新技術讓地熱變便宜 智庫:可望取代歐洲四成化石燃料發電

新技術讓地熱變便宜 智庫:可望取代歐洲四成化石燃料發電

地熱能源不再是火山國家的專利,新技術改寫歐洲的地熱潛力布局。能源智庫Ember指出,地熱開發限制與成本已雙雙下降,讓更多歐洲國家可以發展地熱。分析結果指出,歐盟具商業競爭力的地熱潛力高達43GW。若全數開發,可取代四成的燃煤與燃氣發電,成為歐洲發展重工業與資料中心的助力。
20260317 歐洲地熱 冰島 Krafla地熱電廠 CC wiki.jpg
傳統發展地熱的條件較嚴苛,大多侷限在火山多的國家,但新技術降低發展門檻後,歐洲其他地區也開始發展地熱。圖為冰島地熱電廠。圖片來源:Hansueli Krapf(CC BY-SA 3.0)

新技術助陣 開發限制大鬆綁

傳統型的地熱發電通常侷限於火山或板塊交界地區,需同時符合具有充足的熱源、大量的流體、高滲透性的岩層結構等三大條件,才有機會開發。
因開發限制多,成本高,早期歐洲僅冰島、義大利的托斯塔尼等地區才有地熱電廠。但是,新一代的地熱技術正在改變這一點。
現在,岩層結構缺乏滲透性的地區,可評估運用增強型地熱系統(Enhanced Geothermal System, EGS)。先鑽井至地下高溫處後,以水力壓裂創造裂縫,提升井與井之間的熱交換效率。
增強型地熱系統早期有鑽探成本高昂、人工裂隙控制不易及誘發地震風險等問題。但在頁岩油氣產業的水平鑽掘與多段水力壓裂(Multi-stage Hydraulic Fracturing)技術轉移至地熱領域後,大幅上升了商業可行性。
20260317 地熱 增強型 EGS 圖表 來源EIA.jpg
左圖為傳統型地熱,需有高滲透性的岩層結構。右為新一代技術:右一為增強型(EGS),利用水力壓裂製造裂縫,且深度較深。右二為閉環型(CLGS)流體在管內流動並進行熱交換。圖片來源:EIA

潛力大增 可望取代四成化石燃料

根據Ember在2月的報告,僅計算每MWh(千度)成本100歐元以下的地熱,歐盟共有43GW的地熱潛力。這些地熱若能全部建置,每年可發電約301TWh,等同於2025年燃煤與燃氣發電量的42%。
Ember分析,歐洲煤炭和天然氣發電每MWh成本落在90歐元至150歐元間,代表這43GW的地熱具有商業競爭力。此外,地熱是低碳能源、不須燃料,不會因燃料價格成本與碳費成本而波動,穩定性更高。
Ember指出,隨著增強型地熱系統發展,歐洲地熱將不限於冰島與義大利。以每MWh成本100歐元以下的地熱來看,匈牙利地熱潛力最高,共有28GW。其次是土耳其的6GW;波蘭、德國和法國各有4GW。
Ember政策顧問暨報告作者明德科娃(Tatiana Mindekova)強調,地熱的成本能與天然氣競爭,不僅可助歐洲減碳,還能提供重工業與AI資料中心所需的電力。
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綠色部分代表在歐洲足以跟燃氣發電競爭,成本低於100歐元/MWh的地熱潛力。藍色部分則為成本較高,約100-200歐元/MWh間的地熱。圖片來源:EMBER

政策不穩恐失領先者商機

Ember預期,全球地熱能源部署將大幅加速。到了2030年,全球每年新增的裝置容量約可達1.5GW,約為2024年新增量的3倍。近年各國大力興建資料中心,導致電力供應出現瓶頸,地熱也能幫上忙。預計2050年,地熱可滿足電力需求增長的15%。
歐洲原本是地熱的先驅。1904年,義大利完成世界上第一座地熱電廠,並開始試驗發電。不過,過往地熱發展過度集中在土耳其、義大利和冰島三國。但Ember指出,地熱發展仍須國家的政策支持,近幾年已有更多國家加入,法國、德國和瑞士都有增強型地熱的試驗計畫。
Ember提醒,在歐洲,許可程序冗長、國家支持不穩定、歐盟策略與配套缺乏協調性等問題,導致歐洲地區的地熱商業開發計畫開始放緩,讓美國和加拿大快步跟上。若再提不出市場規模的融資方案,歐洲將就此錯過領先者商機。
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義大利托斯卡尼的Nuova Larderello地熱電廠自1911年開始運營,是第一座地熱電廠。圖片來源:Enel

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