文／施怡君 中心資深助理研究員、王涵 中心資深助理研究員、蕭彗岑 中心助理研究員、許書容 中心計畫專員
審校／徐健銘 博士後研究員
今年的COP28，全球盤點決議（global stocktake）強調各國應在2030年前將再生能源裝置容量增加兩倍，這意味著我們必須採取更具前瞻性的策略和行動，以最大化減排效益。然而，單純仰賴光電和風電的成長並不足以實現這一目標。因此，我們迫切需要引入其他的新興再生能源。
臺灣不僅四面環海，海域周圍有豐富的海洋能資源，且位處環太平洋火山帶，地熱發電開發潛能甚高，為再生能源推廣目標不能忽視的一環。此外，臺灣也是缺乏自產能源的島國，具備「碳中和」效益的生質能有望可作為取代化石燃料的替代能源之一。有鑑於此，我國於2022年4月提出的「前瞻能源關鍵戰略行動計畫」，將地熱、生質能及海洋能領域列為發展的三大重點領域。
本期Open Energy將深入探討地熱、生質能及海洋能的全球發展趨勢，並從「治理面」、「資源面」、「技術面」、「環境與社會面」的準備度，探討前瞻能源的國內發展現況與挑戰。
前瞻能源之全球趨勢
- 依據國際再生能源總署（International Renewable Energy Agency, IRENA）1.5˚C情境下，2030年全球再生能源總裝置容量需增加三倍以上，即從2022年3,382GW增加到11,174GW，如圖1所示（COP28 et al., 2023）。以太陽能光電、陸域風電、氫能作為成長主力，地熱（較2022年成長7.2倍）、生質能（較2022年成長2.3倍）、海洋能（較2022年成長144倍）為輔。
圖1 2022 年及2030 年1.5°C 情境下全球再生能源發電裝置容量
資料來源： COP28 et al.( 2023: 23)。
- 地熱：在1.5˚C的情境推估，2030年地熱能的裝置容量需達到105GW（COP28 et al., 2023）。截至2022年底，全球地熱發電總裝置容量為16,127MW，美國、印尼、菲律賓、土耳其和紐西蘭是地熱裝置容量排名前五的國家（Richter, 2023）。
- 生質能：在1.5˚C的情境推估，2050年生質能源占全球初級能源供應的占比將成長至22%。同年，全球 TFEC 中生物能源現代使用的占比將成長至 15%。 大部份是工業部門（52%），其次是交通運輸（23%）、建築（18%）和其他類別（8%）。在 1.5°C 情境下，生質能源發電將佔總發電量的 4.5% 左右，即 2030 年為 6.5 EJ，2050 年為 14.9 EJ。
- 海洋能：在1.5˚C的情境推估，2030年海洋能的裝置容量需達到72GW（COP28 et al., 2023）。目前，全球海洋能累積裝置容量為535MW，其中潮汐發電占全球裝置容量的98%，法國郎斯潮汐發電站（Rance Tidal Power Station）和韓國始華湖潮汐（Sihwa Tidal）發電站為全球前兩大的潮汐發電站（IRENA, 2020）。
地熱
政策目標
- 地熱目標：根據《臺灣2050淨零轉型「前瞻能源」關鍵戰略行動計畫》，2025年地熱累計裝置容量預計達到20MW，2030年為56-192MW，2050年目標大幅躍升，預計達到3-6.2GW（經濟部，2023b）。
- 淺層地熱優先：中央研究院建議短期目標增加淺層地熱的裝置容量，長期目標仍要積極發展深層地熱，使深層地熱成為地熱發電主力（中央研究院，2022）。目前政府的再生能源路徑以太陽光電、離岸風電為主，同時也發展地熱等前瞻能源，策略為「加速傳統型地熱開發，擴大地熱資源探勘」（行政院，2023）。
