2016/11/05
經濟部能源局
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整理／李茗家
資料來源／經濟部能源局、台灣經濟研究院、臺灣能源期刊
1905年日本人組團到臺灣進行石油探勘工作，發現出磺坑油源及錦水天然氣田，為傳統天然氣發展的萌芽階段。百年之後，在新技術與新時代的衝擊下，天然氣也跟隨潮流趨勢，不再只有「傳統」。
受到全球越來越重視CO2減量，相較於煤炭或石油等其他化石燃料，天然氣在燃燒時產生的CO2及污染物較少，各國政府取其潔淨特性，利用天然氣取代煤炭及石油做為燃料，已逐漸提高其在能源配比的權重。根據資料顯示，近20年天然氣占能源消費比重自1994年22.2％增加至2014年23.8％，天然氣消費量與占比正逐漸提升中。天然氣泛指源自於地下的氣態碳氫化合物的混合物，80％以上的成分是甲烷（CH4）。與潔淨能源劃上等號，或許就是你對天然氣的印象，近年來更出現「非傳統天然氣」，你知道傳統及非傳統天然氣的差別嗎？
傳統與非傳統之間的差別，主要是依照天然氣存在的地質條件與開發特性而有所不同。
傳統天然氣經生成後，會順著岩層中的孔隙往上流竄，直到遇到無法通過的岩層後，就會積存在那裡，若這時的地層結構為封閉構造，通常就有機會讓天然氣積聚形成氣田。
由於傳統天然氣通常位於岩層的頂部，開採時利用垂直開採方式，藉由地層構造與地表大氣之間的壓力差，將天然氣經由氣井釋壓至地表，即可產出。
至於非傳統天然氣諸如緻密砂氣（Tight-sands Gas）、煤層氣（Coal Base Methane, CBM）、頁岩氣（Shale Gas）及天然氣水合物（Natural Gas Hydrates）等，就需要較高的技術來突破不一樣的地質環境，產量大且具備商業價值。
以頁岩氣為例，頁岩氣多存在於泥岩、高碳泥岩、頁岩及粉砂質岩類夾層中，需要先垂直開鑽至預定深度後，再水平鑽至岩層位置，也就是所謂的水平鑽井技術。除此之外，還須配合水力壓裂技術和近年開發的同步壓裂技術，而正因這些先進技術的成功應用，促使頁岩氣開採嶄露頭角。
簡而言之，非傳統天然氣可說是需要高超的專業開採技術的能源。
臺灣天然氣發展軌跡
根據《源起不滅》一書的內容，日本於1905年派遣石油地質調查隊，在臺灣進行全面性的地質調查及探勘，不僅成功發現出磺坑油氣源和錦水天然氣田，竹東、六重溪、牛山等地亦有所斬獲，為天然氣發展奠下良好的基礎。
早期的天然氣，主要供應給工業（糖廠和磚廠）使用，1930年日本人修築錦水到頭份的天然氣管線，成為臺灣第1條天然氣輸送管線；隔年，日本人利用天然氣分離出的液化石油氣（LPG），做為汽車燃料使用，成為全球第2個使用LPG車的地區。後於1932年，更開放供應給一般家庭使用，開啟多元應用的新氣象。
自1945年後，中國石油公司（現為臺灣中油公司）來臺接手日本人留下相關基礎設施，並開始建立探勘組織與培育人才，積極探勘油氣蘊藏。在1959年，錦水38號井成功開採，總算為多年的探勘工作，注入一劑強心針。後來也分別於鐵砧山及青草湖等地方獲得成果，讓臺灣自產天然氣開始邁向新的發展。
正因為陸地天然氣的成功經驗，探勘工作朝向近海海域前進。
1965年進行海域探測後，中油公司於1972年成立海域石油探勘處，專門負責臺灣近海海域之探勘與開發，期望擴大油氣生產的來源。經不斷嘗試探測與技術突破之下，於1986年，成功將新竹外海的長康油氣田（CBK）所產出的天然氣輸送回本島，寫下臺灣海域生產天然氣的新紀錄。
隨著國內天然氣田的產量逐漸衰竭，以及二次石油危機的經驗，政府與時俱進，積極調整能源政策、訂定進口LNG政策方針等措施，為臺灣天然氣發展劃下歷史新頁。
未來的可能性發展
自從頁岩氣革命成功之後，面對全球致力於尋求替代新能源的氛圍，非傳統天然氣開採技術的研發工作，已經如火如荼地展開，天然氣產業的發展也將朝向更多元的面向。
臺灣的能源高度依賴進口，未來在傳統天然氣來源與投資開採方面，除穩定供應及來源多元化，確保國內供氣安全及穩定，亦應保持關注非傳統天然氣之發展趨勢，在甲烷水合物等尚待開發的潛力股上，尋求合作與交流的機會，或許可以再次為臺灣能源發展史開創新的里程碑。
傳統天然氣
主要存在於油田和天然氣田，藉由有機物質因地層變化及高溫高壓等環境因素，使其裂解為石油或天然氣。此種天然氣除大部分是甲烷之外，通常還會有其他物質如乙烷、丙烷、丁烷、及CO2、N2、H2S等氣體，必須淨化、萃取或調整其熱值。
在礦藏中主要以氣體形態存在於砂岩孔隙中，開採時靠著蓄積的高壓自地底衝出，故產能往往隨其壓力下降而下降。初期產量很高，通常8年左右為高峰期。
頁岩氣
頁岩層中的天然氣，以吸附或游離狀態存在於泥岩、高碳泥岩、頁岩及粉砂質岩類夾層中。值得注意的是，生產週期長是頁岩氣的特點，開採壽命一般可達20年至30年。但頁岩氣受到低滲透率和低孔隙度的影響，使其開採難度較大。
煤層氣
從地下的煤層生產，以大分子團的方式吸附或附著於煤層中。
就煤礦開採而言，煤層氣是煤礦生產過程的潛在風險，同時煤層氣又與採煤有直接的關聯性，採煤之前如不先採煤層氣，則必須排到大氣中。
煤層氣採收過程，首先需排水，減低煤層壓力，促使煤層氣自煤礦中解析成小分子，並脫附及擴散至煤層中，而後流動至管路及生產井。煤層氣的採收初期產量較低，但生產周期長，可達20年至30年。
緻密砂氣
緻密砂氣通常存在於相當堅硬且幾乎無法滲透的沙岩或石灰岩，且大都存在於陸上，所以需要特別的技術如壓裂及酸化，提升岩層滲透性，以便開採。
天然氣水合物
天然氣水合物也稱為甲烷水合物或可燃冰，為水結晶體結構內形成含甲烷的固態籠型水合物，多分布在極區永凍層、大陸邊緣深水陸坡海域。雖然其蘊藏量較其他天然氣資源都還要龐大，但是開採技術與環境風險難度最高。
關鍵字：天然氣,傳統,非傳統