星期四, 18 12 月, 2025
台股產業別只談風電光電!被遺忘的「地熱」才是台灣能源的真正王牌

別只談風電光電!被遺忘的「地熱」才是台灣能源的真正王牌

當台灣的「護國神山」台積電,其一座先進晶圓廠的用電量就足以超過整個東台灣的總和時,「電從哪裡來?」這個問題,早已從環保議題,升級為動搖國本的經濟與安全議題。在風力與太陽能等間歇性能源的喧囂中,有一位沉睡的能源巨人,正悄悄地在台灣地底醞釀著一股穩定而磅礡的力量——這就是地熱發電。

許多投資人對地熱的印象,或許還停留在陽明山上的裊裊硫磺煙,或是宜蘭清水那座看似規模不大的電廠。然而,這項被長期低估的能源,可能正是解開台灣能源轉型僵局、確保產業競爭力的關鍵鑰匙之一。它不像太陽能有日夜之分,也不像風力發電看天吃飯,地熱是地球自身心跳所提供的24小時不間斷的「基載電力」。

本文將從台灣本土的拓荒者——結元能源的實例出發,深入剖析地熱發電成功的核心要素與開發的真實風險。更重要的是,我們將拉高視角,對比全球地熱龍頭美國的技術前沿,以及與台灣地質條件極為相似、卻在地熱發展上步履蹣跚的日本,從他們的經驗中,為台灣的投資者與決策者,找出一條清晰可行的未來路徑。這不只是一篇能源分析,更是一份關乎台灣未來數十年產業命脈的投資啟示錄。

沉睡的火山巨人:台灣地熱的潛力與現實

台灣位處環太平洋火山帶,活躍的板塊運動賦予了我們豐富的地熱資源,這是不爭的事實。然而,將地底的熱能轉化為家家戶戶可用的電力,是一條漫長且充滿挑戰的道路。在這條路上,結元能源開發公司(Chieh Yuan Energy Development)扮演了先行者的角色。

從宜蘭清水到大屯火山:結元能源的拓荒之路

要理解台灣地熱的現況,必須從兩個關鍵地標說起:宜蘭清水與新北大屯山。

首先是位於宜蘭縣大同鄉的清水地熱發電廠。這座電廠極具代表性,因為它採用了「BOT+ROT」(興建-營運-移轉 + 整建-營運-移轉)的公私協力模式,活化了早期中油探勘後留下的舊有井區。結元能源接手後,成功克服了管線結垢、熱源衰減等技術挑戰,於2021年底正式商轉,裝置容量達到4.2MWe(百萬瓦),滿載時約可供應12,000戶家庭的用電。清水的成功,不僅是技術上的勝利,更證明了透過現代化的工程與管理,沉寂數十年的地熱資源是能夠被喚醒並創造價值的。它為產官合作立下了一個重要的典範。

另一個截然不同的戰場,是新北市金山的四磺子坪先導電廠。與宜蘭清水屬於「濕熱岩系統」不同,大屯火山區是典型的火山型地熱。這裡的熱源溫度更高,但酸性也極強,對鑽井設備和管線的腐蝕性是一大考驗。結元在此處建立的1.2MWe先導電廠,其象徵意義遠大於實際發電量。它成功驗證了在台灣開發火山型地熱的可行性,等於是為未來更大規模的開發案(如規劃中的硫磺子坪示範區)敲開了大門。這一步,代表著台灣地熱技術從相對溫和的環境,邁向了更具挑戰性、但潛力也更巨大的領域。

從結元這兩個案例可以看出,台灣的地熱開發已不再是紙上談兵,而是積累了寶貴實戰經驗的進行式。

不只是溫泉!揭開台灣地熱資源的四種類型

一般民眾提到地熱,聯想到的多半是溫泉。但從發電的角度來看,地下的熱源遠比我們想像的要複雜。根據地質條件,台灣的地熱資源大致可分為四種類型,每一種都對應著不同的開發技術與潛力:

1. 火山型地熱(Volcanic Geothermal):代表區域為大屯火山、龜山島、綠島。如同一個埋在地底的巨大引擎,岩漿庫持續釋放高溫熱能。這種熱源溫度極高,發電潛力巨大,但通常伴隨著高酸性的熱液,技術挑戰也最高。