- 落實地熱資源調查、調適法規：國科會與中央研究院、各部會共同規劃「淨零科技方案（2023-2026）」，該計畫已在2023年3月核定（行政院能源及減碳辦公室，2023），2023-2026年平均一年總預算約為150億元，在預期效益上為落實地熱資源調查、調適法規。而需要注意的是，除了陸域地熱之外，該方案也提到要布局「海洋地熱地質探勘」（國科會等，2023）。
趨勢分析
- 2023年多處地熱電廠併網發電：2023年臺灣多個地熱電廠經歷多年的行政流程、技術突破之後，開始併網發電。例如位於新北大屯山的四磺子坪先導電廠；位於臺東金崙由李長榮化工子公司全陽開發的地熱電廠；以及宜蘭仁澤電廠。仁澤地熱電廠使用國產的機組，於2023年年底正式啟用，鄰近的中油宜蘭土場的地熱案廠也預計在2024年併網（經濟部，2023a）。
- 企業與銀行逐漸投入：地熱已引起許多企業的投資興趣，銀行也開始投入地熱融資，例如永豐銀行在2022年提供太乙電能、宏崙電能融資，在臺東金崙建造地熱電廠（永豐銀行，2022）。
- 臺東縣積極發展地熱：臺東縣境內有豐富地熱資源，縣府支持地熱發展，臺東縣府財經處為了使廠商和原民部落建立良好溝通途徑，目前正在擬定「廠商承諾書」，內容包含地熱開發商對部落的回饋機制（黃明堂，2023）。
- 地熱專章與子法：2023年5月29日，《再生能源發展條例》修正草案三讀通過，新修正內容增設地熱專章，主要將審查制度改為中央與地方聯審、水權增加至20年，並要求開發商若在溫泉區、原民區開發，需提出溫泉產業影響評估，並進行原住民諮商同意的程序（經濟部，2023c）。公部門已進行數次會議，與利害關係人研議子法內容。雖規範內容尚未完整，但各處地熱探勘、鑽井、建廠、併網等工作早已先行。未來子法訂定後，也將面臨新舊制度銜接。目前能源署所擬定的《地熱能探勘與開發許可及管理辦法（草案）》中，亦有規劃部分銜接機制。
現況與挑戰
治理面
- 地熱法規：地熱為新興能源，許多法制的問題為過去公部門未曾面對的情況，需耗費許多時間、精神，並與相關單位、利害關係人逐步討論規範內容。例如《地熱能探勘與開發許可管理辦法（草案）》中，就有地下斜井是否應取得所有地主同意、是否需補償、如何補償，以及此項規章實務上可能遭遇的土地所有權等問題。由於地熱鑽井深度遠遠超過以往的工程規模，因此也難以完全適用既有的法規，並引起多方討論。
- 關於地熱探勘資料取得，目前在「地熱探勘資訊平臺」中，已建立資料取用規範，將資料分為三級，各有不同的取用辦法。
- 地熱獎勵：為提高民間企業投入地熱產業，經濟部在2022年公告《地熱能發電示範獎勵辦法》，獎勵地方政府提出地熱招商，也補助開發業者。雖然後者每案的補助金額可達到一億元，但此獎勵辦法第8條，規定「每瓩獎勵額度不得超過實際支出之每瓩總探勘費用扣除申請年度公告地熱能發電設備電能躉購費率採用之每瓩產能探勘及鑽井成本參數總和之差額」。若政策目標希望盡量提升地熱裝置容量，地熱協會王守誠博士建議，將辦法改為業者達到某裝置容量目標後，就可獲得獎勵金（李蘇竣，2022）。在現行獎勵辦法實務操作上，亦有業者考量獎勵金助益不多，加上擔憂申請獎勵金之後，會帶來繁瑣的行程與資料繳交流程，進而選擇不申請。
資源面
- 臺灣地熱潛能約為40GW（地熱發電單一服務窗口，2023），其中淺層地熱潛能約為990MW，淺層地熱前五大潛能區為大屯山（514MW）、宜蘭清水（61MW）、臺東金崙（48MW）、南投廬山（41MW），以及臺東知本（25MW）和宜蘭土場（25MW）。在大屯山、宜蘭清水、臺東金崙都已有地熱電廠商轉，臺東知本由台泥綠能開發的地熱電廠預計2024年完工，宜蘭土場由中油開發的案場同樣預計在2024年併網。根據經濟部今（2023）年10月份新聞稿，目前臺灣地熱開發量體已達61.75MW（經濟部，2023a）。
