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資料時間:2017/7/19     提供者 : 蕭國鑫  
 

冰島將持續擴大開發地熱能源,2016年規劃8個地熱開發計畫,2035年完成後可新增裝置容量540MW (增加81.2%)


重點摘述

  • 依目前的地熱資源探勘與開發技術,推估全球僅超過200GW的常規地下熱水具開發潛力,即僅有6-7%的地熱能在超過20個國家發展地熱發電計畫被開發;包含冰島、美國、義大利、法國、立陶宛、紐西蘭、墨西哥、尼加拉瓜、哥斯大黎加、克羅埃西亞、多明尼加、格林納達、蒙特塞拉特、尼維斯、俄羅斯、菲律賓、印尼,中國大陸、日本、肯亞及中華民國等國[1]。
  • 冰島國家位於火山高度集中地區,是地熱發電的理想場所。目前冰島的電能利用超過26%來自地熱能源。此外,地熱供暖亦是室內取暖的主要來源,約可提供冰島87%的家庭熱能使用;同時冰島亦規劃未來將100%使用非化石燃料作為熱能量來源[1]。
  • 冰島的國家電網互連控股有限公司正在評估開發IceLink海底高壓直流輸電電纜的可行性,規劃搭建約1,000公里長,連接冰島和英國進行電力供電的建議。預計未來二十年,將會增加954 MW的新型傳統水電和地熱發電廠;因此,冰島政府於2016年宣布8個地熱開發計畫(裝置容量增加81.2%),預計在2027年開始投入運轉,2035年全部完成[2]。
  • 冰島的地熱資源利用,採具相對較大經濟效益的逐步開發策略(Stepwise development strategy),並增加地熱開發環境影響評估,以減少對環境的衝擊(圖1)。同時選擇相對較小(20-50 MWe)的地熱發電廠做為開發起步,除可減少開發時間,也有提早地熱開發運作的優點[3]。

圖1、逐步發展戰略(下圖)與傳統發展戰略(上圖)比較[4]

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重要評析

  • 冰島境內的火山活動區內有200多座火山,從西南向東北延伸穿過冰島,沿線至少有30座火山爆發活動[5]。在火山區內最少有20個高溫區域含有蒸汽場(steam fields),地下溫度在1,000米深度內可達到200°C。這些地區與活火山系統直接相關。另外,大約有250個獨立、溫度不超過150°C的相對低溫熱點區域,主要分布在火山活動區域的兩側。到目前為止,冰島地區已經發現了600多處溫泉(溫度超過20°C)的分布(圖2)。

圖2、冰島的地熱場分布[5]

  • 依據國際能源總署(IEA)2016年發布之全球電力資訊[6],2015年冰島總發電量約188億度,其中水力發電137.8億度(占比73.3%,容量因素0.74),地熱發電約50億度(占比26.6%,容量因素0.90),其他為風力發電(圖3),為目前全球唯一全部利用再生能源發電的國家。由於冰島的地熱資源相當豐富,且可以持續並穩定生產地熱,所以發電容量因素高達0.9,地熱發電已成為冰島的基載電力來源。

圖3、1974~2015年冰島的發電分布[5]

  • 目前冰島的地熱發電裝置容量665MW,年總發電量約50億度。2016年3月,冰島政府宣布了8個新地熱開發計畫(附件1),裝置容量預計達540MW,約占2016年3-9月份全球宣布新地熱開發量1,562.5MW的35%;而冰島國家電力公司Landsvirkjun也同意向歐洲投資銀行(European Investment Bank, EIB)貸款1.42億美元(EIB自2011年以來在冰島的首次貸款)。
  • EIB說明目前地熱開發之環境影響評估是強制性的,流程如圖4所示。通常需要經過32週以上的時間進行相關資料蒐集整理與評估[4]。如果判決有爭議,將會再增加環境影響評估的時間。而冰島的地熱開發會依循地熱開發環境影響評估進行,兼顧環境保育、政府公開資訊,並與民眾溝通及徵詢意見;因此,民眾對於地熱資源開發,通常是採正面回應與支持態度。

圖4、EIB之地熱開發之環境影響評估流程[4]

  • 目前新的地熱發電成本約在4.5~7.3美分/度(新台幣1.3~2.2元/度)之間,且發電過程不會額外新增加溫室氣體排放;因此,地熱發電與新的傳統化石燃料發電廠具有相當大的競爭力。我國目前積極推廣的地熱發電,由於規模較小,且仍處於發展初期,推估地熱發電成本約新台幣5元/度;因此,若未來能持續探勘更多熱源地區進行開發,除了可提升發電效益與相對減少開發成本外,同時也可促進我國再生能源產業的發展。

參考文獻

1.Our Energy_Iceland, August 16, 2015.
https://www.our-energy.com/energy_facts/geothermal_energy_facts.html

2.2016 GEOTHERMAL POWER: INTERNATIONAL MARKET UPDATE _Geothermal Energy Association, GEA, OCTOBER 2016.
http://geo-energy.org/reports/2016/2016%20International%20Development%20Interim%20Report.pdf

3.Stefansson, V, 2002: Investment Cost for Geothermal Power Plants. Geothermics, Volume 31, pp.263-272, 2002.

