台灣地熱開發潛能評估新突破！中央大學團隊發表板岩滲透率評估新法

(中央社訊息服務20251110 11:36:12)

邁向2050年淨零碳排，地熱被視為重要的綠能選項之一。中央大學地球科學學院應用地質研究所／碳封存及地熱研究中心董家鈞教授團隊近期在國際頂尖期刊《岩石力學與岩石工程》（Rock Mechanics and Rock Engineering）發表研究成果，提出一套可用於板岩滲透率與深度關係評估的新方法，成功釐清地熱開發前期最關鍵、最難取得的地下流體傳導參數，為台灣地熱資源評估與電廠可行性分析開創新方向。

董家鈞教授指出，台灣地處歐亞與菲律賓板塊交界，快速的造山運動，使深層高熱的板岩（Slate）被快速抬升至較淺層，因此具有地熱開發潛能。但板岩為溫度和壓力作用形成的變質岩，因孔隙度低，流體流動受裂隙控制，其滲透性難以直接量測，長久以來成為地熱開發潛能評估的瓶頸。

為解決此問題，董家鈞教授團隊以台東紅葉層板岩樣本為研究對象，運用日本京都大學嶋本教授在車籠埔斷層計畫期間捐贈、設置於中央大學的高壓滲透率量測儀，進行高達60 MPa，約深度3,500公尺的實驗，成功測量到板岩的傳導參數，並據以建立「岩體與裂隙雙重貢獻下的滲透率—深度模型」。

透過量測固定壓差條件下，流體流經板岩裂縫的流量，可獲裂縫寬度隨壓力之變化。傳統潛能評估方法多只知道地底深處有「熱寶藏」，但無法根據其「通道寬度」和「流量」量化熱交換與發電量。研究團隊可精準量測地下裂縫寬度，並換算整體板岩滲透率，確保綠能開發單位可事先評估發電效率並降低開發風險。

董家鈞教授表示，此研究提供一套可在地熱前期調查階段應用的簡化評估流程，可在尚未進行鑽井或原位監測前，快速推估目標地層的流體傳導能力，協助政府與產業進行地熱潛勢區域的優先排序與經濟可行性評估。該成果為台灣自主開發地熱潛能評估技術提供關鍵科學依據，也可提供做為具備類似地質條件國家及地區，例如德國中部Harz Mountains地區以及Göttingen地區，地熱開發潛能評估之參考。

研究團隊感謝國科會計畫及教育部高教深耕計畫支持。當前岩石力學和岩石工程的研究逐漸受重視，主要因國家重大建設，如高鐵、水壩和隧道，以及綠色能源開發，如地熱、碳封存等，對岩石特性的深入了解需求增加，研究團隊未來將持續與產官學界合作，推動地球系統與能源工程的跨域整合研究。