新聞標題【民報】【專文】與NEP2執行長談地熱產業創新
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【專文】與NEP2執行長談地熱產業創新

 2016-06-27 17:35
在所有再生能源發電中,最能立竿見影卻也最被忽視的就是地熱發電。目前台灣的地熱發電容量是零,如何發展、在什麼地方,至今仍沒有整體的規劃。(圖片:宜蘭清水地熱發電場,來源:大同大學生物工程學系官網)
在所有再生能源發電中,最能立竿見影卻也最被忽視的就是地熱發電。目前台灣的地熱發電容量是零,如何發展、在什麼地方,至今仍沒有整體的規劃。(圖片:宜蘭清水地熱發電場,來源:大同大學生物工程學系官網)

NEP2地熱主軸研究經費80%花錯地方

過去這個月我與能源國家型計畫 (NEP2) 新上任的執行長、台大機械系楊鏡堂教授見過兩次面。當然都與NEP2地熱主軸計畫要繼續在三星紅柴林挖2800公尺的EGS地熱井有關。見面內容有些部份我已經另外寫文章發表了。如「寬待學界嚴對業界的政策可能推動地熱產業嗎 」發表於民報(2016年6月23日刋出)

第一次見面時楊教授表示,接任執行長職務有些突然。因原執行長李世光教授榮升經濟部長、找他這位原來在成果追蹤考核組的人接任的理由之一,是他沒有在做能源的研究計畫。 這與李世光教授三年前接NEP2執行長時對我說的理由是一樣的。李教授說他從來沒有做過能源研究計畫。找沒有做過能源研究的人當NEP2執行長是科技部徐爵民前部長的主張。是否正確當然是見仁見智。好處說是可以比較公正,但缺點則是對許多能源議題不夠熟悉。 我不是指學理方面,而是對一些實務方面的議題會不夠熟悉。當然我知道楊教授留學美國時是主修能源的。因為我們都是美國威斯康辛大學畢業,我在計算機科學系他在機械系。因我年紀較大又比較早去威斯康辛大學麥迪生校區留學,見面時他客氣的稱呼我為學長,真是謝謝他了。

在6月17日我拜訪NEP2計畫主持人經濟部沈榮津次長時,楊教授也趕來一起討論。 我說照我所知以後不會有NEP3。他說目前能源計劃正在提高到行政院層級,而他是執行秘書。這是我寫此文的理由之一,另一個理由是他說的那一句話「深層地熱工法優劣的選擇不是公開辯論可以解決的」。第三個理由是2016年6月23日看到的兩則新聞。一則是鴻海郭台銘董事長在6月22日鴻海股東會上說 ,政府有一半的錢是發錯地方。叧一則新聞是蔡總統與立委便當會。立委反應目前是新政府舊官僚。整個施政沒什麼改變,看不到改革決心, 人民也感覺不到改革。蔡總統也同意「積㢢難一步到位 」。但要求立委支持行政團隊,並給一些時間。

很不幸我認為,目前NEP2地熱主軸的研究經費有80%是花錯地方。不花不只省錢,還對台灣的地熱產業發展有益,可謂已經是「積重難還」了。而且這批舊官僚,我是說既有的計畫執行者及地熱主軸計畫主持人,要改變他們的錯誤觀念及作法還真是「很難一步到位」。因此、政府若真要改革、最簡單的方法就是: 若NEP2地熱主軸不能達到用滾動式管理、他們自己訂出的 「2016年底興建0.5 MW的深層地熱宣導電廠」的目標時,就將此地熱主軸計畫刪除。明年、後年剩下來的經費、移到更有效率的部門或計畫去。且由不同機關如經濟部能源局、經濟部地調所,來主導經費之分配使用。

震測車能量小測線短雜訊高導致預測不準

政府整天談創新、新政府更列出包括綠能產業在內的五大創新產業。 但過去三年NEP2地熱主軸計畫,有任何創新的東西可以拿出來讓大家看看嗎? 我認為完全沒有。過去NEP2地熱主軸計畫主要是在宜蘭平原做地質調查工作,經濟部地調所或中油公司探採研究所,都可以做,而且可以做得更專業更好。例如說在三星紅柴林花兩億元挖井,其井位選擇工作是由中央大學地球科學研究所黃乾盈教授帶幾個研究生在做調查。主要是用震測。不幸他們所使用的震測車所發射的人工震波能量太小了。 中油的震測車能量就大許多倍 。由於震測車能量小、測線短、由地面發震波、在附近幾個地點收反射波、收到的訊號有很大的雜訊。再以所收到的雜訊當反射波去做反演(Inversion) 來推論超過測線長度的地下深層結構、解析度很低。反演是使用別人發展的軟體或自行加演算法修改的軟體。再用既有的繪圖工具畫些好看的圖,做出所謂地底3D模型,就說是研究成果。不只沒有將原始資料公開發表,整理過的資料在相關人員正式發表論文之前,連在環保署進行環評的「利澤地熱電廠開發案」都不能使用 。更有地質相關環評委員,在2015年底環評專家小組會議上說,開發單位對利澤地區的地質調查資料不足。而明明2015年NEP2地熱主軸計劃已經花了一整年做利澤龍德地區的地質調查了。 我們向主軸辦公室要相關資料,半年也拿不到。不知是因為根本就沒有資料,或者是不給。NEEP的EGS井說是要利用地温梯度、其實是要找地下裂隙,與傳統的淺層地熱發電的挖井方式並無不同。解析度很低就找不到地下裂隙,而且電測資料導電度高並無法判斷是熱層或水層。更嚴重的事情是資訊界的那句名言「垃圾進、垃圾出 (Garbage in、Garbage out) 」在這裡發生效果了。震測時感測到的多是雜訉,反演軟體推論出來的地下結構就不會正確。對於三星紅柴林軍營旁的NEP2第一口井,原預測井底溫度160度C,但實際挖井後測得只有68度C。我認為其原因就是Garbage in、Garbage out。