4.PLANNING OF GEOTHERMAL PROJECTS IN ICELAND, Short Course VII on Exploration for Geothermal Resources, organized by UNU-GTP, GDC and KenGen, at Lake Bogoria and Lake Naivasha, Kenya, Oct. 27 – Nov. 18, 2012.

5.Geothermal Development and Research in ICELAND, February 2010, ORKUSTOFNUN. ISBN: 978-9979-68-273-8.

6.IEA, Electricity information, Statistics, 2016.

附件1、2016年3月起全球開展的地熱計畫(截至2016年9月)[2]

Country

Field or Locality

Plant

Planned Capacity Addition (MW)

Project Progress

Colombia

Nevado Del Ruiz

N/ATBA (to be announced)

 

Early Stage

Costa Rica

Borinquen

Miravalles Unit I

55

Early Stage

Costa Rica

Borinquen

Miravalles Unit II

55

Early Stage

Costa Rica

Las Pailas

Miravalles Unit III

29.5

Prospect

Costa Rica

Las Pailas

Miravalles Unit V

19

Prospect

Costa Rica

Las Pailas

Miravalles backpressure unit

5

Prospect

Croatia

Pannonian Basin

Velika Ciglena-Bjelovar

10

Early Stage

Dominica

Roseau Valley

Phase 1

3.5

Early Stage

Dominica

Roseau Valley

Phase 2

3.5

Early Stage

France

Strasbourg-Alsace

Strasbourg - Thermal Unit

30

Early Stage

France

Strasbourg-Alsace

Strasbourg - Electric Unit

5

Early Stage

France

Lons-Pau

Lons-Pau

5.5

Prospect

France

Rittershoffen-Alsace

Rittershoffen - Thermal Plant

24

Under Construction

Germany

Holzkirchen-Bavaria

Holzkirchen Unit 1

TBA

Early Stage

Germany

Gross-Gerau

Trebur Unit 1

TBA

Early Stage

Grenada

Mt. St. Catherine

Mt. St. Catherine Project

20

Early Stage

Guadeloupe

Guadeloupe

Bouillante Extension

30

Early Stage

Guatemala

El Ceibillo

Well EC-9

25

Early Stage

Iceland

Reykjanes

Reykjanes Expansion 4

TBA

Prospect

Iceland

Theistareykir

Theistareykir I - Phase 2

45

Early Stage

Iceland

Theistareykir

Theistareykir II

105

Prospect

Iceland

Bjarnarflag

Bjarnarflag Phase 1

100

Early Stage

Iceland

Hengill

Gráuhnúkur

40

Prospect

Iceland

Hengill

Meitillinn

50

Prospect

Iceland

Krýsuvík

Sandfell

100

Prospect

Iceland

Krýsuvík

Sveifluháls

100

Prospect

Indonesia

Lampung

Way Ratai

55

Early Stage

Indonesia

Cisolok-Cisukarame

Cisolok Phase 1

45

Early Stage

Iran

Meshkin Shahr

Mt. Sabalan Pilot Plant

5

Early Stage

Japan

Kurikoma National Park

Sumitomo Forestry Plant

2

Prospect

Kenya

Akiira Valley

Akiira One - Phase 1

70

Early Stage

Kenya

Akiira Valley

Akiira One - Phase 2

70

Early Stage

Kenya

Suswa

Suswa Phase 1

150

Early Stage

Malaysia

Apas Kiri-Tawau

Phase 1

30

Early Stage

Mexico

Domo de San Pedro

Unit 3

25.5

Early Stage

Mexico

Nayarit

Ceboruco

30

Early Stage

Montserrat

St. Georges Hill

Well 3

TBA

Early Stage

Nevis

N/A

N/A

10

Early Stage

Nicaragua

San Jacinto-Tizate

Phase 2: Well SJ 9-4

10

Under Construction

Philippines

San Teodoro-Mabini

Mabini

20

Early Stage

Philippines

Valencia-Negros Oriental

Southern Negros Expansion

60

Early Stage

Taiwan

Yilan-Sanxing

Sanxing

TBA

Early Stage

Tanzania

Mbeya-Ngozi

Lake Ngozi

100

Under Construction

Turkey

Aydin-Pamukoren

Pamukoren 5

22.5

Prospect

 

 

TOTAL

1,562.5

 

 

 





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