天然資源探勘　黃文義細說從頭

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（台北內科週報第566期／2023年2月13日-2023年2月19日）

【本報獨家訪報導】數10年前，出生於高雄縣大樹鄉高屏舊鐵橋附近的黃文義博士，畢業於屏東初中，是個在南部長大的庄腳小孩。其後，北上念建國中學，開始獨立在外生活。之後，他就讀中央大學地球物理系，陸戰隊上兵義務役退伍，取得台灣大學海洋研究所地球物理碩士後，考上教育部公費留學地球物理組，也申請到科羅拉多礦業學校（Colorado School of Mines）地球物理系就讀，開始從事電磁波及電阻探勘的學習和研究。

黃文義於1980年取得博士學位，留在學校做了2年的研究，同時在美國科羅拉多州戈登市（Golden）成立地平洋資源開發公司（GeoPacific Resources, Inc.），使用自行設計的軟硬體，從事地熱探勘與石油天然氣困難區域的探勘服務，也開始踏上逐夢之路。

▲年輕的黃文義博士與當年DEC LSI 11組裝的室內資料處理的電腦（照片係三捷科技公司提供）。

當時，黃文義博士使用的服務技術，為可控源瞬變電磁波探勘，也就是在地表或井底產生人為電磁波變化，使地層產生誘發的渦流電流（Eddy current），再測量地表或井底的電場或磁場的變化來解釋地質構造。

1980年代初期還沒個人電腦，黃文義使用的軟體與硬體是當時最流行的DEC（Digital Equipment Corporation）的PDP 11和LSI 11等等，可是科技發展速度很快，他也與時俱進，獲有一些探勘及與生產的專利權。

▲2019年，參加馬來西亞地下水探勘展覽（照片係三捷科技公司提供）。

在黃文義使用可控源電磁波探勘的時代，他說：「那時最主要的市場是地熱探勘服務，尤其是日本，最北邊的案場為北海道的層雲峽，最南邊則為指宿市，最東邊為八丈島，最西邊為松江市，包括海上，日本有400多座火山，地熱資源全球排名第3，但實際開發出來目前不到700MW，還有許多發展的機會」。

其次，黃文義博士指出，「哥斯大黎加目前再生能源佔全國能源需求99%以上，主要為水力發電，地熱發電佔約13.5%，1986年，我有機會在其Miravelles火山進行地熱探勘，雖然該地熱發電廠主要的探勘與生產不是我們的貢獻，但很慶幸、如今已有163MW地熱發電廠的規模」。

▲參與美國加州Lost Hill油田井下電磁波探勘情景（照片係三捷科技公司提供）。

1980年代初期，黃文義說：「當時也為中油地熱處，在宜蘭清水做了可控源電磁波探勘服務，但因不同意地熱處堅持的技術移轉，未能為台灣的地熱繼續貢獻」。到了1988年，黃文義博士便在台灣成立三捷科技，為美國GPI的資料處理與繪圖的下包公司，直到1996年結束GPI，因台灣沒有E&P（Exploration&Production）產業，返台後建立電子設計及量產工廠，另成立三捷深圳有限公司，客戶主要來自法國、美國、日本及巴西等，也行銷用在地球物理資料的物聯網。

2010年，黃文義有感於大陸製造業的競爭，結束大陸業務，台灣的業務也只接受客製化的4G/5G路由器及物聯網相關產品的開發與生產，並開始研發適合台灣複雜地形、地質及高人為噪音的新一代大地電磁陣列探勘，同時於2016年開始在日本、菲律賓、韓國及大陸提供探勘服務，也在台灣進行廣泛的地熱探勘，結果可解釋台灣的地熱為什麼不成功，因為沒有鑽在有地熱儲集層上，他也將此結論在2021+1的世界地熱論壇（WGC）發表。最近，他也積極研究台灣碳捕捉與封存（CCS）的技術及做法，並認為政府應積極鼓勵民間加入碳捕捉及封存的領域，激發出不同的CCS成果，為出口業者提供綠能之外的另１個ESG方案，也讓台灣淨零排放更容易達標。

▲黃文義博士（右）參加2016世界電磁波探勘論壇與展覽（照片係三捷科技公司提供）。

台電與中研院攜手　去碳燃氫

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（台北內科週報第565期／2023年2月6日-2023年2月12日）

【產學研連線】目標今年底可將第1桶生產出來的氫氣，台電公司繼2022年與西門子、三菱等國際大廠簽署合作備忘錄，推動既有發電機組結合新能源應用的燃氣混氫、燃煤混氨發電示範後，於2月1日再與中研院簽署「減碳及綠能技術發展應用合作備忘錄」，將在「去碳燃氫」、「地熱」、「海洋能」等減碳綠能領域密切合作，期能加速推動國家零碳電力進程。

台電曾文生代理董事長表示，台灣用電密度高，因應電網與再生能源未來發展，仍需部分發電機組協助調節電網，因而怎樣走向用氫當作燃料，讓發電機繼續維持電網穩定，同時減少排碳，變成台電非常大的需求，希望透過與中研院合作，目標今年底可將第1桶生產出來的氫氣，搭配興達電廠燃氣機組進行氫氣混燒測試。

