地球,大火球 地熱發電炙手可熱

文/戴定國 |2012.04.22
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冰島火山兩年前噴發,火山灰瀰漫造成歐洲各地災情嚴重,不過,冰島蘊藏豐富的地熱也引起英國注意,打算將地熱轉化為電能。英國能源大臣亨德利五月將前往冰島,討論建設「海底高壓電纜」,把電輸送至英國,減少對石油的依賴。

英國與冰島的輸電線一旦建成,將達一千至一千五百公里,把遍布歐洲的能源網絡與英國連接起來,輸送清潔可靠的能源。目前英國已建成的國際輸電線有兩條,分別與法國和荷蘭相接。此外連接愛爾蘭的纜線將於今秋開通,連接挪威的九百公里纜線,計畫二○一九年開工。

英國隨著北海石油和天然氣消耗殆盡,煤炭資源又汙染嚴重被禁用,正構思輸入北歐的風力、潮汐資源,以及南歐西班牙的太陽能。但冰島的地熱能源,無疑是最看好的。

冰島開發 已近八十年

冰島地殼較薄,火山和溫泉遍布全島,地熱資源豐富,估計可轉化成高達四百五十億千瓦電能。冰島首都雷克雅維克人口十八萬,是世界唯一完全靠地熱提供熱能的都市,自一九二八年開始以地熱轉換供給熱能,已近八十年。

一九二八年,不算最早。義大利是世界上最早利用地熱發電的國家,一九○四年利用地熱蒸汽運轉發電機後,即成為人類利用地熱發電的開端。日本是亞洲最早利用地熱發電的國家,一九四二年即在九州試驗成功。

人類早已知道地熱能源,卻只有少量開發利用,最大的阻礙是成本,地熱發電廠的成本是火力發電廠的兩倍。如今苦於石油價格高漲,才意識到必須戮力開發。

地球是一個巨大的散熱體,源源不絕排出豐富熱能,地表每年散失的熱量,相當於全世界一年所消耗能源的四成三。石油的蘊藏量有其上限,地熱可說是取之不盡。過去三十年,隨著材料和技術的進步,世界各國的地熱資源發展相當快,約增加六至七倍,且持續快速增加中,預計二○二○年可增至目前的三至四倍。

美國於一九六○年在加州建造第一座地熱發電廠,美國地熱田先天條件優渥,因此地熱發電發展迅速,目前已成為世界最大的地熱發電國家,每年利用地熱生產的電力約有一百七十億度以上,價值超過十億美元;但目前多集中於西岸如加州等零星區域。

環太平洋 地熱資源豐富

菲律賓在美國技術和資金支助下,積極開發地熱資源,目前發電量占該國總發電量的一成三,僅次於美國,成為世界第二大地熱發電國家。墨西哥地熱發電則為世界第三,義大利排名第四。

紐西蘭去年十一月啟用近二十年來最大的地熱發電站,開始向周邊十萬個用戶提供電力。澳洲地熱發電,也預定今年底正式商業運行。

全世界地熱資源主要分布於環太平洋地震帶,除了菲律賓,印尼共有一萬七千個島嶼,有數以百計火山,估計占全球潛在地熱能源約四成。印尼政府已展開雄心勃勃的開發計畫,估計需要投資一百二十億美元。世界銀行與亞洲開發銀行等機構最近已宣布將融資四億美元,德國也撥款兩億五千萬歐元,與印尼合作。

德國原先對地熱發電不甚熱切,在能源危機逼迫下,先在巴伐利亞州興建一座地熱發電廠;近十年來,地熱發電也成為德國社區型發電廠選擇之一。最近也與冰島簽署合作方案,將自高溫攝氏六百度的地下鑽取熱能發電,經由北海的海底電纜傳送,估計可供一百五十萬個家庭使用。

深層地熱 潛力更可觀

台灣也位於環太平洋地震帶,有豐富的地熱資源。一九八一年曾在宜蘭縣大同鄉、三星鄉交界處的清水興建地熱發電廠,使台灣成為全球第十四個地熱發電的國家。但因地熱井結垢阻塞和機組選擇不當,而於一九九三年關廠。

值得一提的是,日本九州電力會社發電用的地熱井,至二○○一年為止都是聘請台灣的中油探勘隊負責開挖。台灣全島的淺層地熱,根據一九八○年以前的探勘及普查資料估算,預計有近一千佰萬瓦的發電潛能,中斷開發殊為可惜。

相對於傳統淺層地熱能的利用,蘊藏於更深部地層(三千至一萬公尺)的熱能更是龐大,且較不受地域限制;美國麻省理工學院估計,全球深層地熱發電潛能約為地球石化燃料發電潛能的三百倍。

地熱發電不受氣候變化影響,可以保證全天候的安全持續供電,取代快速耗竭的石化能源。台灣的深層地熱,根據國科會在二○○八年的報告書,估計發電量可達七千一百佰萬瓦,相當於二點七座核四廠。





















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