。

本刊更獨家掌握,國內營建商日勝生集團也對地熱發電事業有興趣,已透過旗下循環經濟子公司找上工程顧問公司評估地熱發電的可能性,可望為地熱發電產業再添生力軍。

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