中研院廖俊智院長表示，中研院去年發布台灣淨零科技研發政策建議書，具體建議「創造足夠的零碳電力」為我國淨零科技推動策略重中之重，這次與台電首要合作項目即為去碳燃氫發電應用，希望藉由研發端連結應用端，加速技術落地實踐，幫助我國儘速提升零碳電力占比。

▲台電公司與中研院簽署減碳綠能合作備忘錄，加強雙方合作關係；左3為中研院廖俊智院長（照片係經濟部提供）。

為推動氫能發電，台電指出，2022年台電引進我國第1套混氫型微氣渦輪發電系統，並成功混燒10%氫氣，產生潔淨低碳電力，而中研院去碳燃氫技術兼具提供潔淨氫能與固碳效益，希望透過簽署MOU強強聯手，共同朝2050電力淨零碳排目標邁進。

此次簽署的MOU合作內容，包含以「去碳燃氫」發電技術（天然氣裂解製氫燃燒發電技術）共同開發混氫、全氫發電應用，初期採技術示範，將與台電微氣渦輪機發電技術整合運用於分散式電網；後續則將擴展規模，以去碳燃氫供給氫氣予國內電廠機組，逐步提高混氫比率與氫供應量。另雙方也將針對地熱、海洋能等綠能技術進展及研究成果進行交流。

去碳燃氫是提供無碳氫氣來源用於氫能發電的上游技術，台電進一步說明，經中研院研發，利用天然氣裂解可持續穩定產製氫氣與固態碳；其中，氫氣可做為發電與工業使用，固態碳則可用於工業生產原物料，且產氫過程中不會產生二氧化碳，讓該技術除可提供穩定多元電力，更可發揮減碳效益。

黃文義解決綠能不足　有創見

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（台北內科週報第564期／2023年1月30日-2023年2月5日）

【本報獨家專訪】在1月立法院3讀通過「氣候變遷因應法」修法，無任所大使、也是台灣永續能源研究基金會董事長簡又新博士接受自由時報訪問時表示，過去政府講節能減碳只是宣示，如今落實在法律上，影響非常大，而政府現階段當務之急是解決綠電不足的問題。

對於「解決綠能不足問題」，當然政府責無旁貸，同樣的，企業界也不能坐等政府來解決，何況這問題已迫在眉間了，在地熱探勘與開發，投入數10年心力的黃文義博士，日前接受本報獨家專訪時，義不容辭的提出他的建言，他說：「碳稅已是企業很大的負擔，綠色再生能源則是減碳的工具，台灣本身的綠能不足以應付企業的需求，我認為台灣地熱也不足以應付台灣綠能的需求，但COP26巴黎協議Article 6允許國際碳交易，也允許以技術、資金等在他國投資綠能扣抵本國綠能的需求。台灣在國外投資開發的地熱再生能源所產生的碳權，將可以賣給台灣企業，尤其是電子5哥，可以解決買不到綠能的窘境。另外，台灣有礦化碳封存的條件，成立台灣民營E&P公司建立礦化碳封存的能力，也可提供企業一些碳交易」。

▲黃文義博士從年輕就對地下構造或資源探勘，有執著的探索慾望（照片係三捷科技公司提供）。

黃文義博士認為，「E&P是半封閉的產業，資源開發與碳封存離不開政府的支持，往國外擴大E&P市場規模，是台灣可以走的路，尤其對邦交國的援助，期待能使用民間地熱探勘作為援外的工具，中油、台電等公營公司作為風險分攤與開發的投資，工研院及學術界全力支援，就能創造台灣E&P產業！」

這位不只學有專長，更值得重視的是豐富的探勘與開發經驗，尤其對地熱方面，黃文義博士談起他的背景說：「我從事地熱探勘與開發是因為學的是地球物理；當初考上中央大學地球物理系，取得台灣大學海洋研究所地球物理碩士後，考上教育部公費留學地球物理組也是申請科羅拉多礦業學校(Colorado School of Mines)地球物理系就讀。取得博士學位後，我又熱衷組裝當時流行的DEC PDP 11和LSI 11小型電腦，以及組裝可控源電磁波探勘設備與資料處理軟體，得以做探勘服務。其實，當時純粹是把它當作賺錢養家的工具，直到2015年開發了效果、讓我也驚訝的大地電磁陣列探勘以後，更樂於到處花錢探勘。對於地下構造或資源探勘，有執著的探索慾望，但希望還是能有所回報！當前的『金山南』計畫，則是我們在台灣多年探勘後所探明的典型火山型地熱儲集層，希望能募集到資金開發成國際級的地熱發電廠。」

