新聞標題【民報】如果沙崙在宜蘭
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如果沙崙在宜蘭

/台大資訊系教授、蘭陽地熱資源公司董事長

  2017-07-13 10:00
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清水地熱9號井。圖/高成炎提供
清水地熱9號井。圖/高成炎提供

7月6日,「前瞻基礎建設條例」通過立法院三讀,其中綠能建設部分接下來這一年半第一期的經費由70億元增加為100億元,7月9日在自由時報上看到國發㑹通過的綠能計畫共82億元,其中沙崙綠能科學城的建設經費36億元,其餘用在海洋科技專區,原先綠能建設規劃160億元要用到「沙崙綠能科學城」。因此這第一期的36億只是沙崙綠能科學城建設及計劃經費的4分之1,我因為在 6月24日去參加諮詢委員會議,對這個地點也有一些了解。

老實說,這個地點其實是相當不錯的選擇,因為就在高鐵站旁,開車5分鐘的時間,換句話講,這一次的綠能科學城主要是在開發高鐵台南站週邊的土地,而且全部是公有地、主要是台糖公司的土地,也不需要再花徵收的費用,只是這真的算是前瞻建設嗎?而且,綠能前瞻建設真的有需要落座在台南的沙崙嗎?

7月11日自由時報有關行政院院會通過的綠能預算是:高雄海洋科技産業創新專區22億元;台中港離岸風電產業專區5億元;沙崙科學城公共建設及低碳智慧環境基礎建置共36億元,其餘科學城綠能科技產業化技術驗證平台4億元、光電技術平台3.37億元,我的問題是,發展綠能真的需要產業專區嗎?綠能82億元經費用了74億(90%)在硬體建設,適當嗎?

因為在十幾年前,國科會(科技部)、經濟部、以及宜蘭縣政府,就在宜蘭縣政府旁邊畫了一塊很大的土地,開發了宜蘭科學園區 (正式名稱叫作新竹科學園區宜蘭基地)。那麼,我的疑問就是:為什麼不將這160億元的經費,至少是地熱部份的經費、直接轉到宜蘭科學園區來使用?宜蘭科學園區所有的硬體建設都已經建好了,我們為何沒有辦法將同樣是科技部主導的科學城計劃移到宜蘭來,尤其是綠能裡面的地熱發電的部份。

只需排除行政障碍、淺層地熱打破鴨蛋易如反掌

雖然宜蘭縣政府去年8月的清水地熱BOT標案,對得標的台電子公司「台汽電公司」的要求是,2020年0.5MW發電容量、 台汽電是承諾2020年1MW,其實,只要打破行政的障礙,宜蘭在今年底之前,也就是說早清水BOT案3年,要達到淺層地熱1MW,其實是易如反掌的事,只要沙崙在宜蘭。

只要地熱受到政府重視,因為,只要在清水地熱的9號井,台電開始接受宜蘭縣政府的售電,在更往太平山區的鳩之澤溫泉的仁澤2號井,羅東林管處依照曹啟鴻前主委在去年7月19日參觀現場時的指示,由蘭陽地熱資源公司與林務局共同開發仁澤2號井,將仁澤2號井、現有的由中油在30年前挖的這一口井的井水用來先發電,發完電後的尾水再拿去當温泉區SPA之用,發出來的電給整個鳩之澤温泉園區使用,剩餘的就賣給台電,只要這兩項加在一起,今年底之前要發出0.5MW是易如反掌的事。


仁澤二號井。圖/高成炎提供

甚至只要再加上目前這兩個園區其他的井,例如,仁澤1號井以及清水地熱公園裡,目前井水只用來煮蛋及泡脚用的19號井及20號井等等,要發出1MW是一定可以達到的。

現在淺層地熱發展的瓶頸是,政府不把地熱當一回事,行政障碍太多,只要主事者改變心態,將地熱當成台灣發展綠能的重要選項,台灣的地熱發電我保障今年就可打破鴨蛋、至少達0.5MW甚至1MW。

加速地熱、小水力、小風力補大風電

這項小標題大家一定覺得很奇怪, 為什麼提到要加速地熱、小水利、小風力來補大風電呢?因為目前海上大型風電、即使政府全力去推動,到2025年時雖然號稱要有3GW,但是仔細看其規劃,2020年時也只有520MW,我一向擔心海上風機所面臨的海事工程困難與漁民及環保問題,這兩項問題不容易解決,因此存在著很大的變數,更何況在台灣最缺電的夏天下午通常是風平浪静之時,再大裝置容量的海上風機,實際上在此時段是發不出多少電力來的。

台灣有其他幾種很穩定的再生能源,包括川流式小水力,包括因為可以分散在各處而總量變成可預測的小風力,以及可以很穩定發電可當基載使用的地熱發電,尤其是淺層地熱發電,這些都是比較容易取得,而且比較穩定的再生能源發電。

