2003/05/05
經濟部能源局
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■撰文：邱瑞焜
各國均期待天然氣水合物能成為21世紀的新能源。台灣西南海域探測出蘊藏有豐富天然氣水合物，可能產出的天然氣達6,000億立方公尺，故理論及開採技術的研究，值得政府重視及投資。
天然氣水合物是一種新能源。加強新能源開發，一直是政府的施政重點，因此中油及國內能源學界長久以來不遺餘力研究，希望對西南海域天然氣水合物的基本特性有所瞭解。在2002年12月27日，經濟部中央地質調查所及國內研究單位共同舉辦「21世紀新能源天然氣水合物研討會」，希望呼籲各界積極加入相關主題的研究，進而促成新能源的探勘。
天然氣水合物是燃燒的冰塊
天然氣水合物亦可稱為甲烷水合物，簡單來說，就是天然氣分子被籠狀架構的水分子包「合」起來。其特性是在高壓（50個大氣壓）低溫（低於攝氏7度）的環境下生成，而因為天然氣水合物包含的氣體中，可能含有甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、二氧化碳或硫化氫等成份，所以形成一種類似冰塊，卻可以燃燒的物質。
由於組成結構多為天然氣與水，因此在常溫常壓下，1立方公尺的天然氣水合物，約可解離產生0.8立方公尺的水及150～180立方公尺的天然氣。天然氣水合物所以成為新能源，係因隨著各國的研究調查得知，目前全球天然氣水合物的蘊藏量保守估計至少有20×1015立方公尺，其所含有機碳總量達1×1019克，是已知全球化石燃料等資源總儲量的兩倍。
降低進口能源依存度
由於台灣大部份能源都是自國外進口，自產能源有限，每年僅有少部份天然氣從苗栗鐵砧山、出磺坑等地產出，對於國內龐大的能源需求實在是杯水車薪。根據能源會統計，我國進口能源依存度從66年的77.3％到86年的96.1％，再上升至91年的97％，而且87年全國能源會議時對於未來最終能源需求預測，在2020年達149百萬公秉油當量，是2000年的1.8倍；意謂如果沒有開發新能源或擴大使用再生能源，未來進口能源依存度只會越來越高。
我國西南海域蘊藏豐富的天然氣水合物，根據中央地質調查所2001年的報告，該海域因天然氣水合物可能產生的天然氣蘊藏量為6,000億立方公尺以上，以2001年天然氣消費總量估算，約可以供給國內使用87年，且分佈的範圍很靠近台灣本島，若探勘開發，不啻為降低進口能源依存度的好方法。
提高能源供應安全
由於天然氣為「低碳能源」，對污染程度低於煤炭及石油，因此隨國際間對溫室效應氣體排放問題的日益重視，多使用天然氣以取代煤炭、石油，亦成為因應二氧化碳減量可行的方案之一。因此廣泛使用天然氣已成為全球各國共同趨勢，例如：日本、韓國以及我國等，逐步將火力電廠改用天然氣。而在未來各國競相利用天然氣下，天然氣的蘊藏量及供給量是否滿足全世界之需求，將成為各國可能會面臨的問題。
據資料統計，自79年由印尼進口液化天然氣（LNG）後，初期每年進口150萬公噸；83年3月再與馬來西亞簽約進口，為期20年，第一年進口50萬公噸，第二年進口105萬公噸，以後每年進口225萬公噸，到目前液化天然氣每年總進口470萬公噸，逐年增加。依照87年全國能源會議的預測資料，到2020年液化天然氣將進口1,600萬公噸，而全球使用液化天然氣的總和將高達17,300萬公噸以上。
當各國開始以天然氣為主要能源，其供應容易因為季節需求或氣候異常等因素，導致用氣量大增，而使得供應市場混亂。另外，由於液化天然氣皆需靠特殊冷凍的液化天然氣船運輸，以一艘135,000立方公尺載重容積計算，到2020年估計需要約260航次。如此密集的航次，極易因為國際爭端、恐怖活動或是某些海域短期封鎖，造成天然氣的供應中斷，危及我國能源安全。這些情形將來或可以因開發西南海域天然氣水合物，產出自有能源而得到紓緩。
促進能源國際合作的好機會
國科會科學技術資料中心在2002年發表的「海洋與地球科學」報告指出，未來我國海洋科學界可能在國際上立足的技術有三項，除了抗癌海洋生理活性物質開發技術及二氧化碳海洋處置技術外，另一項就是深海甲烷（天然氣）水合物開採技術。該報告分析了日本及德國的資料，指出日本在2022年就可以將甲烷水合物開採技術實用化；而德國估計要在2025年將非傳統天然氣（指天然氣水合物）的輸送供應，佔天然氣需求量的25％。台灣目前雖還沒有相關的開採技術，但是在台灣的經濟海域內有龐大的蘊藏量，可以比照國際上石油公司合作探勘石油的模式，讓有興趣且有技術的國家加入研究開採的行列，一方面提昇我國相關技術能力，一方面共同分享產出的天然氣。
降低使用天然氣成本
天然氣在常溫常壓下是一種氣體，世界上75％的天然氣運輸是利用管線輸送。由於我國必須越洋自印尼、馬來西亞進口，故必須先將天然氣經過液化處理，再經由高壓、低溫之液化天然氣輪船運輸送至我國永安液化天然氣接收站，再經由氣化、減壓處理才會送至各末端使用者，而這些基本設施需要投資的金額都很高。因此，未來若相關開採技術成熟後，中油可以開發西南海域的天然氣水合物，然後直接從產地鋪設管線將天然氣輸送至台灣本島，將可節省液化及海上運輸的成本，降低天然氣的售價，連帶降低天然氣發電的成本，對整個民生經濟的影響很大。
預計未來隨著經濟發展及民生需求，勢必將進口更多能源以滿足需求。然而甚高的進口能源依存度會使國家承擔潛在危機，所以開發天然氣水合物這種新能源應該是政府努力的目標之一。政府初步可以鼓勵與補助天然氣水合物的基礎調查及研究工作，以利國內能源機構在未來國外開採技術成熟時，能立即跟國際接軌並引進技術，在最短的時間內投入天然氣的生產行列。（本文作者為國立台灣大學海洋所碩士）