◎ 研之有物
科學與工程鑽井＞盲目鑽井
「中油的強項是鑽井」李建成說，過去中油在石油產業累積了豐富的鑽井技術與經驗。找尋油氣與地熱資源，雖然同樣都是將地球科學知識與鑽井技術的結合，但畢竟地熱的成因、特性都與石油差異甚大，因此要有地熱的專業先行調查。
「鑽一口井很貴，要是我們能從前期的調查篩選出較適合鑽探的地點，就會少走很多冤枉路。」而對於中研院來說，探測的目標也不僅僅是1～2公里深的淺層地熱，而是希望探尋更深的地熱，李建成的野心是希望這系列的研究可以為臺灣開創出「深層地熱發電」示範區。但同時他也提供了這項鑽探計畫的最務實之處：
希望一石二鳥，除了確認淺部地熱高區足以蓋一座小型電廠，還能找更具前瞻性、發電更高的深層地熱能。
目前「員山一號井」鑽井的目標深度是4.5公里（2025年9月完成的最後深度為3.8公里），由於越深的地熱熱源成本越高，要是可以在3～4公里內就有足夠熱能產出，也能讓後續其他廠商更有動力一起進來開發。
附帶一提，目前國內的地熱能開發仍以「傳統水熱型地熱資源」為主，取熱方式主要是以多口生產井，以水裂法在乾熱岩中，製造人工熱液儲集層，取熱水來發電；並將用過熱水回注地下的注入井。生產井取出熱水用來發電，而發電後的冷卻水再注回地層，使地下的水量與壓力能保持，才能有源源不絕的熱水產出。
傳統的地熱探勘方式，生產井取出熱水用來發電，而發電後的冷卻水再注回地層，使地下的水量與壓力能保持。
圖｜研之有物（資料來源｜中研院地熱研究團隊） 更深層的地熱探勘，往往需要有更高的技術與成本，比如EGS增強型地熱系統 （Enhanced GEothermal System） 將原先運於石油探採開發頁岩氣的「水力壓裂技術」，以人工注入高壓流體的方式，在具熱能的堅硬岩層中製造新的裂隙，但同時從探測初期就要思考長期控制誘發地震的可能。
另一項是AGS先進地熱系統 （Advance Geothermal System），雖然以閉迴路系統，直接讓以「取熱不取水」的方式解決水力壓裂技術的缺點，但其工程難度、設備的品質導致開發的成本更高。
目前中油除了與中央研究院合作，也在2023年1月進一步與具有AGS系統專業的GreenFire Energy公司，簽署地熱能開發合作備忘錄，朝著長遠的發電目標而努力，首要目標都是要先找到適當的地熱源。
中研院地球所李建成研究員繪製宜蘭員山地熱地質模型概念圖。
圖｜中央研究院 終極目標：地熱發電廠
除了員山、紅柴林，中研院還有其他的地熱探勘目標嗎？李建成說，「其實，建立地熱發電廠是終極目標，只要能發電的地熱能與技術，我們都會關注。」以目前宜蘭一帶的狀況，要是熱水溫度沒有預期的高（低於 150°C），那麼就要使用「雙循環系統（Binary cycle）」，不直接使用熱源的蒸氣，而是利用低沸點的有機化合物的蒸氣來推動渦輪，放大發電效果。
以大屯火山為例，國外也有使用在超過 300°C 以上的「超臨界地熱系統」（Supercritical Geothermal System, SGS）來取熱，這種方式可以徹底發揮火山地區的高熱能，以更高的轉換效率發電。
李建成也告訴我們他對發電的長遠理想，從地質角度來看，臺灣具有非常多的地熱潛能，只是過去在開發上缺乏針對以深層地熱探勘為目標，甚至在過往早期估算地熱能源的潛能時，也因忽略掉地質模型的重要性而增加不確定性、造成落差。
要找到真正的「地下熱水水庫」並不容易，目前在紅柴林-員山地區的地熱鑽井只是開端，希望國內未來能開展出更多、更大型的地熱電廠。
2025-12-30
採訪撰文│阿樹（潘昌志）
責任編輯│簡克志
美術設計│蔡宛潔
延伸閱讀
中央研究院（2025）。〈中研院攜手中油深鑽近4000公尺 發現高潛能地熱儲集層〉。
中研院地熱研究團隊（2024）。〈中研院淨零科技計畫：台灣地熱研究和技術開發〉[報告資料]。
李建成（2023）。〈中央研究院地熱發電計畫：現況及展望〉，《台灣地震科學中心簡訊》，第41期。
經濟部地質調查及礦業管理中心。地熱探勘資訊平台。
本文經授權轉載自研之有物 臺灣地熱在哪裡？看科學家如何建模地下世界，探勘最深層的能源寶藏
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