作者：高成炎 台大資工系教授 蘭陽地熱資源公司董事長
很高興在2016年5月8日的民報論壇上，看到中正大學地震研究所暨應用地球物理研究所李元希教授 「台灣地熱發展方向」 的文章，其主要論點有下列幾項：
1. 增強型地熱系統（EGS），EGS是目前世界各國還在積極研究的深層地熱技術，有實證資料；迴路熱量收集系統（Complex Energy Extraction from Geothermal Resource, CEEG）CEEG只在專利概念階段。EGS目前仍在學習階段，沒有標準方法，地震、流體回收率、與流速問題要克服。
2. 因此除了做低溫地熱之外，台灣應繼續做EGS研究，CEEG則等外國有較多經驗後，再討論此方法在台灣之可行性。第二期國家型能源計畫(NEP)2地熱主軸，在宜蘭三星鄉挖的第一口井雖然溫度不如預期(地底只有68℃)，第二口井繼續挖在三星，可做兩井之間的地下水流等EGS相關試驗。目前NEP2是兩口井直接取熱水發電，並非EGS式地熱發電技術。
3. 利澤地區雖有王天楷教授的研究，指出宜蘭縣環保局前空地地下3000公尺深處，有高熱且有豐富地下水層，但目前尚無足夠資訊，仍需更多資料驗證。
4. CEEG要深鑽井到300℃，EGS只要在150℃地底，每分鐘50公升到100公升的流量，就可以發3至10MW的電力。
本文試圖針對李教授的論點回應，期望李教授及台灣所有關心地熱發電的人士，對此文論點之不足或錯誤之處提出指正。
CEEG早已超過專利概念
首先對論點一CEEG只在專利概念階段做回應，CEEG專利所有人─博賀丹‧沙基維茲博士 (Dr. Bohdan Zakiewicz) 在德國、瑞士、亞美尼亞等地區正努力在集資，希望在當地進行CEEG深層取熱電廠的建置。而在台灣，我們蘭陽地熱資源公司也以CEEG深層取熱的技術為基礎，準備在利澤工業區興建101MW的地熱電廠。
自從2015年1月份，將此興建案的環境影響說明書送環保署審查。這一年半來，經過三次專案小組會議、兩次挖深井安全性的專家小組會議及一次環評大會，並已與5月6日再送到環評大會，即將被排在新政府上任後的第一次環評大會審查。審查通過後，即將進行募資及建廠的工作，投資額初估需一百億元。
至於如何開發CEEG取熱技術？本公司已在2016年2月底通過中小企業創新研發計畫（SBIR）『封閉式迴路深層地熱取熱系統多層內管設計研發計畫』，獲得補助新臺幣70萬元。2015年的能源科技專案，我們以能源局100萬的補助，製作出60KW的全流式渦輪發電機，所以我們有信心用政府70萬元的補助，開發出導熱係數(K值)小於0.2，比玻璃纖維（FRP）隔熱能力更好，也更耐高壓的內管。只可惜目前因還未能找到適當的驗證地點及驗證單位，本計畫尚未正式簽約執行。
有關利澤地區的地層構造資料不足問題
論點三提到的有關利澤地區的地層構造、溫度及熱液的問題，不只有王天楷教授2014年的研究，利澤龍德工業區更是包括台大宋聖榮教授團隊及中央大學王乾盈教授研究團隊2015年的調查研究重心。如今已經是2016年5月中了，怎麼可以說探勘資料不足呢？這不證明2015年NEP2地熱主軸浪費2015年整年的研究資源並沒有取得相應的成果嗎？
三星地區目前已有的四口深井，平均地溫梯度每百公尺4.5℃。而在2015年12月28日的NEP2地熱主軸成果發表會上，台大宋聖榮教授對與會聽眾說，利澤龍德工業區地溫梯度每百公尺7℃。根據此說法，若NEP2第二口深鑽井(深2500公尺)，挖在利澤龍德工業區，地底會有195℃。若繼續挖在三星紅柴林，以地溫梯度推估會有112℃。而且因為三星鄉鄰近為中央山脈及雪山段脈交會所在，地底的四稜砂岩極可能像NEP2的第一口深鑽井一樣，被雪山山脈的地下水脈所冷卻，最後溫度只有70℃左右。若地底112℃上升到地面只有80℃左右，無法發電，更不用說要發出0.5 MW的電力，若溫度更低、地底只有 70℃，上到地面只有40℃，根本無法做溫泉使用。
NEP2有需要再花一億元去挖這種極可能失敗的第二口井嗎？請NEP2地熱主軸辦公室， NEP2計畫主持人經濟部沈榮津次長、以及NEP新任執行長台大機械系楊鏡堂教授，公開對社會大眾解釋，挖井費用高達一億元的 NEP2第二口深鑽井，為何放著地溫梯度高達每百公尺7℃的利澤龍德工業區不去挖，而要繼續挖在『地下水補注地質敏感區』 ，且已有一口失敗井的三星紅柴林養鴨場旁？
