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臺灣發展地熱發電到底可不可行?(下)

PanSci_96
・2023/02/04 ・4004字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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比爾蓋茲(Bill Gates)創立的「突破能源風險投資基金」(BEV)所投資的其中一家,是瑞典新能源開發公司「倍速羅得(Baseload Capital)」,這家公司在 2019 年選了台灣花蓮的紅葉村,作為亞洲地熱開發地點之一,顯示台灣在地熱發電的潛力。

不過你知道嗎?其實早在 1981 年台灣地熱發電就曾經領先國際,當時在宜蘭清水設置的地熱發電廠,是全世界第 14 個進行地熱發電的國家,但後來到 1993 年就關廠不用了,到 2021 年才重新再次運轉,為什麼呢? 這次我們來聊聊臺灣在地熱發電上已經做了哪些開發?又有哪些實際的困難和需要突破的地方。

發展地熱發電的成本和考量

地熱開發就像談戀愛,不能在 App 上聊得愉快就直接把身家都交給陌生的他,還是得面對面深入交往才知道這人到底存不存在,值不值得真心託付,能不能長長久久。地熱能開發本身,也是件高度不確定的事,以探勘地熱來說好了,即使有科學研究資料輔助,最終還是要認真挖探勘井到一定深度,才有辦法判斷到底能否作為發電之用,無法保證一定有成果。

再說,就算確定有好的熱源,若要開發臺灣地底深處的熱能,就必須挖掘深的地熱井,也就意味著要付出高昂的成本。一般而言,鑽井成本少說占了整個地熱發電計畫的 30% 到 50%,甚至是更高。根據美國康乃爾大學(Cornell University)的研究團隊於 2013 年發表的估計,地熱井深度和鑽井成本的關係,大致可以用這張圖來表示。隨著深度增加,鑽井費用亦大幅上升。

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地熱井深度和鑽井成本的關係。 圖/參考資料 1

而且,每個計畫會開發的地熱井,絕對不只一口,以宜蘭的利澤地熱電廠來說,就預計會有 11 口 6 公里深的井,所需費用的龐大可想而知。

同時,鑽井會遇到許多不同的困難。看過電影世界末日都知道,如果岩盤堅硬又粗糙,那麼不但鑽井的進度會變得緩慢,鑽頭也會磨損得特別快。另外像是卡鑽、穩定鑽頭的泥漿流失等等,都是必須面對的挑戰。

另一方面,在開發地熱時,依地區而異,可能會遇到腐蝕性流體,如含氯離子或硫酸根的地下水,因此必須選用耐腐蝕的機具和管材,或是用化學方法中和;而當熱液從地底冒出到地表時,也可能伴隨硫化氫等有害氣體,要是聞到臭雞蛋的味道還可以跑,要是濃度高到讓人嗅覺疲乏可能小命就要難保。

此外,地下水中的雜質和礦物質,可能會隨時間經過附著在管壁上,導致發電效率下降,定時清理也是個麻煩的差事。

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隨著科技的進步,雖然這些麻煩在原則上都能夠處理,卻也是無法免除的成本,在規劃時就必須仔細考量因應措施。

說了這麼多,到底用地熱發出來的電貴不貴呢?發電成本會因地區、時間和技術的提升而異,不同單位做出來的評估也會不同。若我們比較近年來幾個不同組織評估的全球均化發電成本(Levelized cost of electricity),也就是電廠生命週期總成本除以生命週期總產生能源,大致可以看到這樣的結果,不同顏色代表著不同單位的評估。

全球均化發電成本(Levelized cost of electricity) 圖/wikipedia

以全球總體來說,目前地熱發電每發出百萬瓦小時電力的成本,跟太陽能和陸域風電相比稍微偏高,但跟其他能源相比倒也不至於比較貴。必須留意的是,這只代表近年的能源價格狀況,也跟電力公司發布的發電費用是完全不同概念,而且隨著未來地熱往深處探勘、或技術的成熟,成本還有可能提高或降低。

臺灣的地熱發電發展

事實上,臺灣在地熱發電曾經領先國際,1981 年就在宜蘭清水設置了地熱發電廠,是全球第 14 個進行地熱發電的國家。

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只不過,臺灣的地熱發電量從一開始的 828 萬度一路下滑,到 1995 年完全歸零,從 2017 年之後才又往上提升。這中間到底發生了什麼事呢?