- 特別需要注意的是南投廬山，廬山擁有位居第四的淺層地熱潛能，但至今尚無地熱案場。廬山經2008辛樂克、2009莫拉克年兩次颱風，當地山坡出現深層滑動風險，南投縣政府因而廢除溫泉區，並擇埔里福興農場安置廬山原本的溫泉業者[1]（監察院，2022a）。為因應此風險，地熱協會王守誠博士曾在中廣節目中說明，當地亦可嘗試建造無人地熱電廠，以期利用豐富的地熱資源（中廣流行網，2023）。
- 臺灣除陸域地熱外，海域亦有豐富海底地熱資源，例如臺灣北部的外木山海域的新瀨海底火山（李昭興等，2021；守護外木山行動小組，2022）。
圖2 臺灣地熱潛能區與地熱開發現況
資料來源：本中心研究團隊自行彙整。黃凱文製圖。
技術面
- 地熱開發技術：臺灣的地熱系統分為火山型與變質岩兩種。在火山型地熱，會遇到流體pH值太低腐蝕管材，而在變質岩地熱，則容易產生結垢。國外通常會在管材或儲集層中注入化學藥劑以中和酸性水質，或溶解結垢，但臺灣為避免影響環境，並不採用此法。目前針對火山型地熱，已經研發出能夠抗酸蝕的管材，例如鈦合金，臺灣亦選擇用耐腐蝕的管材解決酸蝕。而針對結垢，則使用鑽機刮除管材內結垢。或是控制壓力，使結垢盡量不要發生在難以處置的地層裂隙中（韓吟龍，2023；鐘佩蓉，2023；新北市政府經濟發展局，2023）。位於大屯火山區的四磺子坪先導電廠，主要是取乾蒸氣發電而非地底熱水，可減少酸蝕產生（陳佳利等，2023；劉光榮，2023）。
- 仁澤地熱電廠國家隊，使用國產的機組，於2023年年底正式啟用。大屯山結元能源亦成功引入國外技術，使四磺子坪先導電廠在2023年商轉。
圖3 結元能源林伯修總經理於2023年10月17日在四磺子坪地熱電廠向參訪民眾解說
圖片來源：臺大風險中心提供。
環社面
- 居民權益與社會溝通：由於臺灣土地狹小，目前花蓮、臺東的地熱開發場址，都鄰近聚落，因此需與居民協調溝通開發過程的噪音、震動等問題。地熱若於聚落內或周邊開發，也需回饋當地社區。回饋的時機、內容，皆需開發商和受影響的居民共同討論。
- 地熱與溫泉的合作與競爭：臺東紅葉溫泉在2009年莫拉克颱風時被土石流掩埋，延平鄉公所以BOT形式，和台泥綠能合作回復紅葉溫泉園區。與此同時，台泥綠能也在紅葉溫泉開發地熱，預計2024年完工（台灣水泥，2022）。但紅葉部落居民也質疑，紅葉溫泉仍無法吸引年輕人回鄉（公視新聞網，2023）。臺東金崙溫泉和紅葉溫泉相同，也在2009年莫拉克風災遭受嚴重災害，歷時數年後才恢復觀光產業，目前當地溫泉業發展蓬勃，當地居民擔憂地熱開發可能排擠溫泉資源。
圖5 臺灣生質能開發現況
綜合評析
本研究團隊從「治理面」、「資源面」、「技術面」、「環社面」四大面向，檢視臺灣在地熱、生質能及海洋能的現況與挑戰（表1），發現各面向的準備度乃有不足，需要完善扶植的政策與法規以及基礎建設、創造足夠的財政和經濟誘因，並降低融資和風險不確定性，同時更深入建構對公正能源轉型的想像與與考量等問題。對此，研究團隊提出以下的政策建議：
（一）提出扶植的政策與法規、完備基礎建設，打造健全的產業發展環境
國家提出的政策目標與法規以及資料基礎建設，在打造前瞻能源產業的發展環境中扮演著至關重要的角色。如我們在治理面盤點，地熱能雖已有單一窗口，但資料的盤點、可讀性仍有進步空間，而海洋能的盤點更仍待中央政府統籌；在生質能面向則需要更明確的政策目標來引導市場與技術開發走向。尤其，前瞻能源領域涉及多項法規和主管機關，如地熱能和海洋能開發過程中，具有地熱、海洋能潛力的地區大多位於偏遠地區，距離現有的電網和高用電區較遠。因此，如何擴大電網佈建、解決電網併接困難及設置港埠基礎設施，基於空間的複合特性便涉及多個部門與利害關係人的討論，亟須政府協調解決。此外，許多地熱潛能區位於國家公園內，未來，若海洋保育法通過之後，需要考慮海洋能設施與海洋庇護區的兼容性。建議政府不僅提出具體的扶植政策與法規，還需要簡化繁瑣行政程序，建立更具靈活性的法規環境，並持續強調跨部會、與地方政府合作，確保前瞻能源政策的持續推動與一致性。