我們蘭陽地熱資源公司， 2015年度拿到能源局能源科技專案新台幣100萬元補助，所製造出來的全流式渦輪發電機，實測時借用清水地熱工研院管理的第21號井，160℃每小時15噸的水 就可發出60KW的電力，也就是說只要每小時有150噸的水，我們已可替NEP2達成0.5 MW的電廠目標了，只是地點不在三星紅柴林地區，在宜蘭三星鄉及大同鄉 交界處的清水地熱園區。
NEP2地熱主軸的主要目的是深層地熱的研究，不論是EGS或CEEG技術。感謝李教授文中對EGS國際研究現況的介紹，也指出EGS目前還在學習階段。而其主要問題是 『地震、流體回收率與流速等問題要克服』，眾所周知，地震是使用水裂法破壞地底岩層現況而引起的；流體回收率低也是因為使用高壓水裂破壞地底岩層時，無法控制岩層的裂隙大小及走向，因此由注入井注入的冷水，無法掌控在地底的流動方向，故能從離注入井數百公尺到兩三公里遠的生產井抽出來的熱水比率非常低；流速問題更麻煩， 因為兩個井之間要有每小時100多噸的熱水流量，地底孔道要夠大並保持長期暢通，依我目前的知識，這需要使用一定比例的酸液去溶解岩石，加上塑膠等人造微粒才能造成這麼大的裂隙，僅僅用水裂是做不到的。因此若執意使用EGS並需要如此高量的地下熱流，會有造成水源污染之虞。我認為在三星鄉已被公告為地下水補注地層敏感區的現狀下，使用EGS系統，距離近兩公里遠的兩口井間，要有每小時140公噸以上的流量，不可能通過環境影響評估審查。NEP2若執意要在三星紅柴林養鴨場旁挖第二口深井並規劃成0.5MW地熱電廠，請先送環境影響說明書，等通過環評審查核准後再挖井。既然EGS取熱系統，國際間都還在學習階段，台灣對EGS技術的掌握不差環評審查所需的一兩年時間。我個人認為：「EGS可以『等外國有較多經驗』，保證在水源區做水裂法可以不汙染水源後，再討論EGS在三星進行的可行性。」
CEEG井也可在150℃地底取熱
論點四提到，EGS只要在150℃地底有每分鐘50公升到100公升的水量，就可以發3–10MW的電量，我在此進一步補充說明。換算成每小時作單位，就是說每小時180噸到360噸熱水可以發3–10MW的電力，相較NEP2「北部地區深鑽井計劃」主持人王乾盈教授，在1月21日及3月22日提供給NEP2執行長李世光教授及科技部自然司陳于高司長的資料，140℃的熱水，用ORC雙循環發電機組可發出0.5MW的電力，需要每小時140噸的流量要有效率的多，但理論上還是可行的。真正的問題在，地底熱水150℃，上升到地面只有約120℃，因此即使每小時有180噸的熱水，用NEP2地熱主軸規劃的ORC機組，最多也只能發0.3MW的電力。
CEEG深鑽井希望到地底300℃的環境取熱，是為了發電的經濟效益，若有需要也可以只挖到150℃的地溫環境就取熱。由於CEEG採封閉式雙套管取熱技術，外管N80鋼管導熱佳，內套管則用隔熱保溫絕佳材質製成，因此由2500公尺深處取熱，降溫可控制在15℃以內，即地面熱水可望有135℃左右，那麼每小時180噸的熱水，可發0.5MW的電力。
NEP2研究應掌握最佳技術超歐趕美領先世界
台灣的地熱梯度比歐洲高，尤其是利澤工業區，地熱梯度高達每百公尺7℃，因此挖井5000公尺可以達300℃以上。而歐洲平均地熱梯度只有一半、甚至不到一半，在德國瑞士，要挖到300℃的地底溫度，要挖8000公尺到10000公尺。因此在台灣，CEEG開發成本比在德國瑞士低許多，是深層地熱研究的最佳地點。而在台灣，中油公司在1980年代，就已經在台灣西部挖了80口以上、5000公尺的深井探勘油氣井。因此，只要有新式的深鑽機具，中油公司在宜蘭地區要挖口徑25公分的CEEG深井，目前的技術能力就可以辦到。
呼籲新政府，將無法達成0.5MW發電目標的NEP2 的深層地熱經費，轉撥給能源局執行1000MW潛能的淺層地熱開發，或由中油公司決定挖井地點，由中油負責挖出地底有200℃以上高熱的深井。若有足夠地下水，可立即取熱水建置 1MW地熱電廠，若無地下水，也可以進行CEEG雙套管取熱研究，在深層地熱研究上，超歐趕美，領先世界。