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雾霾问题让中国《十三五》重视地热发电及利用

亚博体育平台点击登入于2019-09-10 11:52:30,雾霾问题让中国《十三五》重视地热发电及利用,Kotoo科技新闻网(http://www.kotoo.com)
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雾霾问题让中国《十三五》重视地热发电及利用

2015 年底的冬天,位于陕西西安市的都市规划案(沣西新城)开始不需要烧煤取暖的契机,这个由民间企业新建的大型社区,也是中国第一个发行绿色债券用于城市发展的案例,总共发行共 16.7 亿人民币(约 73.4 亿元新台币),部分用于绿色供热技术的“公私合伙”(Public Private Partnership,PPP)专案,运用新形态地热工程技术──干热岩(Hot Dry Rock),使社区大楼及商业住宅都用地热能供热及制冷,全程完全无污染,将大量复制到中国其他地区,减少碳排放及燃煤引发的空气污染。

一则关于 EGS 的糗事

干热岩的地热工程技术又称为加强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS),科技部能源主轴计划第二期的地热研究就是以 EGS 为发展目标。经济部有一则关于 EGS 的糗事,2014 年的全国能源会议上,经济部提供的评估说国际上 EGS 要到 2035 年才会成熟,未料当年已经有一座商业化 EGS 地热电厂在德国运转,相关能源专家却浑然不知,以为台湾难以发展地热发电。近年美国能源部的“地热能尖端探索研究计划”(Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy,FORGE)计划,以 100GWe 为目标,发展 EGS 所需的各式先进探勘及高温钻井技术;瑞士是国际上最擅用浅层地温能于空调的国家,也积极发展 EGS(他们称为Stimulierte Geothermische System,SGS)技术开发 4,000~6,000 米的地热能做汽电共生(CHP),甚至期待地热发电可以取代核能及火力发电。目前韩国正在进行的 EGS 计划,也是由瑞士的地热工程专家协助进行。

为何中国要投入 EGS?

大部分的地热资源孕藏在富集放射性元素的花岗岩、花岗闪长岩等中生代的火成侵入岩体,却难以确保有足够推动涡轮机的热水/蒸气,因此需要以 EGS 技术开发岩石热能(Petrothermal),先进的钻井工程技术也可在低油价时代运用于低碳能源的开发,相对于年轻造山带的台湾,虽然缺乏先进钻井技术及相关经验,但破碎带的高温热水(Hydrothermal)已具有近 32GWe 的发电潜能。过去中国在《十二五》计划中有小部分地热发电技术研发,并实际在肯亚投资地热发电厂,取得地热钻井工作累积高温钻井经验,虽然中国在 1977 年即在西藏羊八井建立第一座地热电厂,但到 2014 年才第一次于青海共和盆地 3,080 米深处成功探勘温度高达 181℃ 的干热岩资源。

中国如何重视地热资源?

今年 2 月初,中国公布《地热能开发利用“十三五”规划》,除了加速干热岩工程技术的研发外,在地热发电及供暖利用均非常积极,地热发电部分预计 2020 年要新增 500MWe,集中于西藏、川西等高温地热资源区建设高温地热发电,以及在华北、江苏、福建、广东等地区建设中低温地热发电,预定促进 400 亿人民币(约 1,758 亿元新台币)的产业投资。地热能用于发电、供暖、致冷、种植、养殖、泡汤的总投资将达到 2,600 亿人民币(约 1.1 兆元新台币),共可取代标准煤 7,210 万吨,减少碳排放量 1.77 亿吨,在能源结构中的比率达到 1.5%。

技术标准及管理法规更重要

除了技术研发及促进产业投资外,更强调建立地热能开发利用管理系统和政策系统,形成地热能开发利用设备制造、工程建设的标准系统和监测系统,其实就是要追上国际水准的技术标准及地热管理法规,完整建立规模化的地热产业。

国科会在执行第一期国家能源主轴计划时,已有许多专家建议政府应该规划善用丰富的地热资源,检讨及修改不适宜的法令规章,设立《地热专法》取代《温泉法》管理地热资源;但到了第二期国家能源主轴计划时,有限的地热计划经费仅用于技术研发、探勘调查及钻井工程,导致投资地热的技术风险及执行风险仍高不可攀,绿能产业发展及减碳契机浪费在错误的决策上。

近期政府提出的“前瞻基础建设计划”中,新北市政府批评缺乏地热相关规划,过度重视易受到气候影响的太阳能及风力发电,反而忽视具有基载电力特性的地热发电。若搜寻其中关于地热发电的计划,仅在第 162 页前瞻技术试验规划了”地热发电系统”的第三方验证中心,每年 1.5 千万的经费共执行4年。规划者未注意到国内目前缺乏地热能发电系统的模组化经验及能力,仅有 250kwe 以下的试验性模组在清水地热运转,尚未有商业化的实绩,与国外 ORMAT、MITSUBISHI、EXERGY 等技术能力差异极大,现同时规划太阳能、风能、地热能的第三方验证中心,地热能会因为政策及技术能力等因素而缺乏营运绩效,徒然浪费经费,更合宜的作法是规划更具经济效益的“复合式地热发电系统”的技术验证,验证地热发电系统结合生质能、氢能、太阳能,小型风能、小水力能等,更能吸引国际厂商合作研发。

何不善用绿色债券?

将再生能源提升为基础建设公共设施的程度,已经是国际趋势,近五年绿色债券的规模已暴增50倍,所谓绿色债券系指企业或政府组织为环保基础建设、不动产开发与节能投资计划所需经费所发行的债券。根据气候债券倡议组织(Climate Bonds Initiative)的统计,已发行此类债券的指标民间企业有美商苹果与日本丰田汽车,政府机关则有法国与波兰政府,以及纽约大都会运输管理局。

换言之,中央政府及地方政府都可透过PPP制度与民间企业及社团法人合作,委托银行发行绿色债券,刺激保守的金融体系与国际“绿色金融”趋势接轨,即可减少举债编列特别预算,减少非专业的政治干预。地热能是打造台湾这世代“能源转型”及“循环经济”永续社会的”基载能源”,任何地热能的前瞻策略及规划都值得我们政府借镜,我们是唯一对气候环境有关键影响力的世代。

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  • “十三五”新增地热能供暖11亿平方米
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(首图来源:Flickr/ThinkGeoEnergy CC BY 2.0)

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