（二）創造足夠經濟誘因、降低融資和風險的不確定因素，建構友善投資環境
儘管經濟部已經提出了一系列躉購費率的變革，但業者與學界仍強調如果要更快地佈署前瞻能源以及永續經營的商業模式，就需要更全面且有力的經濟誘因。首先，稅制激勵是其中一項重要手段，透過設立相應的稅收減免或抵扣措施，鼓勵企業參與再生能源領域的投資（IRENA and IGA, 2023）。以及，透過建立差異化的躉購費率制度，以反映不同再生能源技術的成熟度和發展需求，提供更具彈性的誘因結構。
此外，直接補助金（direct grants）、研發補貼（R&D subsidies）、優惠貸款（Soft loans）等財政支持手段，能夠在開發初期階段降低企業投資的負擔，推動技術創新和研發。同時，考量到不同再生能源技術的特殊性和技術成熟度，其所面臨的技術風險、再生能源投資的政策依賴性等風險亦不同。例如政府的監管架構發生轉變，或是發生不利於案場的環境和社會負面影響，皆可能對前瞻能源投資產生不利影響，而風險評估與緩解、擔保和保險計畫的實施，均有助於解除投資者對於技術和市場風險的擔憂，提高專案融資的可行性。
（三）建立利益共享機制，實現公正的能源轉型路徑
建立利益共享機制也是實現公正的能源轉型的關鍵之一。傳統的「集中式能源」模式常由大型能源開發商主導，這樣的結構容易使少數人掌握能源的權力和收益。近年，利益共享（benefit sharing）的概念也落實在再生能源發展，除了重視社區參與，也思考如何建立與社區利害關係人的共享機制。利益共享的形式包括部分收益與住民分享、提供住民優惠的電價費率、開發商向地方政府支付稅收、建立地方發展基金、提供住民就業與技能發展機會等方式（UNEP, 2007）。例如，南澳大利亞約克生質能計畫（Yorke Biomass Energy Project）[註3]為當地帶來新的就業機會，歐盟資助的Crowdthermal計畫透過社會參與工具和眾籌等替代融資計劃，讓公眾參與地熱計畫的開發（Crowdthermal, 2023）。儘管目前前瞻能源對於在地社群和環境的影響，因為技術特性和部署情況而有差異，但基於過往開發光電與風電所累積的案例，以及我們在環社面盤點上可見到有關資源、土地、噪音、原住民傳統領域等議題。因此，如何讓個人和社區參與再生能源的開發和管理，實為政府在制定公正的能源轉型政策時，應重視的嚴肅課題。
表1 地熱、生質能、海洋能的發展現況與挑戰
[1] 廬山溫泉區：根據監察院〈廬山溫泉區遷建埔里福興農場案〉，經2008年辛樂克颱風、2009年莫拉克颱風後，廬山北坡母安山出現深層滑動風險，可能遇豪雨而滑落掩埋廬山溫泉區。2011年廬山溫泉區變更為保護區和河川區，區內禁止建築行為，原有建物也不得做原本使用。南投縣政府選擇埔里福興農場，作為廬山溫泉遷移重建基地。
[2] 台電綠網（年份不詳）。〈認識生質能源〉。
[3] 約克生質能發電廠附近50公里的農民自主建立「農民合作社」，供應生質能廠超過 90,000 噸秸稈，這些秸稈的品質低於其他農業用途，秸稈燃燒過程中產生的灰燼將按比例返還給農民，用於養分循環利用，並改善目前秸稈焚燒的做法， 創造 40 個就業機會和 120 個間接就業機會。資料來源：Lane, T. and J. Hicks (2017). Community Engagement and Benefit Sharing in Renewable Energy Development: A Guide for Applicants to the Victorian Renewable Energy Target Auction. Department of Environment, Land, Water and Planning, Victorian Government, Melbourne.
