中央研究院地熱發電計畫：現況及展望

李建成 中央研究院地球科學研究所

doi: 10.30067/TECNL.202309_(41).0001

台灣地熱發電的發展，這幾年似乎已經成為個發燒的議題。能源的不足、供電的需求、環保意識的高漲，隨著人類社會的持續高度開放，綠能的發展已經是這一、二十年來世界各國的重要課題之一。台灣的地熱的研究及探勘，在1970-1980年代世界上開始進行探索計畫時，政府部門也曾經花了相當的心，特別是台灣聯合礦業研究(工研院的前身)，在中油鑽井的協助下，進行了早期台灣地熱的探勘工作，奠定了一些基礎，雖然在1990年代就暫時中止了研究計畫。台灣的學界，基本上對於地熱相關的研究，也一直不是主流，投入的人數和經費都少。

近十年來，特別是這兩三年，有了很大的轉變，除了國家能源計畫的兩期計畫(NEP-I和NEP-II)開始認真重新評估台灣地熱及發電的潛能，中央地質調查所也在政府政策下，積極進行地熱發電的研究計畫，也直接促成地球科學學界的積極參與。另外中央研究院也在總統府的學術顧問角色下，由院長親自督陣推展淨零減碳綠能開發的前端研究計畫，其中「地熱發電探勘研究及技術開發」，是中研院地球科學所(及永續中心)這兩年來，所承接的計畫項目。中研院的地熱計畫團隊，也邀請幾位國內其他大學專家教授，協助共同執行這項任務。

我們的第一個地熱發電探勘目標地區是宜蘭平原。宜蘭平原在地球科學上明顯的深部熱源，應該是和沖繩海槽擴張所伴生的地函及岩漿上湧，有密切的關係。例如龜山島下方的岩漿庫，及蘭陽平原南半側密集張裂型地震帶似乎與火成岩脈的侵入作用有關。我們在NEP-II研究成果的基礎下，更進一步探索宜蘭平原西側紅柴林-員山地區。這兩年來，進行了多項地球物理及地質的分析，包括了大地電磁、地震學(天然地震、地表震盪車)、震測剖面(中油執行)、水/氣化學、地表地質。從而建構了紅柴林-員山地區地熱地質地下模型，顯示了約一公里厚的四稜砂岩(上下夾了板岩層)，是個很好的透水儲水層。在紅柴林-員山地區，有幾條接近垂直的斷層扮演了重要的角色：引導深部4-5公里深的熱液上湧(在高地溫梯度下，估計超過150-180度？)，及或作為熱水阻隔層。如此形成了一個約1-2公里深的淺部熱水儲集層。

同時中研院與中油合作，將進行4-5公里深的深部地熱探勘計畫，在紅柴林-員山地區的淺部熱水儲集層下方，探索是否有好的條件可以進行深層地熱的開發，在這個地區開創更多地熱發電的潛能。先期的4-5公里探勘井及伴隨的井下量測與實驗，預計將在2023-2024年間陸續進行。