2. 濕熱岩系統(Hot Wet Rocks):代表區域為宜蘭清水、台東知本及金崙。這是目前台灣最主流的開發類型。地層中已有豐富的熱水和蒸汽,透過鑽井將其導出地面,推動渦輪機發電。我們可以將其想像成一個天然的地下高壓鍋,開發者要做的就是安全地打開閥門。

3. 沉積岩盆地熱系統(Hot Sedimentary Aquifers):主要分布在台灣西部平原。廣大的沉積盆地深處蘊含著溫度不等的熱水,雖然溫度普遍低於前兩者,但其優勢在於面積廣闊、資源儲量穩定。這種系統更適合用於區域供暖或需要中低溫熱能的工業製程,也可以透過溫差發電技術(如ORC有機朗肯循環)進行發電。

4. 乾熱岩系統(Hot Dry Rocks):這類地熱田的特點是「有高溫,但沒水」。地底深處有高溫的乾熱岩體,但缺乏流動的熱液作為傳導介質。開發這種資源需要更先進的技術,也就是後面會提到的「增強型地熱系統(EGS)」。

理解這四種類型至關重要,因為它告訴我們,台灣的地熱開發並非單一路線,而是可以根據不同地區的地質條件,採取不同的策略與技術組合,這也為投資者提供了多元的評估視角。

地熱發電的「三把鑰匙」與「四大關卡」

地熱開發不像蓋太陽能板或風機那樣直觀,它更像是一場深入地心的精密探險。一項地熱專案的成敗,取決於能否掌握「三把鑰匙」,並順利通過「四大關卡」。

成功方程式:時間(Time)、溫度(Temperature)、面積(Area)

地熱開發成功的三大核心資源要素,我們可以稱之為「TTA法則」:

1. 時間(Time):地熱是資本密集且開發週期長的產業。從最初的地面地質調查、地球物理探勘,到最關鍵也最昂貴的鑽井驗證,再到電廠興建與商轉,整個過程動輒5到10年。這對於講求快速回報的投資者而言,是一場耐力賽。時間的投入不僅是金錢成本,更是機會成本,因此精準的專案管理與時程規劃至關重要。

2. 溫度(Temperature):溫度直接決定了發電的效率與技術的選擇。一般來說,攝氏150度是傳統地熱發電的經濟門檻。溫度越高,蒸汽壓力越大,發電效率也就越高,可使用的技術選項也越多。反之,溫度較低的地熱資源,則需要依賴效率較低的二元循環發電系統(Binary Cycle),這會直接影響發電成本與最終的投資回報率。因此,前期的探勘工作能否精準鎖定高溫區,是成功的首要前提。

3. 面積(Area):地熱電廠需要足夠的土地面積來設置鑽井平台、管線系統、冷卻塔與發電機組。更重要的是地下的「熱儲層面積」。一個具備商業開發價值的地熱田,其地下的熱水儲量必須夠大、夠穩定,才能支撐電廠未來20至30年的長期運轉。這就像開採金礦,不僅要找到礦脈,還要確保礦藏的儲量足夠支撐開採成本。

跨不過的坎?資源、法規、技術、經濟的四重考驗

掌握了TTA三把鑰匙後,開發商還必須面對橫亙在眼前的四大關卡(RRTE):

1. 資源(Resource):這是所有關卡中最根本、也最具不確定性的一關。地下的情況無法百分之百預測,即使做了最詳盡的地面調查,最終還是得靠「鑽井」一翻兩瞪眼。一口探勘井的成本動輒數億新台幣,一旦鑽下去卻發現溫度或水量不足,前期的所有投資都可能付諸東流。這種高度的「鑽探風險」,是地熱投資最大的進入障礙。

2. 法規(Regulations):在台灣,地熱開發涉及《再生能源發展條例》、《環境影響評估法》、《水土保持法》等多重法規,行政流程繁瑣複雜。從土地取得、部落溝通、環評審查到取得電業籌設許可,任何一個環節的延宕,都可能讓專案陷入泥淖。一個清晰、簡化且可預測的法規環境,是吸引長期資本投入的必要條件。

