電力技術專欄 - t-saudi.org.t電力技術專欄 40 力電 人 第 十 八 期 2 0 1 5...

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39 2 0 1 5 12 鄭郁邦 電力是現代化生活的基石,也是經濟發 展的動力,不論是一般傳統產業或是新興高 科技產業無不以電力為動力。60 多年來台電 提供民生及經濟發展所需之充足電力,輸配 電網路更已經深入台灣地區每一個角落。 啟蒙時代 台灣電力事業起自民國前 24 年,劉銘 傳在台灣裝設小型發電機燃煤發電,當時台 灣地區的水力資源豐富,「水力發電」則為 日本土倉家族及台灣總督府民國前 7 年,在 台北新店地區建設龜山發電所。另外,在南 投縣水里溪的水力發電運用,日據時期就已 展開,日治大正 8 (1919 8 ) 間,台 灣電力株式會社開始在日月潭興建水力發電 廠,工程前後歷時十五年,於昭和 9 (1934 )11 月終告完工。在台灣剛剛光復初期, 這座電廠的發電量可是居全台之冠,其裝置 容量達全台的 37%,對戰後台灣經濟的復甦 有重大貢獻。 后截至民國 42 年,全臺水力發電裝置容 36.3 萬瓩,水力發電占 93.7,火力發電 6.3,發電設備以「水力為主」。至今, 台灣水力發電已經有 112 年歷史,水力發電 曾經是台灣光復初期發電系統之主力。 變化急驟的水力發電 台電公司在台灣光復後,陸續在西部蘭 陽溪、新店溪、大安溪、大甲溪、濁水溪、 荖濃溪及東部和平溪、立霧溪、木瓜溪等處, 建設大小型慣常及抽蓄水力發電廠(各廠位 置如圖 1);又水利署轄下石門及曾文兩水 庫和台北市政府,在翡翠水庫建設大型發電 廠,也委由台電公司營運維護。 1、台灣慣常水力發電廠分布圖

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Page 1: 電力技術專欄 - t-saudi.org.t電力技術專欄 40 力電 人 第 十 八 期 2 0 1 5 發電廠年 12 月 政府近年來也開放民間開發設置小水力 發電廠。目前台灣電力公司所屬水力發電廠

電力技術專欄

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電力人•第十八期

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12

撰▓鄭郁邦

電力是現代化生活的基石,也是經濟發

展的動力,不論是一般傳統產業或是新興高

科技產業無不以電力為動力。60 多年來台電

提供民生及經濟發展所需之充足電力,輸配

電網路更已經深入台灣地區每一個角落。

啟蒙時代

台灣電力事業起自民國前 24 年,劉銘

傳在台灣裝設小型發電機燃煤發電,當時台

灣地區的水力資源豐富,「水力發電」則為

日本土倉家族及台灣總督府民國前 7 年,在

台北新店地區建設龜山發電所。另外,在南

投縣水里溪的水力發電運用,日據時期就已

展開,日治大正 8 年 (1919 年 8 月 ) 間,台

灣電力株式會社開始在日月潭興建水力發電

廠,工程前後歷時十五年,於昭和 9 年 (1934

年 )11 月終告完工。在台灣剛剛光復初期,

這座電廠的發電量可是居全台之冠,其裝置

容量達全台的 37%,對戰後台灣經濟的復甦

有重大貢獻。

后截至民國 42 年,全臺水力發電裝置容

量 36.3 萬瓩,水力發電占 93.7%,火力發電

占 6.3%,發電設備以「水力為主」。至今,

台灣水力發電已經有 112 年歷史,水力發電

曾經是台灣光復初期發電系統之主力。

變化急驟的水力發電

台電公司在台灣光復後,陸續在西部蘭

陽溪、新店溪、大安溪、大甲溪、濁水溪、

荖濃溪及東部和平溪、立霧溪、木瓜溪等處,

建設大小型慣常及抽蓄水力發電廠(各廠位

置如圖 1);又水利署轄下石門及曾文兩水

庫和台北市政府,在翡翠水庫建設大型發電

廠,也委由台電公司營運維護。

圖 1、台灣慣常水力發電廠分布圖

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Page 2: 電力技術專欄 - t-saudi.org.t電力技術專欄 40 力電 人 第 十 八 期 2 0 1 5 發電廠年 12 月 政府近年來也開放民間開發設置小水力 發電廠。目前台灣電力公司所屬水力發電廠

