能源知識庫

美國能源部(Department of Energy, DOE)的地熱技術辦公室( Geothermal Technologies Office, GTO)於2019年5月31日發布「地熱願景-駕馭我們腳下的熱能(GeoVision: Harnessing the Heat Beneath Our Feet)」研究報告，評估了透過技術改進、降低成本和解決開發障礙，到2050年擴大全國地熱能源部署的機會。

報告中指出美國地熱能發展路徑、應用及發展機會外，並分析地熱能具備增加能源選擇、提供可持續且安全的再生能源電力，並具有靈活負載調度能力，可提供有助於電網穩定性和彈性的基本服務。並可透過直接發電、住宅商業和區域供熱和製冷能力等商業技術，提供不同的能源應用，可對製造業和地熱產業帶來就業機會，並可為聯邦、州和地方利益相關者帶來潛在收入。

報告中評估到2050年不同地熱資源的開發潛力，評估項目涵蓋技術改進、降低成本和開發障礙解決（如取得許可時間長），擴大全國地熱能源部署的機會。

報告提出三種2050地熱發展情境，(1)一般情境下，地熱發電裝置容量將在2050年增加到6 GW; (2)優化許可行政流程加快地熱開發時程，地熱發電裝置容量可以達到13GW；(3)優化許可行政流程與技術改進相結合，地熱發電裝置容量可以進一步提高達到60 GW，發電量將占美國全年總發電量的 8.5%，比現在增加26倍以上。

到2050年，透過使用地熱熱泵等技術改進，可提供美國國內約17,500個區域供熱設施，及2,800萬美國家庭實現經濟高效的供暖和製冷解決方案。此外，該研究並檢視了地熱工業的經濟效益，及與海水淡化、礦物回收和與其他能源技術結合以提高效率和降低成本的機會，並將地熱部署增加的潛在環境影響加以量化。

 截至2016年，美國地熱裝置容量為3,812 MW，平均夏季淨尖峰裝置容量為2,542 MW (附圖一)，每年產生約15,920 GWh電力，並提供7,645名就業人數。地熱夏季淨尖峰裝置容量以每年約2％的速度增長，預計到2022年將超過2,900 MW。

 截至2018年，地熱發電廠集中在美國西部（附圖二），其中大部分位於加州和內華達州。雖然地熱發電量僅佔全國總發電量的0.4％，但在加州佔州總發電量的6％，在內華達州佔8％。

GeoVision 技術改進情境(Technology Improvement Scenario, TI) 模擬最積極和樂觀的地熱推動情景，TI情境中顯示2050年地熱發電裝置容量將超過60 GW，其中45 GW來自深層加強型地熱(EGS)。

GeoVision分析指出增加地熱部署可以改善美國的空氣品質並減少二氧化碳排放。由於二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NOx）和細懸浮微粒（PM2.5）排放的減少，空氣品質得到改善。到2050年，電力部門累計5.16億公噸排碳量，而對於供暖和製冷行業可累計12.81億公噸減碳量，兩個部門合計減碳量相當於每年減少約2,600萬輛汽車行駛道路上的排碳量。

地熱從計畫定位與初期評估、現勘調查、探測井鑽鑿與測試、資料研析及開發潛能評估、現地開發與場域建置、生產與營運管理到關閉與撤離等七階段，於我國現行法律架構下涉及多主管機關及事務，可考慮以「地下資源管理」概念來涵蓋地熱（礦）、地下水與CCS的共通管理規則，以導入政策環評利於綜合規劃。

我國地熱發電之相關法律、保障開發前期業者投入調查之開發權、土地利用管制及環境影響評估仍需要完善，以降低未來產業化之推動阻礙。目前宜以具備地熱發電潛能之大屯火山區、宜蘭清水-土場、花東地區及綠島等地熱徵兆區為對象，期透過小型發電廠示範與BOT招商規劃，為未來商業化可能面臨障礙提出解決方案，以增加國內外投資者信心，以加速達成2025 年 地熱發電裝置量 200 MW及2030年250 MW的目標。

[1]       US government study indicates 60 GW of geothermal energy capacity under our feet , 2019/05/31

https://www.renewableenergyworld.com/articles/2019/05/us-government-study-indicates-60-gw-of-geothermal-energy-capacity-under-our-feet.html

[2]       GeoVision: Harnessing the Heat Beneath Our Feet, U.S. Department of Energy (DOE), 2019/05/31

https://www.energy.gov/sites/prod/files/2019/06/f63/GeoVision-full-report-opt.pdf

附圖1、1960 - 2020年美國地熱發電量與夏季淨尖峰裝置容量[2]

附圖2、美國現有與規劃中之地熱發電裝置容量 (單位: MWe)[2]

附圖3、地熱技術增進情境下，2010-2050年使用不同地熱資源之地熱發電裝置容量[2]