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日照、风力不足也可以发展绿能,台湾北部县市可以靠地热发电「逆转胜」

2020-07-14 18:18

日照、风力不足也可以发展绿能,台湾北部县市可以靠地热发电「逆转胜」

近年政府推动「能源转型」的热潮中,有些具有地热资源潜力的地方县市始终保持无声无息,而中央单位能源局在再生能源方面只能靠有限的人力,集中精力强力推动产业效益可观的太阳能及风力发电等气候能。相对于缺乏风、光条件的地区,例如雨都基隆,由于微气候特色造成太阳能的平均发电时间为全台最末位,也缺乏良好的离岸风场,因此再生能源虽然是全球火热的产业,但却是基隆发展蓝图的「鸡肋」。这是否意味着基隆不能拥有再生态源呢?

是否基隆已跟不上这一波产业浪潮?

中央大学团队在 2017 年发表的海洋地质研究(Ching-Hui Tsai et al., 2017),异常的地震活动(图一)、岩浆地球化学讯号、海底地形(图二)等证据都显示基隆海底火山(Keelung Submarine Volcano)的活动特性,其成因与核二厂附近的崁脚断层张裂活动(extension)有关。基隆海底火山甚至也是 1867 年基隆大海啸的可能成因,当时的北华捷报(The North China Herald and Market Report/January 8th, 1868)曾纪载「A cloud of vapour was seen to rise from the sea between Palm and Keelung islands」(Palm island 是和平岛的旧称,Keelung island 是基隆屿),的确指出和平岛与基隆屿间的海上出现烟雾,与基隆海底火山的位置相符。

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图一:北台湾两处活火山的地震活动分布(Ching-Hui Tsai et al., 2017)。

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图二:基隆屿旁的基隆海底火山地形(Ching-Hui Tsai et al., 2017)。

参考 NASA 防治超级火山的想法

美国黄石国家公园里的黄石超级火山是全球最严密监测的火山之一。科学家利用各种科学仪器跟蹤任何可观测的徵兆,包括检测地震群活动的地震网、用于记录地面膨胀和移动的 GPS 感应器,甚至也使用卫星图像以检测岩浆室压力变化的,原因是目前山在过去 210 万年来大喷发过 3 次,约每 60 万年喷发一次,而它最后一次喷发至今已 64 万年。

NASA 在 2017 年提出一项计画,利用高温钻井技术製造长达 10 公里深的通道,使地底下热蒸气逐渐被引导到地表,以减少黄石火山内部 35% 热量,或许能避免这场世纪性灾难;而从管道回到地表的热流体温度可高达摄氏 350 度,成为极佳地热发电来源。NASA 估计这座地热电厂的发电潜力,可为周边地区供应数千年的电力,且电力价格仅 0.10 美元/kWh。

基隆地热能源的潜力

国际上再生能源的荣景并非只有风力及太阳能,需要地质条件配合的地热发电也在快速发展中。地热发电是唯二可做为基载的再生能源,自 1970 年代即为国际推动的商业化发电技术,先进的机组设备能够 24 小时稳定发电,不受气候影响,不需要燃料,故也没有废料污染的问题,不排放温室气体。在一般的认知中,地热资源主要集中在有火山活动的地方,例如环太平洋国家、冰岛、夏威夷等火山地区。

邻近基隆市的金瓜石是地球最年轻的富金矿床。根据定年学的研究,这一带的火山及热水活动期约为 100 万年(1 Ma)。而打造金瓜石九份独特崎岖的地热活动不只发生在一处,基隆山及基隆屿也是同期的火山活动产物,这些火山地形在世界第一的风化速度下却保存得非常完整,但进一步的研究则较少人了解。其实北海岸最大潜力的再生能源就是海底火山,而且这些海底火山还有活跃的地热活动,只要与熟悉火山型地热开发技术的团队合作,这些地热活动会成为稳定的再生能源,根据菲律宾发展地热发电的案例,一个小规模的火山可以创造 100~200MW 的地热发电规模,相当于台币 150 亿元的再生能源投资。

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