訪談資料
- 徐健銘、王涵、施怡君、許書容，2023/12/7，海洋能專家A1，線上訪談。
- 徐健銘、王涵、施怡君、許書容，2023/12/7，當面訪談，生質能專家A1，臺北。
- 施怡君、許書容，2023/12/13，海洋能專家A2，線上訪談。
參考文獻
- 工業技術研究院（2023）。〈地熱案場分布現況〉。地熱發電單一服務窗口。
- 中央研究院（2022）。〈臺灣淨零科技研發政策建議書〉。
- 中廣流行網（2023）。〈【地熱發電 綠能新希望】專訪 臺灣地熱資源發展協會秘書長 王守誠｜媒事來哈啦 2023.05.10〉。
- 內政部消防署（2019）。〈平均每年4.7次颱風侵臺 遠離災害要注意這10點〉。
- 公視新聞網（2023）。〈臺東紅葉地熱預計明年商轉 年發電876萬度盈餘回饋鄉鎮〉。
- 王珮華（2017）。〈技術成熟度機制 助技術產業化行穩致遠〉。《工業技術與資訊月刊》(312)：14-15。
- 台灣水泥（2022）。〈台泥綠能與雲品國際攜手打造永續旅遊基地，紅葉谷綠能溫泉園區試營運，落實產業與部落共好〉。
- 永豐銀行（2022）。〈正夯！永豐首度跨足地熱發電融資〉。
- 守護外木山行動小組（2022）。〈【護海公民學堂】 第19場次 陳雪梨老師、李昭興老師｜基隆地熱發電行不行？〉。
- 行政院（2023）。〈加速推動再生能源—極大化綠電發展，逐步達成能源轉型〉。
- 行政院能源及減碳辦公室（2023）。〈推動成果〉。
- 地熱發電單一服務窗口（2023）。〈2023臺灣國際地熱論壇(中文口譯版 )〉。
- 李昭興、陳愷、許心瑀（2021）。〈臺灣北部外海新瀨海底火山的地熱能源〉，《海洋及水下科技季刊》31(4)：38-44。
- 李蘇竣（2022）。〈能源局推地熱發展 探勘費用最高補助1億 獎勵效果民間不買單〉。
- 林晏平。（2023）。〈海洋能發電技術簡介及發展趨勢〉。
- 洪定宏（2022）。〈鴻海子公司加入洋流能發電聯盟 電力調節系統成商轉關鍵〉。
- 食力編輯部（2022）。〈廢食用油變柴油，能減少90%溫室氣體排放量...法國為什麼踩煞車？〉。
- 徐榛蔚（2021）。〈花蓮首創生質能源中心！畜牧業排泄物轉為沼氣發電，黃金變綠金 城市學〉。
- 翁永全（2023a）。〈聯達行攜手Eco Wave Power打造首座波浪能電廠〉。
- 翁永全（2023b）。〈臺泥MW海洋溫差發電 預定2026併聯〉。
- 國科會等（2023）。〈淨零科技方案（2023-2026年）〉。
- 國家海洋研究院（2023）。〈洋流能發電專區〉。
- 郭逸（2023）。〈臺灣發「海洋財」有潛力？北歐新創攜手臺泥來插旗〉。
- 陳佳利、陳添寶（2023）。〈大屯山地熱發電資源豐富 將成能源重要布局〉。
- 陳孟炬（年份不詳）。〈東臺灣地域深層海水與溫泉水整合溫差發電可行性探討〉。
- 陳逸格（2022）。〈海洋能躉購費率座談會 海洋能發展協會提四大主張〉。
- 陳碧珠（2023）。〈【產業尖兵】廢食用油暗藏綠金 承德油脂揚威歐洲生質柴油市場〉。
- 曾智怡（2022）。〈綠能新活水 臺糖攜手東鋼砸2.7億蓋首座沼氣發電廠〉。
- 黃志偉（2022）。〈發電新選擇 臺灣海洋波浪發電新里程〉。
- 黃明堂（2023）。〈東縣推地熱發電 居民憂金崙溫泉水脈枯竭〉。