一來,清水地熱電廠早期進行發電時,利用完的熱水並沒有回注地底,而是直接排掉,造成地下水耗損;二來,像我們前面說過的,地下水中的礦物質於地熱井管壁結垢;這兩大因素使得清水電廠的出水量銳減,僅過一年發電能力就大幅下降,最終導致 1993 年的關廠。

從此,臺灣的地熱發電沉寂好一段時日,直到 2013 年清水地熱電廠重新建置示範機組,進行運轉測試,2018 年開始發電,並於 2021 年底正式重新啟用,才宣告復活,目前也有擴大發電規模的計畫進行中。當然,這一次,在地下水回注跟結垢問題的處理上,都比之前更好。

除了清水地熱這個示範點,從 2018 年開始,也有台東知本溫泉業者利用既有溫泉資源進行發電,且併入台電電網,成為臺灣小規模地熱發電首例。

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宜蘭清水地熱河床。圖/地熱發電單一服務窗口

那麼,臺灣的地熱發電就此熱熱鬧鬧熱到家了嗎?倒也不是。我們可以從兩個面向,行政流程和開發誘因分別討論。

臺灣的地熱發電關卡:繁複的行政流程

長久以來,臺灣在地熱資源的開發一直缺乏適當的法規和配套流程。若要進行開發,必須依照《溫泉法》和《水利法》申請,但卻沒有任何一項是跟發電直接相關,法規細節也不符合地熱發電的特性。

此外,土地使用根據涉及的區域,仍須依《都市計畫法》、《區域計畫法》、《森林法》、《國家公園法》、《地質法》、《災害防救法》、《水土保持法》等規定辦理,不但要面對中央和地方政府許多不同單位,行政程序亦曠日廢時,相當不容易。

就像兩人交往之前,得先經過她爸、她媽、二舅、大嬸婆、還有指導教授跟前男友同意才行。以才剛重新啟用的清水地熱電廠來說,雖然施工只要一年多,跑行政流程卻花了四年。這樣冗長繁複的申設程序,無疑拖累了臺灣的地熱發電發展。

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有鑑於此,最近的「再生能源發展條例」修正草案,簡化了地熱發電申請的行政程序,也新增相關規範,並於 2022 年 12 月初在行政院通過,後續將送往立法院審議,值得我們關注後續的發展。

臺灣的地熱發電關卡:開發誘因不足

地熱發電要付諸實行,除了技術和法規必須到位之外,還必須有經濟效益,才可能成真。

我們可分別從計畫的探勘期、開發期、和營運期三個階段來說明。

首先,地熱發電計畫在探勘期風險極大,很有可能挖了探勘井,卻沒有好的熱源,回不了本。

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舉例來說,從 2017 年底開始,台電在綠島進行了兩口地熱試驗井的鑽探工程,最終卻發現溫度並不理想,而暫時將計畫擱置。

而在開發期,臺灣目前沒有保障地熱探勘者優先開發的權利,就算找到熱源,卻可能被其他業者搭便車,捷足先登開發,得不償失。相關法規後續要怎麼訂定,是值得討論的議題。

2018 年仁澤三號井。 圖/環境資訊中心

最後,營運期的收入,若無法彌補成本並獲利,就也不可能吸引廠商投入。為此,躉購費率,也就是再生能源保證收購制度的訂定就非常重要。

縱上所述,因為地熱計畫存在諸多風險,初期又需要龐大的經費,如果沒有政府支持,民間廠商非常不容易投入。

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目前來說,臺灣政府設有「地熱能發電系統示範獎勵辦法」,針對探勘給予補助;既有的地熱探勘初步資料在「地熱發電單一服務窗口」網站也都可查詢,並由經濟部中央地質調查所邀請國內 12 個與地科、地質相關校系,籌組「地熱探勘學研合作平台」,投入前期的地質調查,讓廠商有開發的參考依據。同時,地熱發電做為再生能源的一環,每年也會重新修訂躉購費率。

