2018 年 3 月 11 日,终于听到台电中油要仿“离岸风力产业”组成“地热国家队”,纳入经济部地质调查所及财团法人工研院,持续多点开发地热资源。这项消息对于 2020 年地热发电的艰难目标──150MW,一定有相当的推进力,但如何让国家队成为民间开发的后盾,共同着眼后续蓬勃发展的愿景,得请经济部主事者务必深入思考。
3 年前笔者所属的海洋大学团队,在执行科技部能源主轴计划的过程中,曾分别与中油公司前董事长及台电公司综合研究所开会讨论推动地热发电的构想,台电中油对于地热发电的认识主要根据清水地热电厂的失败经验,对于邻近地热发电国家的成功关键较未深入研究。因此我们强调几项关键参数,例如:全球平均单井产能是 6.8MW、地热井的成功概率应有 50%~78%、菲律宾近期单井产能可以达到 10MW、地热钻井技术以空气钻井为主、2,500 米的深井约在 30 天内完井。
这些关键参数与过去经济部片面宣传的资讯完全不同,原因是国内再生能源政策与国际脱节 20 年以上,中油台电至今仍认为地热发电是高风险、高成本的再生能源,相关技术规格及经验仍落后于国际发展现况,这正是发展地热国家队的“主要挑战”。若是台湾的地热探勘及钻井技术与国际同步,地热发电的成本应该能大幅降低。近期国际再生能源协会(IRENA)2017 再生能源发电成本报告(Renewable Power Generation Costs in 2017)中,新西兰地热发电的均化成本(Levelized Cost of Electricity,LCOE)仅每度电新台币 1.74 元,大约是台湾地热发电趸售电价的三分之一,显示成熟的地热产业链对地热发电的重要性,国家队应利用现有经验及人才优势提供产业链发展环境。
就长远规划而言,地热国家队投入的好处在于协助设立地热潜能区的馈线及道路设施,尤其在民间缺乏地热探勘资料的情况下,能开发地热尚不足经济规模,且前期开发风险较大,有国家队挹注所需要的基础公共设施,对于民间企业及公民合作社投入地热发电会更有诱因。
但经济部有个让人费解的论点,强调国家队“主要针对浅层地热(300 到 500 米内)开发”,但国际上地热生产井的深度都在 500 米以上,中油过去为日本九州电力公司代操作钻掘的生产井已达 3,000 米,在知名商业管理公司 Frost & Sullivan 的地热能源白皮书汇整,超过 3,000 米及高于摄氏 200 度的条件才称做深层地热(deep geothermal),常规地热发电的生产井深度为 500~1,500 米(见下表),若要责成科技部负责深层地热的研究开发,应参考德国 2007 年开始发展地热的策略,由研发单位地球研究中心(GFZ)与国际地工机具大厂海瑞克(Herrenknecht)合作发展先进自动钻机 Innova Rig,成为德国发展深层地热及科学钻井的主力钻机。而在短短 10 年内,德国已有 45MW 的地热发电成果了。
地热资源分类表
(Source:Japan onsen power whitepaper 2017, Frost & Sullivan)
(首图来源:Flickr/ThinkGeoEnergy CC BY 2.0)