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政府近年來也開放民間開發設置小水力

發電廠。目前台灣電力公司所屬水力發電廠

共 11 所,總裝置容量共約 454 萬瓩,而目

前依電業法發給電業執照,正式商轉之民營

水力發電業共 3 家,共 4 座水力發電廠,裝

置容量共 38,954 瓩(38.954 MW),依民國

104 年度計算,全台水力發電廠的年總發電

量約為 78 億度。

民國 55 年起,隨著台灣經濟成長,民

生及工業用電需求增加,以及政府開放發電

市場;台電開發的台中電廠、大潭電廠等大

型火力電廠陸續加入系統,火力機組發電量

占比逐年增加,民國 103 年台電系統火力發

電量占比達 77.10% ( 含汽電共生之垃圾、沼

氣發電 ),其餘抽蓄水力占 1.42%,核能占

18.61%,包含慣常水力的再生能源占 2.87%

(如圖 1. 所示)。水力發電由民國 40 年代

起的全盛時期,到了民國 70 年代,因著自然

環境影響,降雨量變化懸殊造成豐、枯水期

明顯,大部分雨量集中在每年的颱風降雨,

無論供電量及水資源,已不足應討台灣工商

業蓬渤發展的需求,因之靠水力發電的風光

日子不再。

傲人的抽蓄水力發電

南投縣水里鄉與魚池鄉的水里溪溪谷

中,即水里往魚池的 131 縣道旁,是全台水

力發電廠分佈最集中的地區,在短短 8 公里

的流域中,就有大觀一廠、大觀二廠 ( 明湖

發電廠 )、明潭發電廠、鉅工發電廠和水里電

廠等五座水力發電廠,總共裝置容量達 270

萬瓩,堪稱全台最有 power 的水力發電區。

其中,明潭電廠和大觀二廠是國內唯一獨二

的抽著型水力發電工程,其規模和發電不但

居全台第一,且傲視全亞洲。

一座亞洲第一大、世界第四大的水力抽

蓄發電廠-明潭發電廠。這座電廠於民國 76

年 9 月開工,82 年完工發電,總共有六部發

電機組,每組裝置容量達 26 萬 7 千瓩,總容

量達 160 萬瓩,為全台灣電力最強的水力發

電廠。它的發電量,甚至勝過第一核能發電

廠 (100 萬瓩 ),足見水力發電的 power 絲毫

不輸給其它的發電型式,也可見台電公司對

水力資源的操作,真是用盡心思和用心良苦。

所謂「抽蓄發電」係利用上下兩座不同

高度的貯水池 ( 上池、下池 ) 之間的位能,使

上池的水,流至下池的電廠而發電,以供應

白天用電尖峰時刻的需求,等到夜間離峰時

刻,再利用由核能及火力發電的剩餘電力將

下池的水抽回上池,以便白天再發電。如此

循環利用水力資源,並利用離峰時刻價格較

低的電力,創造出尖峰時刻價格較高的電力,

以增加水力發電的經濟效益。「抽蓄發電」

另外還有兩樣好處,可舒緩因應日間尖峰的

高負載需求,而減少對火力電廠的額外投資;

另者,因上池儲水已備妥,在瞬間即能發電,

使電力調度上,減緩調度電力系統的不平衡。

這也顯示台電公司在電源開發策略上的獨到

成功。既使今日「抽蓄發電」仍發揮其及時

雨的功能。

明潭水力抽蓄發電廠

 

 