大約8年前,我參與運作將小風力發電的躉購電價,由與大風力一樣的大約2.5元、提高到7元以上,一下子提高了3倍,本來以為台灣的小風力產業可以就此一帆風順發展,但是目前來看並沒有,小風力並沒有推展出去,原因何在,我很好奇,最近因參加躉購電價的座談會,與小風力業者有些溝通,他們指出,小風力其實最大的困難是政府定的規範,例如,每度電收購價高達8.9元的20KW以下的小風機,是按照一個案場算、而非每戶來計算。

另外,小風力、小水力以及我們地熱的小型機組所共同面對的一件事情,就是如何併網的事情,簡單講,像小風力這種不穩定的機組,併網只有一條路可走,就是先將發電機發出來的交流電,轉成直流電,再由逆變器轉到交流電,這在技術上不困難,然而,市面上卻沒有這樣的產品,有的只是大風機、用MW級去算的併網裝置,不然就是非常小、非常小, 大約在3 KW左右的併網裝置,而在100KW上下的變併網裝置、目前在台灣並不容易找到,台灣有能力製造這些併網裝置的公司,例如台達電也嫌這個市場目前還沒有發展起來而不願投入,這都是目前政府推動再生能源時,要在政策上、或者利用一些補助措施,來突破的現有障礙。

馬克宏:2025核電減半、2040禁售化石車、2050無煤非核

在國際政治舞台上快速竄起的法國總統馬克宏,提出使地球再次偉大的口號,而且,法國目前雖然核電還佔70%,馬克宏説在2025時要減半,2050年達到非核,而且,2040年時要禁止石化為能源的車子,只能有電動車,在2050年要把法國境內的所有核電全部除役,連燃煤及燃天然氣的發電廠也全部禁止使用,所有的電力要來自再生能源。意即2050年時,法國所有的電力要來自再生能源,這足足比我近年來一再倡言的台灣可以2035年電力自主慢了15年。

台灣之所以可以比法國更早15年達成電力自由,並不是因為我們天縱英明,而是因為台灣有黑潮及地熱這兩項優異的天然資源的地理條件。我在日本311福島核災後,開始由太陽光電轉為研究深層地熱,2012年開始在各地演講,主張2035年時黑潮發電佔10GW,地熱發電佔20GW,當然,我這樣的主張到今天為止,還是被台灣政府官員看成是夢想,被台灣的一些地質學者以及某些企業人士看成是瘋子,但其實我這樣的主張,是有相當的科學依據。

黑潮發電目前還不是我努力要推動的,我目前要努力推動的是20GW的深層地熱發電,我認為在台灣,其實只要將核四廠、接著核二廠、核三廠、如果有需要的話,再加上已經進入除役程序的核一廠,在使用現有的蒸汽渦輪發電機組及供電設備的條件下,全部變成深層地熱發電廠,這樣馬上已經有8.4GW的深層地熱發電容量了。

再加上在別的地點使用同樣的科技,即使用「CEEG 同軸套管取熱不取水的技術」,在各地包括沙崙綠能科學園區來建地熱電廠,那麼要達成20GW是非常可行的,6月24日我去參加沙崙綠能科學園區籌備處黃得瑞主任所召開的諮詢委員會議,我發言主張要在沙崙挖一口5000公尺深的地熱井,來展現政府推動地熱發電的決心及能力。

事實上,挖5000公尺的深井,對中油公司來講是易如反掌的事,因為中油公司在30幾年前,就在台灣西岸挖了80口超過5000公尺的深井,那麼在沙崙,挖口5000公尺的井又有什麼困難呢?因正好中油公司在去年底就已經收到前年所訂購的,可以挖6000公尺深井的新式挖井機具了,目前此機具放在竹東地區訓練操作人員,還沒正式使用。

除了可以挖在沙崙,這一口地熱井也可以挖在大屯火山群的四磺仔坪、加深目前已有1300公尺深的既有井,或者是挖在利澤工業區宜蘭縣政府環保局前面的空地,我估計挖在沙崙井底會有170度C,挖在四磺仔坪會有320度C,挖在利澤也會有320度C,接下來就可以進行CEEG同軸套管取熱試驗,只要取熱成功,則挖在新北市的四磺子坪、可以證明目前的核二廠可以快速轉變成地熱電廠;而挖在宜蘭縣利澤工業區,也可以證明目前封存的核四廠可以快速變成地熱電廠,如果是挖在台南市沙崙綠能科學城、可以證明,只要挖得够深例如7000公尺、甚至8000公尺,那麼全台灣各地都可以變成地熱電廠。

宜大:成立智慧及地熱學院

國立宜蘭大學在這一次的前瞻計畫中應有重要角色,不能像在能源國家型計畫(nep2)一樣完全沒有拿到任何研究資源,目前沙崙綠能科學園區的籌備處是在國立交通大學沙崙校區,無獨有偶,在宜蘭科學園區旁邊也有一塊52公頃的宜大城南校區,很可惜,這一塊城南校區宜大因為缺乏經費沒有好好使用,若前瞻建設計劃能撥些綠能經費到宜大及宜蘭科學園區,那麼綠能計劃可以更快速的推動,至少地熱發電的綠能計劃及相關人員,應該是放在地熱資源豐富的宜蘭而非在台南沙崙。