至於這些措施合不合宜、是否真能發揮效用,增加廠商投資意願,就有待我們觀察。

隨著再生能源越來越受到重視,全球的地熱發電於這十幾年內增加了許多。

雖然在總容量上,與其他主流能源還有不小差距,但因為技術的進步,地熱發電逐漸能夠擺脫地域的限制,更廣泛地被運用。

全球地熱熱點分布。圖/Energy Education

而台灣位處環太平洋火山帶,深具地熱發展潛力。可惜的是,即使是臺灣最容易開發、深度較淺的地熱能源,其潛能亦尚未完全發揮。經濟部原本設定 2025 年地熱發電目標要達 200MW,卻因為行政流程繁瑣和開發誘因不足等各種原因,導致開發進度緩慢,只能下修目標。

現在,台灣地熱累積的併網裝置容量約 5MW,雖然還有二十多個地熱計畫正在進行中,也有民間公司積極投入,宣布最快要在 2030 年累積建置達 200MW。但上述問題一日不解決,臺灣的地熱就難以真正施展拳腳。

如果我們希望臺灣的地熱發電能夠更蓬勃發展,那麼,相關法規的訂定和行政流程的簡化是一定要做的,接著要完善獎勵措施和補助機制,並設定合理的電價制度。在整個過程中,一些地熱發展良好的鄰近島嶼國家,如日本、菲律賓、印尼、紐西蘭的相關政策,也值得我們借鏡。另一方面,在土地的使用上,如何和在地民眾溝通與協商,也是重要的工作。

可以說,不需要燃料,極低碳排放,但是前期建置成本佔比高,營運費用相對低廉,是地熱發電的特色。儘管潛力巨大且有著諸多好處,但技術上的挑戰,和地理條件的限制也擺在那邊。

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PanSci_96
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人體吸收新突破:SEDDS 的魔力
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/03 ・1194字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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本文由 紐崔萊 委託,泛科學企劃執行。 

營養品的吸收率如何?

藥物和營養補充品,似乎每天都在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。但你有沒有想過,這些關鍵分子,可能無法全部被人體吸收?那該怎麼辦呢?答案或許就在於吸收率!讓我們一起來揭開這個謎團吧!

你吃下去的營養品,可以有效地被吸收嗎?圖/envato

當我們吞下一顆膠囊時,這個小小的丸子就開始了一場奇妙的旅程。從口進入消化道,與胃液混合,然後被推送到小腸,最後透過腸道被吸收進入血液。這個過程看似簡單,但其實充滿了挑戰。

首先,我們要面對的挑戰是藥物的溶解度。有些成分很難在水中溶解,這意味著它們在進入人體後可能無法被有效吸收。特別是對於脂溶性成分,它們需要透過油脂的介入才能被吸收,而這個過程相對複雜,吸收率也較低。

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你有聽過「藥物遞送系統」嗎?

為了解決這個問題,科學家們開發了許多藥物遞送系統,其中最引人注目的就是自乳化藥物遞送系統(Self-Emulsifying Drug Delivery Systems,簡稱 SEDDS),也被稱作吸收提升科技。這項科技的核心概念是利用遞送系統中的油脂、界面活性劑和輔助界面活性劑,讓藥物與營養補充品一進到腸道,就形成微細的乳糜微粒,從而提高藥物的吸收率。

自乳化藥物遞送系統,也被稱作吸收提升科技。 圖/envato

還有一點,這些經過 SEDDS 科技處理過的脂溶性藥物,在腸道中形成乳糜微粒之後,會經由腸道的淋巴系統吸收,因此可以繞過肝臟的首渡效應,減少損耗,同時保留了更多的藥物活性。這使得原本難以吸收的藥物,如用於愛滋病或新冠病毒療程的抗反轉錄病毒藥利托那韋(Ritonavir),以及緩解心絞痛的硝苯地平(Nifedipine),能夠更有效地發揮作用。

除了在藥物治療中的應用,SEDDS 科技還廣泛運用於營養補充品領域。許多脂溶性營養素,如維生素 A、D、E、K 和魚油中的 EPA、DHA,都可以通過 SEDDS 科技提高其吸收效率,從而更好地滿足人體的營養需求。

隨著科技的進步,藥品能打破過往的限制,發揮更大的療效,也就相當於有更高的 CP 值。SEDDS 科技的出現,便是增加藥物和營養補充品吸收率的解決方案之一。未來,隨著科學科技的不斷進步,相信會有更多藥物遞送系統 DDS(Drug Delivery System)問世,為人類健康帶來更多的好處。

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電子信箱串連 Line 通知?再也不怕漏收重要信件!信件自動化篩選、通知,詳細教學!
泛科學院_96
・2024/05/19 ・4129字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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上次 notion + zapier 做完後,開會總算沒挨罵了,自動化服務真的讚!