3. 技術(Technology):從探勘技術的精準度、鑽井技術的效率,到抗腐蝕材料的應用、發電系統的選擇,每一步都考驗著開發商的技術整合能力。台灣雖然有中油累積的鑽井經驗,但在高溫、高酸性的地熱井方面,仍有許多需要向國際取經之處。特別是未來若要挑戰更深層的「增強型地熱(EGS)」,技術門檻將會更高。

4. 經濟(Economic):最終,一切都要回歸到商業可行性。這包括:前端的探勘與鑽井成本、中期的電廠建置成本,以及後期的營運維護成本。這些成本能否被台電的躉購費率(FiT, Feed-in Tariff)所覆蓋,並產生合理的利潤?專案的規模是否達到經濟效益?能否取得穩定的專案融資?這些都是投資者在拍板前必須精算的經濟帳。

他山之石:從美國與日本的經驗看台灣的下一步

要客觀評估台灣地熱的未來,就不能只看自己,必須放眼全球。美國和日本,一個是全球技術與裝置容量的領頭羊,一個是與台灣地質條件相似卻陷入發展困境的「優等生」,他們的經驗極具參考價值。

全球領頭羊的啟示:美國如何從「傳統」邁向「次世代」地熱

美國是全球地熱發電裝置容量最大的國家,其成功並非偶然。加州的蓋瑟斯(The Geysers)地熱田是全球最大、開發最久的典範。但美國真正的啟示,在於其不斷向前看的技術創新精神,特別是從傳統地熱(CGS)邁向「次世代地熱」的決心。

所謂「次世代地熱」,主要指增強型地熱系統(EGS, Enhanced Geothermal Systems)與更前瞻的進階型地熱系統(AGS, Advanced Geothermal Systems)

    • 增強型地熱系統(EGS):這項技術的核心思想是「化被動為主動」。它不依賴天然的裂隙與熱液,而是透過高壓注水(類似頁岩油的壓裂技術)在深層的乾熱岩中製造人工裂縫,再注入水使其循環受熱,最後抽出高溫水或蒸汽來發電。EGS的革命性在於,它理論上可以「在任何地方」開發地熱,徹底擺脫了對特定火山或熱液區的依賴。美國能源部(DOE)大力資助的FORGE計畫,就是專注於EGas技術的研發。近年,新創公司Fervo Energy更與Google合作,成功在內華達州完成了商業規模的EGS鑽井測試,為Google的資料中心提供零碳電力,這標誌著EGS技術商業化的一大步。
    • 進階型地熱系統(AGS):這是一個更具未來感的概念。AGS旨在創造一個完全封閉的地下迴路,像是一個深入地底的「U型管散熱器」。水在封閉的管道中循環,只吸收熱量,不與周遭的岩體直接接觸。這樣做的好處是完全避免了誘發微地震的風險,也沒有水資源損耗的問題。AGS技術尚在早期研發階段,但它代表了地熱發電的終極理想。

美國的經驗告訴我們:地熱的未來不在於僅僅利用大自然「恰好」準備好的資源,而在於透過工程技術「主動創造」我們需要的熱交換系統。台灣目前仍停留在傳統地熱(CGS)的開發階段,但放眼未來,EGS技術將是解鎖台灣更深層、更廣泛地熱潛力的關鍵。

地理優等生的煩惱:日本為何在地熱發展上「起了大早,趕了晚集」?

日本與台灣同為火山島國,地熱資源蘊藏量高居全球第三,但其地熱發電的發展卻異常緩慢,裝置容量遠遠落後於美國、印尼、菲律賓等國。這個「地理優等生」的煩惱,對台灣而言是一面鏡子,極具警示意義。

日本地熱發展的困境主要來自兩個「非技術」因素:

1. 溫泉產業的強烈反彈:日本擁有根深蒂固的「溫泉(Onsen)文化」,溫泉觀光是許多地方鄉鎮的經濟命脈。溫泉業者普遍擔心,大規模的地熱鑽井會影響溫泉區的水量、水溫甚至水質,從而摧毀他們的生計。這種強烈的社會阻力,使得許多潛力巨大的地熱開發案難以推動。

2. 國家公園的法規限制:日本約80%的地熱潛力區,都位於國家公園或自然保護區內。嚴格的環境保護法規,使得在這些區域進行大規模的探勘和開發活動變得極其困難。雖然近年日本政府已開始逐步放鬆部分管制,但數十年來的僵局已讓日本錯失了發展的黃金時期。