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月 大甲溪水力發電

大甲溪主源南湖溪源自中央山脈南湖大

山,全長 124 公里。大甲溪的發源地海拔超

過 3500 公尺,河川坡度陡急,平均坡降為百

分之二點六,因此富含豐富的水力資源,係

台灣水力資源最豐沛的河川。加上大甲溪河

谷兩側又係堅硬的岩層,因此具有興建水壩

的良好條件。由東至西,其中五座電廠設有

水壩或堰堤,自上游至下游依序為德基水庫、

青山水庫、谷關水庫、天輪水庫、馬鞍水庫、

石岡水壩等水庫,除了發電功能外,更負責

大台中地區防汛、滯洪、灌溉、科技工業用

水及一般民生用水的供給,其水力發電功能

亦為大甲溪水資源利用之重心。

大甲溪發電廠原有五個各自獨立的發電

單位,台電公司為精簡組織、統一事權、提

高營運績效,於民國 85 年 8 月 1 日將大甲溪

流域沿線之德基、青山、谷關、天輪等電廠,

及社寮、后里、馬鞍等機組合併,成立為大

甲溪發電廠。 總裝置容量計 1137.165MW,

年發電量達 26 億度電,佔全台灣的水力發電

裝置容量約 4 分之 1,相當於水力發電容量

40%。台北調度中心視各地的核電、火力、

水力之發電狀況,如遇供電不足或緊急狀況

時,可機動對各地水力電廠與機組,調增其

水輪機即時啟動運轉發電,以即時補充各地

供電需求,大甲溪發電廠等七座發電之效能

對台灣電力配置甚為重要。

推動大甲溪流域生態電廠

有森林才有水資源,有水資源才有水力

發電,由此可見生態保護對於我們生活上的

重要性。近年來台電公司用心關懷地方發展,

決定將大甲溪電廠轉型為生態電廠,於馬鞍

壩區規畫生態園區,以結合周遭景點,成為

一個生態與能源教育的知性旅遊環境,兩年

前大甲溪發電廠因而被台電公司指定;領先

推動「生態電廠」。

■ 配合政府作為

921 震災發生後,倚重觀光產業的中部

地區深受打擊;政府為了推動及促進觀光產

業,根據重建區的風景區或觀光景點位置、

遊客動線等因素,分別規劃梨山、谷關、清

境、合歡山、南北港溪、廬山、埔里、日月潭、

南投觀光鐵路、信義東埔、溪頭杉林溪等觀

光風景軸線。其中國際知名之日月潭風景區,

具有水資源調節、灌溉、發電及觀光旅遊等

多重功能。 921 地震受創後,當地觀光旅館

多數倒塌,嚴重影響區域性觀光事業。行政

院優先推動日月潭風景線再生計畫,連結臺

鐵集集支線鐵道觀光,同時引進國際比圖機

制,重新塑建日月潭地區,同時促使南投埔

里、車埕、魚池一帶之觀光產業再生。開放

陸客觀光後,當地觀光已經恢復,經濟發展

遠超過地震前。梨山及谷關地區,雖然得到

重視,即使大甲溪流域的魚類鳥類已經明顯

復育,但是中部橫貫公路交通一日不恢復,

觀光效益就無法提升。

台電公司是大甲溪流域最大的投資者,

也是 921 地震後損失最大的企業;在重大損

失後 15 年間,台電公司費盡心力在復原受損

設備的建設上,更重視環保,也更配合國家

和地方的國土保育政策。台電為了保護德基

水庫的安全營運,清理德基水庫上游必坦溪

的淤積砂石,並且用心把砂石運用在鋪設中

橫公路谷關到德基的部分便道路段,做為路

基,使中橫便道走得更平順。在台電公司推

動生態電廠的政策中,除了做好生態環境保

護工作外,當然更要走在時間的前面,為地

方的觀光建設盡力。

921 地震後,因為大甲溪流域下游需水

量增加,政府為管控水源避免限水,德基水

庫因而長年維持高水位營運,對發電營運造

成損失,台電公司和林務局合作,將嚴重損

壞的志樂溪引水再度引到德基水庫,增加可

調控水量和發電量;台電公司也協調政府水

利部門,調整德基水庫水位控制措施,除了

創下發電歷史紀錄,也因此減少洩洪次數,

使青山電廠復建工程提前完成。截至 2015 年

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10 月,累積了兩億五千萬度的發電量,這些

都提升了水資源利用和減碳成果。

■ 台電定調推動「生態電廠」

台電公司在 2013 年,定調了水火力發

電的環保原則,水力發電推動「生態電廠」,

火力發電則推動「低碳電廠」。2013 年指定

大甲溪發電廠開始推動生態電廠,因地制宜,

