位於南韓浦頂市的地熱鑽井現場，規劃為1.2MWe的增強型地熱發電廠。（圖片來源：DESTRESS Project）

蘊藏於地底的熱能，想要將之取出利用，事前的地質與水文調查是掌握生產與經濟評估的關鍵，透過將地熱場址分類，可使相同類別場址案例之間互相參考開發方法，以利規劃生產方式與後續處理。

由於地熱資源在台灣與全球皆屬於新穎能源，目前對於地熱資源開發的案例還不足以構成完整框架的分類系統，在台灣較常使用的分類有兩種：第一是種根據含水層深度，將地熱場址深度大於三公里的稱作「深層地熱」，小於三公里則稱為「潛層地熱」；第二種是根據熱能分類，根據溫度或焓分為低溫、中溫、與高溫區，根據地熱儲集層含有的熱量等級，採取不同的開採方式。高溫地熱地層由於出產熱液溫度高，以蒸氣出產為主，可以直接利用蒸氣壓推動渦輪發電，此種方式稱為「乾蒸氣式發電機」。

 

乾蒸汽式地熱發電機組：直接產出地層中的水蒸氣，送至氣輪機推動渦輪發電，發電後的蒸氣經由冷凝後可以回注地層，維持地層流體儲量。

中低溫地熱地層由於地層均溫較低，地層流體儲存在地熱儲集層內的相態為液態或氣態，鑽井至目標地層，利用地表與地底的壓力差讓流體自動產出，這時由於壓力降低，液體會瞬間氣化，產出的氣推動渦輪發電，此種發電方式稱為「閃發式蒸氣發電機」，或可以使用「雙循環系統」，其概念除了將無論流體相態或組成為何，將其直接利用加熱一沸點低的有機介質，使之氣化後推動渦輪發電，爾後冷卻再利用。

 

閃發蒸汽式地熱發電機組：透過單段或多段「閃蒸」，產生大量蒸汽，並經由氣液分離裝置分離出蒸汽，以蒸汽推動渦輪發電。

因應地熱儲集層不同的地質條件，所需的開採方式也不同。舉例來說，若一地層的孔隙率與滲透率較低，也沒有裂隙讓地層水流動，這時就需要靠人工方法來想辦法改善地層生產條件，最著名的方法為水力液裂法，此種被人工改造過後的地層就被稱為「增強行地熱系統」。由於水力液裂法易造成微震，科學家們想出另一種可以不接觸地層物質就能取熱的方法：單井同軸生產系統，將地表水注入井內，透過井壁吸收熱能後再抽出來取熱，但由於此種方式取熱效益較低，可用大口徑井的方式增加熱交換表面積，或者需要侷限於地層溫度較高的地區取用。

根據不同地熱儲集層的分類，獲取現場資料後，透過相同分類的地熱儲集層來評估適合的開採方法，可在做生產規劃時提升效率，也可將過去所遇到的問題作改進與預防。

（本文由科技部補助｢新媒體科普傳播實作計畫｣執行團隊撰稿）

審校：沈建豪