而這次介紹 MAKE 串 LINE 做重要信件通知,也源自於我遇到的問題。

如果你不想聽故事,可以往下看教學。

Line Notify

首先,我們會用到 line notify 的服務,要先到官網登入申請。

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登入後如果完全沒用過,會直接進到登錄服務畫面。

這邊除了 email 以外可以隨便填,email 之後要收確認信用的,請用你常用的 email。 然後提醒一下,網址跟 callback URL 不要用 google 之類常見的網址,會沒辦法通過,請隨便打一串看起來正常的網址。

設定完成後按登錄。

這時回去剛剛填的 email 收通知信,開通剛設定好的 line notify。

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大功告成,這時點右上角的「管理登入服務」,就會看到剛剛設定好的 line notify,這樣 line 的部分就設定好了,可以去 make 做自動化串連。

Make

接著登入 make,如果是第一次使用,他會問你很多廢話。

不用管他隨邊點,直到你看到這個畫面。

點右上角 creat a new senario。

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一進去會看到的這個圓圈,這個圓圈跟之前 Zapier 說的 trigger 是一樣的東西,可以手動自己設定流程 flow。

但我們還是叫 AI 幫我們啦,點右下角的 AI Assistant,對話框選選 creat or edit a senario。

輸入「if my gmail get a new email, then send LINE notification」

然後得到畫面上的 flow,左邊是 Gmail watch email,右邊是 line send a notification。

如果你用中文輸入類似的內容,常會跑出很複雜的 flow,這種 flow 裡面有很多有趣的功能。

但這集用不到,我們還是先回到正確的 flow 上。

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點開 gmail,連上要整理的信箱。

連接完成後進入設定,先點選藍色的 click here to choose folder。

這邊會出現你在 gmail 裡做的標籤分類,由於我完全沒有按照規則整理,就直接選 inbox,對所有郵件進行分析。

filter type 用 simple filter。

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下面的 Criteria 選 all emails 就好了,我們後面會再用 filter 細分。

然後這個,選 no。

選擇 yes 會把偵測過的 email 變成已讀,我不想這樣。

然後這邊是每次執行 flow 時,會抓取多少筆最新的 email 到 line 上發布通知。

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免費的 make 是 15 分鐘執行一次 flow,請自己評估每 15 分鐘會收到多少封有用的信件,設定太多你的 LINE 通知會炸裂。

我自己測試後,設定為 5 就差不多了。

設定好點下 OK,會跳出從哪封 email 開始抓資料,用 from now on 就好,之後的新郵件就會自動讀取了。

按下OK,接下來就可以來設定 filter 啦。

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點連接線旁邊的板手會跳出選單,選第一個 set up a filter。

進入 filter 設定畫面,上面的 label 是幫這個 filter 上標籤,填你喜歡的就好。

然後點 condition 下面的輸入框,選 subject 標題跟 text content 內文。

然後在 text operator 這裡,選擇 contains。

contains 是在特定字串中如果包含某個關鍵字,就可以通過。

這邊說的特定字串,就是上面欄位設定的標題跟內文。

接下來,在下面空格打上關鍵字,就完成啦。

如果有多個關鍵字要篩選,點選 add OR rule 設定其他關鍵字,不能多個關鍵字打在一起。

按下OK,你會看到板手變成一個漏斗,這樣 filter 就設定完成。

接著點開 line,他會要你輸入 notify API。

回到 line notify 的「管理登入服務」頁面,點擊剛剛設定好的服務,進入服務細節的頁面,複製上面的 client ID。

回到 Make 複製貼上按SAVE。

接著會進到這個頁面,這邊是設定你要在哪個聊天室發送通知,你可以設定在工作群組發送,我這邊先設定我自己就好。

然後進入 line 推播訊息的設定頁面。

message 這欄可以打成這樣,這樣就不會丟一個不知道在做什麼訊息,你也可以發揮創意寫一些幹話進去,增添趣味。

下面的設定用不到,我們直接按OK就完成了。

接下來就要測試啦,我先分別寄三封信件到公用信箱中,分別是:

