三維大地電磁探測技術
■ 技術簡介
臺灣屬年輕造山地帶，地殼深部熱岩向上抬升，蘊藏了豐富地熱資源，近年來政府相關部門積極以各項先進技術調查並建置地熱潛能區的地熱地質模型；地熱儲集層模擬(Geothermal Reservoir Modeling) 則是將科技探查結果數位化之後，透過模擬技術來重建熱水儲集層在不同階段的時空演變，是地熱發電潛能評估與營運管理階段非常關鍵的技術。
地熱儲集層模擬方法係利用三維地質建置模型(Leapfrog) 建構兼顧展示與銜接儲集層模擬的三維地熱概念模型，並轉換成能提供做為儲集層模擬之用的三維網格，其次則串聯熱流模擬器(Waiwera) 進行模型參數設定( 包含起始/ 邊界條件設定、地層參數設定等)，以運跑合理的自然狀態模型(Nature Steady model)，瞭解地下流體熱潛能及壓力分布。
進入開發階段後地熱儲集層管理則轉換為探討開發行為對於地熱案場可能造成的影響，利用現有生產井/ 回注井生產歷程建立符合觀測數據的生產歷史模型(Production history model)，而後依據不同地熱能源的開採策略建立未來情境模型(Future Scenario model)，預測地熱發電若干時間後，生產井熱能及壓力的變化( 包括生產井每小時能生產的熱水或蒸氣的總量、回注井灌注的熱水溫度壓力對於生產井的影響)，提供未來生產熱水/ 蒸氣策略上的改變及成本效益的計算。
▣ 成功的地熱儲集層模擬流程必須包括：
► 地熱概念模型必須包含所有專家的專業知識 ( 地質、地球物理、地球化學、環境監測、地理資訊系統等
► 不同領域的專家能依據數值模擬成果進行溝通及改善
► 相同參數所運行的數值模型可以重現一致性，並且可以快速地呈現不同情境及案例的模擬結果
井下原地高溫流體取樣技術
■ 技術簡介
深井流體可提供地下水文和化學特徵，是評估和開發地下資源一個重要關鍵。採集井下原地高溫熱水，並正確進行水/ 氣化學、同位素組成和特性分析，對於理解水- 岩相互作用、追深層流體混合和遷移，及流體系統的長期演化具有重要意義。
GTFSampler(GeoThermal Fluid Sampler) 是工研院材化所團隊自主研發的井下原地(in-situ) 地熱流體取樣裝置系統(Hsieh et al.,2021)。本取樣裝置系統是專門設計用來採集與保存在目標深度位置的地熱流體( 包括氣與水)。
井下原地高溫流體的地球化學特徵可以協助識別儲集層、建立熱水補給模型、控制結垢和設計最佳化操作條件等。儘管從地表井口收集地熱流體較容易，但實際上，當地熱流體從深層儲集層到地面的移動過程中，已經經歷了各種地球化學反應( 包括：混合、沸騰、逸氣和結垢)，並不能真正代表儲集層中的真實流體成分。所以進行井下原地高溫流體採樣和分析，可望獲得目標深度的真實流體特徵。
分析結果可應用於估算地熱儲集層的潛勢溫度、追蹤可能的水和氣來源與混合模式、評估地熱發電系統可能產生的結垢類型，並為地熱發電廠的選址、設計和運轉提供重要參數訊息。
► 自主研發與組裝
► 機動性高、取樣快速
► 場址性調查
地熱儲集層管理技術
■ 技術簡介
臺灣屬年輕造山地帶，地殼深部熱岩向上抬升，蘊藏了豐富地熱資源，近年來政府相關部門積極以各項先進技術調查並建置地熱潛能區的地熱地質模型；地熱儲集層模擬(Geothermal Reservoir Modeling) 則是將科技探查結果數位化之後，透過模擬技術來重建熱水儲集層在不同階段的時空演變，是地熱發電潛能評估與營運管理階段非常關鍵的技術。
地熱儲集層模擬方法係利用三維地質建置模型(Leapfrog) 建構兼顧展示與銜接儲集層模擬的三維地熱概念模型，並轉換成能提供做為儲集層模擬之用的三維網格，其次則串聯熱流模擬器(Waiwera) 進行模型參數設定( 包含起始/ 邊界條件設定、地層參數設定等)，以運跑合理的自然狀態模型(Nature Steady model)，瞭解地下流體熱潛能及壓力分布。
進入開發階段後地熱儲集層管理則轉換為探討開發行為對於地熱案場可能造成的影響，利用現有生產井/ 回注井生產歷程建立符合觀測數據的生產歷史模型(Production history model)，而後依據不同地熱能源的開採策略建立未來情境模型(Future Scenario model)，預測地熱發電若干時間後，生產井熱能及壓力的變化( 包括生產井每小時能生產的熱水或蒸氣的總量、回注井灌注的熱水溫度壓力對於生產井的影響)，提供未來生產熱水/ 蒸氣策略上的改變及成本效益的計算。
▣ 成功的地熱儲集層模擬流程必須包括：
► 地熱概念模型必須包含所有專家的專業知識 ( 地質、地球物理、地球化學、環境監測、地理資訊系統等
► 不同領域的專家能依據數值模擬成果進行溝通及改善
► 相同參數所運行的數值模型可以重現一致性，並且可以快速地呈現不同情境及案例的模擬結果
空中磁力探測技術
■ 技術簡介
岩石/ 岩層因形成條件差異，而擁有獨特的礦物組成，因而表現出不同的物理特性，例如：密度、磁性、導電性、傳波速度等。既然岩石/ 岩層的物理性質與其組成有關，如果能有效量測其物理性質，則能反推岩石/ 岩層的種類與分布，佐以衛星影像及地表岩石露頭觀察，提高對地下岩體分布及地質構造的瞭解。
透過精密儀器量測岩層的物理特性，再據以研究地下地質構造的學科稱為地球物理學(Geophysics)，已經成功將其運用在石油探勘、礦產資源探勘、水資源探勘、火山監測、環境污染監測及工程地質調查等領域，是一種對環境友善的非破壞檢測技術。地球科學調查應用許多工具及方法，為了避免瞎子摸象的困境，調查的原則在於「由大到小」、「由廣而微」。
空中地球物理技術利用飛機在天空進行探測，是一種「高效率」、「非破壞」及「有效」的探測技術，透過它所獲得代表地下構造的影像，讓地球科學家在進行細緻探測之前，先以巨觀的角度觀察待探測目標與周圍岩體及構造之間的關係，是場址篩選的重要基本資料，世界各先進國家更將其列為國家的基本國土資訊。
工研院材化所 K700 潛在母岩特性研究室