2002/12/05
經濟部能源局
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■撰文／圖片：林錦仁
地熱能，簡稱地熱，係地殼內之高溫熱水汽資源，可開發用來發電，及做為工業上加熱或農業上溫室培育等多目標之利用。自從1904年義大利拉德瑞羅（Larderello）地熱田首次成功的利用地熱發電以後，紐西蘭、日本、美國、冰島、菲律賓、印尼及土耳其等國均競相開發利用，蔚成風潮。
自1973年發生石油危機以後，世界各國更不遺餘力的從事計劃性的地熱探勘，希望儘速開發自己國內的自產能源以取代石油，從而減少對石油輸出國家的石油進口依賴。目前美國之地熱發電力3,400MW，世界第一，其次為菲律賓2,000MW、墨西哥1,000MW，義大利900MW，其餘國家亦積極開發中。
台灣地處環太平洋地震帶與火山區，地熱蘊藏條件頗為優異，政府鑑於開發地熱能源對促進台灣經濟發展之重要性，自民國54年起開始台灣地熱資源之探勘與生產。在經濟部礦業研究所與中油之合作探勘下，先後曾在台北大屯山及宜蘭清水、土場等地熱區實施鑽探，均鑽獲豐富之高溫熱水汽。國科會並進一步在清水地熱區利用地熱試驗發電成功，為我國地熱發電開啟了新紀元。
大屯山地熱區
大屯山地熱區位於台灣北端之大屯山火山群內，其地表大部份為由火山噴出之安山岩流所覆蓋，部份則為沉積岩之中新世五指山層。本地熱區之地熱活動頗為熾烈，南起新北投，北止金山間，總長約18公里的地帶內，計分布有大磺嘴、馬槽、死磺子坪及金山等四個主要地熱徵兆區，區內並有暴露高溫溫泉及噴嘴汽孔等二十餘處，地熱蘊藏之潛能顯示頗為優越，因此被選定為台灣第一個地熱探勘之地區。
本地熱區自民國54年起，經由礦研所所鑽之16口，自68至519公尺深不等之淺井，及中油所鑽之4口，自1,008至1,510公尺深之深井，相繼鑽獲大量之高溫熱水汽。若以中油鑽探該區最深的E-208號井為據，其鑽獲之熱水汽溫度高達293度，流量每小時33噸，根據國外地熱專家之估計，本地熱區之熱水儲蘊量，至少可提供發電100至500MW之譜，足見其地熱蘊藏潛能之優異。
本地熱區雖經鑽探證實蘊藏豐富之熱水汽，唯目前所鑽之熱水汽大部份呈酸性，以致井內套管易受蝕壞，終致無法利用發電。因此自62年起，鑽探工作乃停頓下來，同時著手研究如何避開酸蝕問題，以做為未來選定井位之依據。而事實上，這種情形在日本九州之八丁原地熱田也曾發生過，其2號井生產之熱水汽酸鹼值達2.4，屬強酸性，但其他井則生產呈弱鹼性之熱水汽，極適合發電之用，於1977及1988年先後建造完成二部各55MW的發電廠，合計發電力110MW，成為目前全日本發電力最大的單一地熱田，迄今仍正常穩定運轉中。
清水、土場地熱區
大屯山地熱區之鑽探工作暫告停頓後，政府為積極推展其他地熱區之探勘，乃開始全台灣地熱徵兆區之調查與研究，並由礦研所選擇宜蘭土場地區，鑽探共7口深161至543公尺之測溫井，然後在鄰近之清水地區鑽探共8口深450至501公尺之測溫井，結果在兩地均鑽獲溫度為73至173度之熱水汽，證實此地區可能蘊儲頗為豐富之高溫熱水汽。
中油為進一步開發生產此區之熱水汽，自民國65年起，繼礦研所之後也曾在土場、清水地熱區共鑽探了15口深902至3,000公尺之深井，結果大部份均曾鑽獲高溫熱水汽，其最高溫度為230度，土場總流量約為每小時178噸，清水總流量約為每小時670噸。
清水、土場（含仁澤）地熱區位於台灣東北部之亞變質岩區，判斷其地下熱水汽乃非直接與火成岩接蝕受熱形成，故鑽獲之熱水呈弱鹼性，頗適合於發電利用。國科會乃利用中油清水4號地熱井之熱水汽，試驗發電成功，證實具發電潛力。復根據國科會之研究結果指出，本區之熱水汽若以雙閃發式（Double Flash）發電，總流量每小時310噸之熱水汽至少可發電6MW，以此類推，清水地熱區總流量每小時670噸，可發電約12MW。當然本區之地熱蘊藏量應不只於此，因此，如繼續鑽探開發以供運轉更大之發電廠，應是指日可待。
其他地區之地熱潛能
台灣之溫泉據文獻記載計有83處之多，這些溫泉之地面溫度可能已受到地下水冷卻影響，自不能代表地下熱水之原始溫度，而必須根據溫泉化學分析，才能推算出熱水之原始溫度，俾以評估其地熱潛能。
根據調查42處溫泉之地球化學分析結果，計發現有27處溫泉之熱水原始溫度顯示在150度以上，其中亦有13處之溫度高達190度，足見除大屯山、清水、土場幾個已知地熱區外，亦有其他具地熱潛能之地熱區仍多。未來值得進一步優先探勘之地熱區計有烏來、礁溪、廬山、關子嶺、中崙、瑞穗、嘉蘭、金崙及知本等處，其中廬山、瑞穗、嘉蘭、金崙及知本等地熱區經中油鑽探測試，均有良好結果。
地熱開發及其未來
地熱係廉價的能源，開發及利用均不繁難，且無環境污染情形。自從能源危機發生後，世界各國均致力於地熱探勘、開發與利用，我國亦不例外。台灣的地熱探勘早在民國54年便開始，並曾在台灣各地之溫泉地區完成地球物理化學探勘，以及小口徑之淺井鑽探工作，均獲致良好成果。且根據礦研所早期評估，全台灣之地熱潛能應可供發電100萬瓩，顯現開發利用之優異潛力。另外為積極有效開發台灣地熱的需要，地熱人才之培訓亦相形重要。（本文作者為中油台探總處退休員工）