目前因為AlphaGo人工智慧下棋軟體打敗圍棋世界棋王,而使得人工智慧領域受到教育部及科技部的重視,科技部目前推出要花50億元來打造AI團隊, 建議宜蘭大學應該極力爭取,將城南校區建立為人工智慧及地熱發電的綜合學院,名稱可以是智慧綠能學院,或智慧地熱學院,實務上,可以將一些目前已有的綠能的相關課程及師資,移師到城南校區。

此外,也要極力擴大與宜蘭縣政府在清水地熱的合作案,因為在清水地熱9號井的合作案,目前是全台灣唯一的一個正在發電的地熱發電產學合作案,而且,宜大是在完全沒有拿到能源國家型計畫(nep2)任何經費下,透過與蘭陽地熱資源公司合作,就有目前隨時可以掛網售電的成果,這已經是全台灣第一的地熱發電研發成果了。


清水地熱9號井。圖/高成炎提供

目前在清水地熱9號井運轉的這台全流式渦輪發電機組,除發電機之外,全部台灣自製,而且已經可以滿足所謂的智慧機械的要求,在我們這個機組上,目前裝有50個感測器,對於整個環境條件及内部重要零件的運轉狀況,都做了非常詳實的記錄,這個基礎以及這個實驗區,可以變成台灣地熱發電產業的創始之地。

宜蘭大學原先是宜蘭農校。因此,宜大有非常強的農學院。例如宜大的第一任校長曹雨松教授,原來就是台大農工系的主任,並且在宜蘭農校服務多年,在宜蘭,除了清水地熱外,在太平山區的仁澤温泉山莊,也是林務局管轄,其中的仁澤2號井及仁澤1號井,每小時的自然出水量都達60噸以上,這兩口井都是井深約2000公尺,也是中油公司在30年前挖的井。

其實,宜蘭大學可以爭取將這兩口井撥用到宜大,至少可以爭取仁澤2號井來作為智慧地熱學院的進階試驗場所,因為在清水地熱一口井最多的出水量,每小時只有30到40噸左右,而在仁澤2號井,其最高出水量可以達到90噸,而平穩的出水量每小時也有60噸,這樣的井可以成為智慧地熱學院的一個重要的資產,宜蘭大學其實可以往這方面努力,而前瞻計畫更應該注意這方面研究的重要性,前贍計畫中的淺層地熱,建議就撥款在宜蘭,而且是撥款給宜蘭大學的地熱學院。

對宜蘭縣政府的建議

台北市長柯文哲引用聖嚴法師的話表示,只要方向正確、慢慢走也會到,錯誤的方向,你走得再遠都沒有用,他認為目前前瞻計畫的規劃,有些方向是錯誤的、多投錢只是浪費,並且要求林全辯論,當然,林全院長對此事置之不理,其實,我也蠻同意柯P的話,至少,我認為目前綠能方面有很多規劃方向有問題,包括全力推動海上風機等,另外,關於宜蘭縣政府,我也曾經寫文章提醒過,「爭取北宜直鐵不如建設宜蘭綠能」,當然宜蘭綠能指的主要是地熱發電。

我對宜蘭縣政府的建議:利用這一次前瞻計畫裡城鄉建設的機會,爭取如下幾件事情:

1. 爭取在仁澤 、清水、寒溪、羅東之間的電網饋線擴大成50MW,依照工研院1984年的調查資料,清水有62 MW 的潛能 ,仁澤、土場附近有26 MW 的潛能,若再加上寒溪等總共應該有100MW的潛能,那麼開發一半就有50 MW的地熱發電容量,佔了宜蘭使用電力的10分之1。

2. 以頭城地區的工業用地為基地,爭取由頭城向龜山島挖深井,挖5000公尺的定向井的經費,這樣,可以在距離龜山島最近的頭城地區,建立一個深層地熱發電廠,即使一口5000公尺深井的挖井經費高達4億元台幣,只要地底熱源够高、達250度C,至少能夠開發出2MW的電力,這樣就能與傳統的淺層地熱資源競爭了,因為依照能源局目前對淺層地熱的評估,1MW的初始建造費用是2.56億元,地熱發電最大的初始經費是挖井經費,深層地熱1MW即使4億元也合理,其中挖井估3億元發電機組估1億元。

另外一項是爭取在龜山島直接挖 2000公尺的傳統地熱井的經費,這樣,龜山島的熱源馬上可以開發出來,所需的費用也只不過一、兩億元,而且傳統井可以在下一個階段改成取熱不取水的CEEG井,由於龜山島是火山島井水有酸蝕問題,也可以同時測試地熱井抗腐蝕的能力,我也曾寫文章說明,可以不使用海底電纜、而用微波遙送電力的方式,將龜山島地熱電廠所發出來的電,直接送到頭城地區來使用。

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