最近 (6月29日) NEP2又要舉辦「三星地下地質與構造討論會」。請NEP2辦公室相關人員、以及計畫主持人、從科學學理上說服大家,預測不準不是震測波能量太小、雜訊太高所造成的。也請公開解釋為何預測井底温度會差到幾乎100度C。為何接下來再在同地區選擇其他井位時,一億元挖井經費再花下去、不會有相同的預測不準的情況再發生。這些問題都釐清了再挖井不遲,反正不差這半年。若到2016年底、還解釋不清楚的話,井就不要挖了。至少一億元還留著。這就是我們希望看到的挖井前進行的分析與政策辯論。

缺少工學院的地熱發電研發團隊如何創新

NEP2有六大部門。除了地熱主軸外、其他的部門都由工程司負責。而只有地熱主軸由自然司負責。目前的經費分配,不包括挖井的兩億元,大約80%都在做地質調查的工作。 而令我好奇的是現在改名叫資源工程系的原成大礦冶系並沒有在地熱計畫中有任何角色 。而且中央大學應用地質研究所也沒有角色,反倒是中央大學地球科學所王乾盈教授扮演重要角色。我的基本問題是: 完全由理學院的學者主導,工學院和應用地質的學者完全沒有角色,這樣研發團隊結構在地熱發電上有可能有技術創新嗎? 若有,這三年的成績是什麼?

有關如何自原本無地下水的深層高溫乾熱岩中取熱,是深層地熱發電的關鍵技術。我在「幾種深層地熱發電方法的比較」(民報2016年2月10日)的文章中,曾經介紹過其中的「加強型地熱系統EGS」及同軸雙套管的「閉迴路熱量收集系統CEEG」。EGS有很多問題未解決,包括 : 地底岩層裂隙如何發展不可知,兩口井間水是否可以流通、流量如何控制? 且注入的冷水與抽出的熱水間水量差距很大,也就是說流失率很大。因此、世界上包括日本、法國、美國等國家雖有作些試驗性的計畫,但在研究了近40年,到今天並沒有實際上商轉的EGS地熱電廠。那麼NEP2地熱主軸辦公室、到今天還在堅持兩口總深度為5000公尺的井都需要挖在三星紅柴林、只因為EGS系統要有一口生產井、以及一口注入井的說法、說得通嗎? 尤其是第一口深井井底只有68度C、即使兩口井間水流通了,也不可能做出0.5 MW的電廠來 。

CEEG是諾貝爾和平獎級的創新

我們主張趕快把另外一口井移到包括宜蘭利澤工業區、宜蘭龍德工業區、員山宜蘭科學園區或屏東四重溪溫泉公園區内。若2800公尺深井井底有高溫又有地下水,可以馬上取高溫高壓熱水 ,閃發成蒸氣來發電,打破台灣地熱發電目前容量為零的窘境。若是有熱無水、也可以做CEEG井之用。NEP2人員說CEEG目前只有專利概念,國際間還未有實際取熱發電的例子,因此台灣還不應投入。其實在台灣做EGS是 Me Too、是Copy,完全不是創新 。正因為CEEG在目前只是美國2011年核可的一個專利。専利所有人為博特丹.沙基維茲博士(Dr. Bohdan Zakiewicz)。國際上尚無實做成功的例子、台灣佔了高地溫梯度故挖井成本較低的地利、如果投入適當研發資源、並解決其中技術問題而實做出2800公尺深井的CEEG地熱電廠來,即使只有0.5 MW,也是一個很大的創新。

圖: 閉迴路熱量收集系統CEEG工法(Complex Energy Extraction from Geothermal resource),在地底300℃以上的地層取熱不取水,將熱能引到地表發電。(截圖自利澤地熱電廠開發案環境影響說明書)

記得我代表蘭陽地熱資源公司2014年1月在能源局申請100MW發電容量的深層地熱發電機組試驗性計畫時,報告説我們公司計畫要挖一口五公里深的豎井、九口五公里深再轉向東再挖五公里的定向井、共要發100MW電的深層地熱發電機組試驗性計畫。 在審查會時、就有一位審查委員發言說、我們這個計劃如果做得出來、可以得諾貝爾獎了。審查會後來核准我們做10 MW、可以挖一口豎井、一口定向井。是的、CEEG井實作時要克服許多技術及工程問題。但這就是創新。

若NEP2地熱主軸計畫將第二口井移到已知有高地溫梯度的利澤工業區環保局前空地、或移到屏東四重溪溫泉公園、挖2800公尺深井、開始研究CEEG井相關的問題,包括高溫挖井及深井雙套管取熱等,這些都是創新。如果研發成功、便可在核一廠、核二廠內向大屯山挖多支雙套管取熱,馬上可進行CEEG深層地熱發電取代核電基載機組的工作。這更是可以得諾貝爾和平獎的創新。

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