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地熱發電–台灣綠色能源

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陳永平｜國立交通大學電機工程學系暨科技與社會中心智庫研究團隊

在2011年3月11日發生福島核災後，核能的安全性受到廣泛的質疑，世界各國的民眾對核能電廠的運作開始採取強烈的抵制手段，台灣的核四電廠也在此氛圍下遭受到封存的命運，不過為了因應後續能源政策的變化，許多再生能源的使用，一時間也成為熱門的話題，其中包括地熱發電的開發。

2014年6月，宜蘭縣環保局提出「乾淨能源發展」及永續相關議題規畫，預估宜蘭縣乾淨能源發展計畫，至民國114年的地熱總發電量100MW，加上水力、生質能、太陽能、風力發電，全年發電總量合計160MW。宜蘭縣長表示：地熱源源不絕的電能，將使宜蘭成為電力輸出大縣，以地熱軸心產業，健康理療產業，高價優質的農業特產更可能應運而生。以下便來談談何謂地熱發電：

人類最早是將地熱直接使用在洗澡或驅寒，後來也將地熱應用在農業或工業的用途上，而首先將地熱用來發電的是義大利商人Piero Ginori Conti，他在1904年於Larderello從事地熱發電的研究，成功地讓4個燈泡發光。接著於1911年在當地建立世界上第1座商用地熱發電廠，之後雖然也有些國家投入地熱發電的研究，但都是屬於測試性質，並無建廠計畫，第2座地熱發電廠一直到1958年才在紐西蘭出現。

地熱的來源主要是地心高達6000℃的溫度，若由地面起算，每深入地面100公尺，溫度可約上升3℃。而地熱發電的原理則是利用地熱將地下水加熱，使其成為蒸汽之後用來推動渦輪機旋轉，進而將機械能轉換為電能，這種處理方式雖然與火力發電相同，但因地熱來源穩定，且運轉成本低廉，所以常被視為具有開發價值的綠色能源。對台灣而言，由於位在太平洋火環帶，本身具備了地熱發電的先天優勢，因此在1973年的石油危機後，中油公司於1976年也開始在宜蘭縣鑽井探勘，發現三星鄉與大同鄉交界處的清水地區蘊藏豐富的地熱，其地表溫度可達到90℃以上，這種情況在世界上並不多見，值得善加利用；於是在1980年由行政院國科會與中油公司、台灣電力公司共同合作，在當地籌建三百萬瓦的清水地熱發電廠，並於隔年併聯台電電力系統正式運轉，成為全世界第14個地熱發電國家。可惜的是，清水地熱發電廠因地熱井結垢，再加上管線鏽蝕，因而蒸汽及熱水量持續下降，使得發電量由初期的每小時2000千瓦以上，到1993年只剩下每小時180千瓦左右，不再有任何效益可言，終於在1993年11月面臨到關廠的命運。

時至今日，世界各國因為氣候變遷與地球暖化的問題，無不卯足全力發展節能減碳技術，台灣當然也不例外，除了開發太陽能與風力發電外，清水地熱發電廠在停擺20年後，於2012年再由宜蘭縣政府以「清水地熱發電ROT案」提出招商，後由噶瑪蘭清水公司投資2.3億元開始整建，預計在2014年正式營運，發電量1千2百萬瓦，可供應2萬6千4百戶之家庭用電。

地熱發電雖然號稱是綠色能源，但有些環保的議題在開發時仍然必須謹慎處理，例如：發電時必須直接汲取地下熱水，容易產生地層下陷；此外，流出的熱水可能攜帶具毒性的化學物質，或者是排放出硫化氫或具放射性的氫氣，容易造成地面的水資源污染或空氣汙染。顯然地，科技的應用都依存著利弊與得失，該如何去權衡或取捨，在在都考驗著我們人類的智慧。（本文由科技部補助｢新媒體科普傳播實作計畫─電機科技新知與社會風險之溝通｣執行團隊撰稿／103年/06月）

責任編輯：黃承揚｜英商牛津儀器海外行銷有限公司

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