日本的教訓是深刻的:擁有世界級的資源,不代表就能順利轉化為產業優勢。社會共識與法規配套,其重要性甚至超過技術本身。

台灣同樣擁有發達的溫泉觀光產業(如北投、礁溪),許多地熱潛力區也與生態敏感區或原住民傳統領域重疊。如何在能源開發、環境保護與地方經濟之間取得平衡,將是台灣地熱能否規模化發展的關鍵課題。日本走過的彎路,台灣沒有再走一遍的本錢。

投資者的羅盤:如何評估地熱產業的風險與回報

對於投資者而言,地熱是一個迷人卻也充滿挑戰的領域。它不像太陽能或儲能那樣容易理解,但其獨特的「基載電力」屬性,又使其具備無可取代的長期價值。

高風險、高回報的「探勘賭局」

地熱專案的風險曲線:

    • 前期(地質調查、地質探勘):此階段的累計花費相對較低,但風險是百分之百。這就像在買一張樂透彩券,所有的分析都只是提高中獎機率,真正的結果要等開獎(鑽井)才知曉。
    • 中期(探勘井與生產井鑽鑿):這是成本急劇攀升、風險也最集中的階段。鑽井成功,專案價值將呈指數級增長;鑽井失敗,前期投入可能血本無歸。這個階段的風險評估,高度依賴地質團隊的專業判斷與數據解讀能力。
    • 後期(電廠建置與運轉):一旦成功鑽獲足夠的熱源,專案的不確定性便大幅降低。此時的風險主要轉移到工程建造與營運效率上,這對於有經驗的工程公司而言,是相對可控的。

因此,地熱投資的核心,在於如何管理前端的「探勘風險」。這也解釋了為何地熱開發需要政府在前期給予更多的政策支持,例如提供地質鑽探數據、設立風險分擔基金或提供探勘補助,以降低私部門投入的門檻。

政策是最大的東風:躉購費率與法規鬆綁的重要性

對於長週期、高資本的基礎設施投資而言,穩定且可預期的政策是投資者最需要的定心丸。在地熱領域,這體現在兩個方面:

1. 具吸引力的躉購費率(FiT):政府設定的電力收購價格,必須能夠充分反映地熱開發的高風險與高成本。如果費率過低,將無法吸引開發商投入這場「探勘賭局」。台灣目前的階梯式費率設計(前十年費率較高,後十年較低)是一個正確的方向,旨在幫助開發商更快地回收前期的高額投資。

2. 明確且高效的行政流程:政府需要扮演「協助者」而非「關卡管理者」的角色。建立地熱開發的單一服務窗口,整合環評、水保、土地變更等複雜的行政程序,並主動協調地方與部落的溝通,將能大幅縮短開發時程,降低開發商的時間成本與不確定性。

結論:喚醒沉睡的能源巨人,台灣準備好了嗎?

台灣的能源轉型之路,正行至一個關鍵的十字路口。對穩定電力的極度渴求,以及對淨零碳排的莊嚴承諾,迫使我們必須檢視所有可能的選項。地熱發電,這位長期被忽視的沉睡巨人,無疑是拼圖中最不可或缺的一塊。

從結元能源在宜蘭與大屯山的實踐中,我們看到了台灣地熱產業從零到一的艱辛與突破。然而,要從一走向一百,實現規模化的商業發展,前方的挑戰依然巨大。

  • 對內,我們必須正視日本的困境,提前建立一套完善的社會溝通與利益共享機制,化解潛在的社會與環保阻力,避免重蹈覆轍。同時,政府必須拿出更大的決心,簡化法規,提供足夠的政策誘因,為這場資本與技術的長跑比賽鋪平跑道。
  • 對外,我們應借鏡美國的經驗,不僅要滿足於開發現有的「濕熱岩」資源,更要積極佈局EGS等次世代技術的研發與引進。唯有掌握更先進的技術,才能真正解開深藏於台灣地底的龐大能源寶庫。

對於投資者而言,地熱無疑是一場高風險的賽局,但它也提供了一個參與台灣能源轉型、分享長期穩定回報的獨特機會。當下一波能源革命的號角響起時,這位沉睡了數百萬年的火山巨人,或許將以超乎我們想像的力量,成為穩定台灣未來的、名副其實的「護國群山」之一。

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