文／徐贊能 109級
各位資源系的讀者們大家好！在分享本篇內容之前，先讓我簡單自我介紹一下。我是109級資源系大學部畢業生，畢業後選擇前往德國慕尼黑攻讀工程地質與水文地質碩士。去年順利畢業後，我留在原實習公司工作，主要從事深層地熱工程，負責場址資料分析與模擬等相關工作。因此，我很榮幸能與大家分享德國近年來的地熱發展，希望可以帶給各位一些新的見解與收穫！
地熱能源可分為淺層地熱與深層地熱。前者來自地下400公尺以內的熱能，主要用於獨棟住宅或公寓供熱，甚至可在夏季用來為建築降溫；後者則來自400公尺以下、甚至數千公尺深的地層，可用於城市區域供暖或發電。本篇文章將聚焦在德國深層地熱資源的開發與應用。從圖 1 可以看到，德國地熱資源溫度超過60°C 的區域主要分布於南德莫拉斯盆地*（Molassebecken）、上萊茵河地塹*（Oberrheingraben）及北德盆地*（Norddeutschen Becken），本篇文章將聚焦於南德莫拉斯盆地的慕尼黑及其周邊地區。這些區域的地熱能主要來自上侏羅統含水層（Upper Jurassic Aquifer，又稱麻姆世Malm），該含水層因為碳酸鹽岩的喀斯特結構與裂隙發育，加上擁有適合地熱開發的高溫條件，成為德國南部最重要的地熱開發目標，也是歐洲最具潛力的地熱儲集層之一。
從構造地質角度來看，南德莫拉斯盆地是一個不對稱的前陸盆地，因阿爾卑斯山前緣的抬升而形成，這個抬升過程已持續了約 3500 萬年。該盆地的厚度向南逐漸增加，呈現楔形構造（見圖 2）。其中，麻姆世地層向南傾斜，在阿爾卑斯山腳下可達5000公尺深，地層厚度最高可達600公尺。由於地層向南傾斜，深度隨之增加，根據地溫梯度的原理，儲集層熱液的溫度也會逐漸上升。這種溫度變化在圖3的儲集層熱液溫度分佈圖中可以明顯觀察到。目前，盆地北部的地熱場址主要用於溫水游泳池或區域供暖，而南部則因熱液溫度可達100°C 以上，除了供暖，還能用於發電（如Sauerlach 和 Holzkirchen）。
由於南德莫拉斯盆地擁有極高的地熱開發潛力，截至目前，該地區已完成約30個深層地熱開發計劃，涵蓋能源生產與研究等用途。其中的主要能源供應商包括SWM Services GmbH、Silenos Energy Garching a. d. Alz 和 Innovative Energie für Pullach GmbH (IEP) 等。目前已有 25 座場址投入營運，產水量通常介於50至100 l/s（適用於區域供暖），而發電或聯合供熱／發電（CHP）的場址，產水量可達145 l/s。熱液溫度平均約在80°C 至150°C 之間，熱功率則介於 2 MWth 至 40 MWth。除了已投入營運的地熱場址，慕尼黑仍持續推動新的地熱開發計劃。例如，在 Sauerlach場址周圍新增 6 口井，以提升使用效益。此外，在現有游泳池Michaelibad附近計劃新建8口井的地熱場址，預計於 2033 年開始營運，這將成為歐洲最大地熱場址之一。屆時將可為7萬5000戶居民提供地熱供暖。
隨著地熱開發的持續擴張，麻姆世含水層在慕尼黑及周邊地區的使用也越來越密集，因此，儲集層管理（Reservoir Management）已成為重要課題。這項管理的核心目標是確保地熱資源的永續利用、降低開發風險，並促進城鎮間的合作，使資源發揮最大效益。透過完善的管理與技術發展，我們有機會讓這座埋藏於地下的黃金資源發揮最大價值，加速實現零碳排放與氣候中和的目標！
參考資料
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10. https://www.der-geothermiekongress.de/kongress/der-geothermiekongress
11. https://www.tiefegeothermie.de/news/swm-planen-zweite-geothermieanlage-sauerlach
12. https://www.swm.de/lp/geothermie-michaelibad