▲1986年，黃文義博士（左）攝於哥斯大黎加Miravalles火山前（照片係三捷科技公司提供）。

以專業領域深厚的學經歷，黃文義博士曾說過「地熱探勘與開發」有3大成功因素，他表示，「第1個成功要素是探勘要探明地熱儲集層，瞭解您使用方法及軟硬體的原理和限制，按手冊依樣畫葫蘆的探勘可能很容易誤導，另外探勘就像看醫生，每個醫生的診斷不見得一樣，有時需要第2個意見。我們針對台灣複雜地形、地質及高人為噪音所開發的探勘系統，在台灣進行約4年的探勘，結果可以解釋為何台灣的地熱鑽井為何不成功，因為都沒有鑽在地熱儲集層上，此結論發表在世界地熱論壇(World Geothermal Congress 2020+1)，也做成視頻：https://youtu.be/sTiWpOiuK-o、https://youtu.be/SpD5LuHrD0I(中文版)。」

此外，黃文義說：「第2個成功要素是鑽井的工藝，鑽井也是地熱開發的重要的一環。它跟一般石油及地下水、溫泉鑽井不一樣，為保證熱氣或熱水可以大量湧出，在生產層的井孔需保持負壓，也就是欠平衡鑽井，才不會破壞噴道。如果使用後段的洗井，產能一般也會有所折扣。而第3個成功要素就是對地下儲集層的監控，讓生產與回注達到平衡，以期永續經營。」

▲1986年，黃文義博士參與哥斯大黎加Miravalles火山地熱探勘（照片係三捷科技公司提供）。

產學研聯手　化解風電面對挑戰

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（台北內科週報第559期／2022年12月22日-2022年12月28日）

【產學研連線】風機設備運能表現的關鍵，就在水下，如何克服風電設施移入台灣所需面對的高濕、高鹽、高溫、高風切的環境特色，再加上風機暴露於海水環境中，須面對腐蝕、附著物等挑戰？這答案，已由台灣海洋大學與工研院及玉豐海洋科儀公司的產學研聯手提出了。

台灣海洋大學長期積極回應國家能源發展政策，妥善維持離岸風電能源機具效能，推動永續發展不遺餘力，更由海大許泰文校長於12月21日代表，與工研院材料與化工研究所李宗銘所長、玉豐海洋科儀公司張乃仁總經理，攜手簽訂台灣離岸風電運維產學研合作意向書。

這份意向書的目標，在於透過落實產學研3方合作，在專業技術與設備的導入下，促使環保能源產運效能最大化，進而引領國內風電運轉維護產業獨立自主化。許泰文校長表示，雖風電在歐洲已有長足發展，但是風電設施移植台灣時，需適應高濕、高鹽、高溫、高風切的環境特色，加上風機暴露於海水環境中，須面對腐蝕、附著物等挑戰。為提供穩定的風力電能，高效的運轉維護措施尤其重要。

▲海大許泰文校長（站立者）指出，台灣高濕高鹽高溫高風切的環境下，更應注重風電系統高效運維（照片係台灣海洋大學提供）。

許校長更指出，這次合作意向書簽訂，共針對防蝕風險數據管理、海洋附生物監測調查、海床與支撐結構電纜監測、安全評估系統建置分析、陰極保護與塗裝品質檢測等防蝕系統人才培訓5個項目，建立合作平台。透過玉豐海科提供技師運用尖端ROV（Remotely Operated Vehicle，水下無人載具/水下機器人）技術採集數據，工研院以深厚的化材處理經驗支援，經過海大監測資料的管理與研究成果，他期待除了延長電力供給設備壽命外，更要使台灣電業具備自主能力，達成產業的在地化與關聯化，實踐永續經營願景。

歷年來，台灣海洋大學持續提升本土海洋產業之創新，如風機基礎液化監測、動力分析與防護工法、地形變遷、友善空間規劃與生態復育及風機運維新技術開發與應用。海洋大學光電與材料系李弘彬教授亦研究離岸風機的防腐蝕塗料於海洋環境下劣化，及受海生物附著影響之情形，是維運離岸風電的重要參考。

▲海大攜手產研合作，期待引領國內風電運維產業獨立自主化（照片係台灣海洋大學提供）。

此次合作對象之1的工研院，擘畫「2030技術發展策略與藍圖」，聚焦提升再生能源效率，投入新能源技術開發，以綠能帶動科技創新研發，創造經濟成長動能。而另1合作對象玉豐海科，可說是唯一的離岸海事工程供應商，更是亞洲唯一的ROV軟體、硬體、韌體開發商。其所開發的ROV技術，具高自有技術率和操作人員持證率，是風電維運的一大利器。

由於風機暴露於海水環境中，面對腐蝕、附著物等挑戰，如何使風電系統高效運維尤其重要，許泰文校長指出，由玉豐海科提供技師運用尖端ROV技術採集數據，工研院以深厚的化材處理經驗支援，經過海大監測資料的管理與研究成果，能為電力供給設備延長壽命指引方向，使台灣電業具備自主能力，達成產業的在地化與關聯化。

另方面，李宗銘所長積極看待合作願景，他表示，「一個人走的快，一群人走得遠」；經由合作，有效依據台灣環境轉換所需參數，不只創造低碳排社會，更為新產業鏈帶來商機。而玉豐海科張乃仁總經理則感謝海大領軍，是為海洋能源產業完成好幾片拼圖，他更表示，未來20年風機設備運能表現的關鍵就在水下，邀集海大優秀學子一同投入水下技術產業。