作 者： 侯貫智
產出單位：金屬中心
產出領域：非鐵金屬
出版日期：2009/08/10
一、來自地心的贈禮-地熱發電
地熱發電原理乃利用無止盡的地熱來加熱地下水，使其成為過熱蒸汽(superheatsteam)後，當作工作流體(working fluid)以推動渦輪機(turbine)旋轉發電，也就是將地熱轉換為機械能，再將機械能轉換為電能。目前地熱發電的發電技術有四種最主要的應用系統，分別是全流發電系統、地熱蒸汽發電系統、熾熱岩發電系統與雙迴圈發電系統，其中地熱蒸汽發電系統運用技術已趨成熟且安全可靠，是目前地熱發電最主要的形式。
國外發展上，義大利是世界上最早利用地熱發電的國家，自1904年在Larderello地熱田首次利用地熱蒸汽來運轉3/4馬力的發電機成功後，即成為人類利用地熱發電的開端；義大利目前在技術應用上已臻成熟，且以900MW的發電量在使用地熱發電的國家中排名第四；而美國則是1960年在加州的Geysers地熱田成功建造第一座地熱發電廠（1萬瓩），並由於美國之地熱田先天條件優渥，因此地熱發電之發展迅速，目前已成為世界上最大的地熱發電國家，其發電量可達3,400MW，每年利用地熱所生產的電力約有170億度以上，價值超過10億美元。
而日本則是亞洲最早利用地熱發電的國家，1942年即在九州的別府試驗1瓩的地熱發電機成功。1966起陸續在岩手縣的松川、九州的大岳、大沼、八丁原及鬼首等地興建地熱發電廠；至1990年時，全日本的地熱發電量已有215MW，到了1998年則大幅增加至530MW。
國內在地熱發電上，1962年由美軍顧問團向李國鼎資政建議開發地熱資源，1966年由中國石油公司、聯合礦業研究所等單位於大
屯山區進行地質調查、地溫量測、地球物理探勘、鑽井探勘等多項大區域之地熱勘查，並在陽明山馬槽地區鑽獲溫度近300℃的鉅量地熱。1973年中國石油公司轉向中央山脈進行地熱探勘，對各區進行溫泉分布、水溫及水量普查，由普查結果遴選出宜蘭的清水與土場為探勘目標。1976年在宜蘭清水鑽井探勘，發現此處除溫泉外亦蘊含豐富地熱，極具工業價值，立即著手開發。1981年完成台灣第一座地熱發電試驗廠，雖僅止於淺層溫泉水之研究利用，且後因不敷成本而停止營運，但已為台灣之地熱開發輪廓出明確的雛型。圖1為2007年全球前20大地熱發電裝置容量國家排名。
圖1 2007年全球前20大地熱發電裝置容量國家排名
二、全球鈦金屬產業現況
受全球金融海嘯的影響，鈦金屬產業受到相當大的衝擊，市場需求快速萎縮，價格急驟下降，利潤空間被嚴重壓縮，企業生產經營更顯困難。近期根據Metal Bulletin資料顯示，7月份鈦鐵礦70% (max 4.5% Al)之價格相較於6月份已開始回漲，目前高點價格已來到4美元/公斤，不過仍處於歷史低點附近。而在中國大陸方面，鈦加工材市場需求持續低迷，由於訂單量減少，相關業者皆紛紛減產，部分中小型工廠已經停產，而仍在運轉的工廠目前鈦加工材報價有持續向下修正的趨勢，寄望以低利潤模式維持生產。根據相關業者報價，目前2mm純鈦板的價格為90~100人民幣/公斤；25x2mm純鈦管的價格下滑至150~160人民幣/公斤。
但以中長期觀點來看，金融海嘯的外在衝擊因素必然會結束，而鈦金屬特有的交機延遲、波音罷工問題等內在不利條件，預料也將在一定期間內落幕，鈦金屬市場將會恢復成長動能。值得注意的是，海嘯所帶來後續的全球性鈦金屬產業結構性轉變。1994年以前全球鈦金屬材料的應用，由於量少而不被重視；1994~2007年這段期間，由於航太及工業需求的快速產生，使得整體鈦金屬材料供不應求，致使價格開始飛漲，但2007年後各國大量投入鈦金屬材料的生產，使得價格已回復波段低點，當前的鈦金屬材料是呈現量增價減的情形。一般預期，鈦金屬材料與其他競爭材料價格若相縮至1~2倍，將是工業用材料可以考量的合理價格範圍，預料鈦金屬材料替代性議題將大量浮現，且可以預期的是未來工業用鈦金屬材料
將超越航太工業。圖2為鈦金屬材料與其他材料之間的價格競爭趨勢圖。
圖2 鈦金屬材料與其他材料之間的價格競爭
三、地熱發電用鈦的可能潛在商機
地熱發電對國內而言，乃屬新興能源產業，不過所涉及零件或設備皆屬需承受高耐溫及高腐蝕性，以鈦金屬材料應用來說，是各潛力發展的應用商機。分析鈦金屬在地熱發電可能的潛在應用零件或設備包含整水器設備、管件、閥件、渦輪機葉片及汽水分離設備等等，如圖3所示。
但進一步以投入之風險考量，可能的潛在不利因素包括相關設備皆以純鈦為主，大陸擁有完整供應鏈，且相關石化設備已具被開發能
力，價格競爭上恐非其對手；另外，國內目前仍無相關地熱發電廠，未來鈦金屬材料應用僅能鎖定海外市場，較具開拓市場之挑戰性。
圖3 鈦金屬在地熱發電可能的潛在應用零件或設備
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