- 新北市政府經濟發展局（2023）。〈新北首座地熱發電廠預計於10月份完工 年發電量達640萬度電 地熱開發重要里程碑〉。
- 業興環境科技股份有限公司（2023）。〈花蓮縣璞石閣畜牧生質能源中心網站〉。
- 經濟部（2023a）。〈地熱發電國家隊成果首發 臺電宜蘭仁澤地熱啟用 年發近500萬度綠電〉。
- 經濟部（2023b）。〈臺灣2050淨零轉型「前瞻能源」關鍵戰略行動計畫〉。
- 經濟部（2023c）。〈建物設置太陽光電、地熱專章 再生能源發展條例部分條文修正草案三讀通過〉。
- 經濟部再生能源資訊網（2018）。〈生質能發電概況與趨勢〉。
- 監察院（2022a）。〈廬山溫泉區遷建埔里福興農場案〉。
- 劉光榮（2023）。〈臺灣第一座火山地熱電廠，在大屯山誕生 為何比全世界晚了一百年？〉。
- 劉光瑩（2022）。〈燒垃圾年賺6億！臺灣要用廢棄物發綠電，為何恐被歐盟打槍？〉。
- 韓吟龍（2023）。〈綠金藍圖ep6:臺灣地熱，又熱又綠 ft. 工研院綠能所副組長韓吟龍〉。
- 鐘佩蓉（2023）。〈從國際推動方式探索我國酸性地熱的機遇與挑戰〉，《臺灣經濟研究月刊》46(3)：41-51。
- COP28, IRENA and GRA (2023). Tripling renewable power and doubling energy efficiency by 2030: Crucial steps towards 1.5°C, International Renewable Energy Agency, Abu Dhab.
- Crowdthermal(2023). “About Crowdthermal.”
- European Commission(2023). "Maritime spatial planning."
- International Renewable Energy Agency (IRENA) (2020). “Webinar: Oceans powering the energy transition.”
- IRENA and IGA (2023). Global geothermal market and technology assessment, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi; International Geothermal Association, The Hague.
- Lane, T. and J. Hicks (2017). Community Engagement and Benefit Sharing in Renewable Energy Development: A Guide for Applicants to the Victorian Renewable Energy Target Auction. Department of Environment, Land, Water and Planning, Victorian Government, Melbourne.
- Richter (2023). “ThinkGeoEnergy’s Top 10 Geothermal Countries 2022 – Power Generation Capacity (MW).”
- United Nations Environment Programme (2007). A Compendium of Relevant Practices for Improved Decision-making on Dams and Their Alternatives. Nairobi: UNEP.