  1. 標題有關鍵字
  2. 內文有關鍵字
  3. 沒有關鍵字

寄完後,按下 run once。

成功的話就會在 line 上收到通知,果然,沒有把不含關鍵字的信件傳到 line 上,測試成功。

現在把下面的 scheduling 打開,就完成所有設定了。

以後再也不用擔心自己漏接公用信箱的重要信件啦!

結論

最後分享一下實做心得:

比起 zapier 跟 ifttt,make 用起來更有寫程式的感覺,對完全沒有程式背景的人,Zapier 跟 ifttt 會比較好上手,但在免費版的情況下,make 能做到比 zapier 更複雜的自動化功能。

像前面有出現過的複雜流程圖,就可以用 router 做出複數條件判斷的流程,例如前面抓gmail的流程,加上 router 後就不只能傳送提醒到line,還能自動回復罐頭訊息給符合條件的郵件,這如果要在zapier做,就要做兩個流程才能達成了。

另外如果你的公司信箱不是使用Gmail,前面的模組可以從Gmail改成Email,Connection type選用Microsoft系列。

理論上只要這邊按 save,就可以選擇你要串連的microsoft帳號。我串完之後還是抓不到信件,但 make 跟 microsoft 帳戶上,都顯示授權成功,如果有人知道這是什麼問題,請一定要留言告訴我⋯⋯

這次的分享就到這邊,如果有其他想看的 AI 工具測試或相關問題,可以直接留言 ,或給加入 Discord 跟我們一起討問喔。

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泛科學院_96
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想要擁有一台 AI PC,有必要嗎?NPU 是什麼?超詳盡 AI PC 選購指南來啦!
泛科學院_96
・2024/05/18 ・1080字 ・閱讀時間約 2 分鐘

2023 年 3 月 intel 跟微軟共同發布了 AI PC 定義。

定義需要用 intel 的 Core Ultra 處理器,要有微軟系統內建 的Copilot AI,鍵盤上還需要有一個實體 copilot 按鍵,才算是一台 AI PC。

這個 AJ 看到後,發現案情並不單純,定義 AI PC 這件事情,遠比你想得還要重要!

所以今天呢,我們就來回答三個問題:

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  1. AI PC 是什麼?
  2. AI PC 強在哪?
  3. 有哪些公司跟 AI PC 有關?

最後再跟大家分享是否要買 AI PC 的建議。

好啦,本集我們整理了整個 AI PC 的脈絡,我把懶人包放在這裡,有需要的可以暫停看一下。

最後來給買 AI PC 的建議吧,如果你主要用桌上型電腦,4090 獨立顯卡直接給他買下去,因為桌上型的處理器至少到目前為止,都還沒看到內建 NPU 的規劃,所以所有的平行運算都還是靠顯示卡 GPU 來處理。

筆記型電腦方面,各家網購平台都已經推出 AI 筆電專區,最低三萬元左右就可以買到最新的 AI PC。

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或許你還沒體驗到 AI 工具帶來的工作流程改變,不過潮流已經出現,據說到 2025 年,將出貨超過一億台AI PC,各家軟硬體廠商在這個全新的賽道上,只會不斷推出各種基於 AI PC 架構的應用與服務,畢竟,你如果不做,你的競爭對手可是不會等你。

有點離題了,在可遇見的未來,我們勢必會發現自己的電腦擁有更多基於 AI 技術的功能,

也許,你可以再等一會,等桌上型電腦也內建 NPU 之後,再來買真正的 AI 「PC」,不過要問我的話,如果是購買筆電的需求,選擇適合 Intel Evo 認證的筆電是值得推薦的選擇。

最後,你覺得 AI PC 會如微軟和 intel 預想的發展下去嗎?

  1. 會,終究要讓自己電腦分擔伺服器工作。
  2. 不會,AI PC 就只是宣傳話術。
  3. 我是果粉我驕傲,AI PC 如浮雲。

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