兼顧包含人文生態,擴大周邊參與,協助地

方推動經濟建設。首先協助社區做小規模護

魚及魚種復育,和林務局東勢林管處合作,

建立大甲溪發電廠導覽志工制度後,開始辦

理生態環境及文史調查,編輯導覽手冊及生

態電廠簡介摺頁,在國立台灣師大汪靜明教

授指導下,修復受損魚道,規劃構建「馬鞍

壩生態公園」;積極和周邊單位合作,努力

在谷關下游建立12公里長的「森林、水資源、

電力生態走廊」,以再生能源和生態教育為

主,供民眾做生態環境知性之旅,這個生態

走廊,我們定名為「大甲溪生態走廊」。在

推動生態電廠的活動中,台電青山施工處也

在大甲溪青山段做水土保持植栽,運用生態

工法做水土保持,讓魚鳥有更好的生存空間,

讓大甲溪下游得有比台灣北部地區更乾淨的

水質,也將水力發電中不環保部分做得更環

保。

大甲溪發電廠因地制宜推動「大甲溪生

態走廊」,對周邊社區宣示要做好「主動關

懷」、要「愛護環境,用發展生態知性旅遊

景點,讓和平區的年輕人回流就業,照顧長

者,守住小學」,也希望自己電廠的同仁要

以「老人老以及吾之老,幼人幼以及吾之幼」

來做自我期許。在主動關懷工作上,台電公

司除了辦理急難救助外,每年在大甲溪流域

發放績優學生獎學金,並在部分「高單親、

外配、隔代教養比例學校」提供學生「愛心

早餐」,提高教育成效。

在推動發展生態知性旅遊景點工作中,

大甲溪發電廠利用位於中部橫貫公路旁的馬

鞍水壩和既有的生態魚梯功能,將原先避免

人為破壞而禁止參觀的水壩設施,經由修改

調整,形成一個可以做生態教育的知性旅遊

景點。由於台電公司實現生態電廠的創意規

畫與努力作為得到肯定,來自公民營單位及

個人紛紛捐助,林務局提供志工服務、水利

會整理白冷圳、和平區天輪里提供林蔭步道、

藏風舞墨公司提供公園整體規劃設計、羅濟

貴先生捐贈蝴蝶標本、劉左芙女士提供微型

風力發電及太陽能板設備…,使原本為資源

施與者的台電公司,轉變成資源收受者,讓

大甲溪發電廠因此得到激勵鼓舞。2014 年

10 月 18 日,大甲溪發電廠全體同仁自我挑

戰,利用完成第一階段修改的馬鞍壩生態公

園,嘗試為中部民眾辦了一個規模 2780 人的

大型「白冷圳生態知性健行活動」,由生態

環境團體指導 400 個兒童,親手把小魚放到

河床裡;包括和平區公所、公路局、警察局、

消防隊、台電周邊單位,更積極參與投入零

階梯的健行動線和兒童生態放魚活動,用這

一個不同年齡層參與的活動,測試生態公園

的功能,並做為第二期改善參考。2015 年,

台電公司把地方士紳羅濟貴先生捐贈的珍貴

蝴蝶標本,轉送給國立自然科學博物館照顧

保管,科博館的鄭博士說:「台電變得有人

南投水里大觀發電廠

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月 味了」,我們看到大眾對台電觀感的改變。

■ 外界嚮應與支持 陸續展開活動

大甲溪發電廠陸續獲得更多公司內部和

外界的支援,2015 年,在年輕同仁的積極

再規畫下,馬鞍壩靜態和動態展館做好了;

2015 年 7 月 24 日第二期改善工作完成,由

台中市長林佳龍和台電公司黃重球董事長共

同主持主題為「知性和平愛台中」的啟用儀

式;位於大甲溪電廠天輪廠區旁的白冷鐵馬

驛站也同時開放;7 月 25 日,在馬鞍壩生態

公園舉辦「台電 Y 世代員工白冷圳知性健行

活動」,邀請來自全台各地的台電 Y 世代年

輕人參加,當天台電公司更和周邊的叁山國

家公園管理處及軍警單位,在馬鞍壩為中部

地區青年舉辦了一次平常只在都會區辦理的

飆舞大賽。

2015 年,大甲溪電廠推動將外界觀光及

教育訓練活動引進和平區,三月份起,台電

各地的工會幹部都要求把大甲溪流域當作開

會場所;四月份,溪頭國家公園管理處到這

裡舉辦擴大行政會議;五月份,看到飛回來

的蝙蝠比以前更多了;六月份在鷺鷥島上看

到更多的鷺鷥,在魚道裡面長青苔的增設視

窗上,感覺到有魚在吃青苔;七月份,兩個

本來在別的地方辦理的優質營隊活動,轉到

這裡舉辦;7 月 19 日這天,在魚道裡面看到

真的有魚在游動,而且這條魚不怕圍觀的觀

眾; 7 月 29 日遊客又再看到魚道中的魚蹤,

大甲溪發電廠終於決定要推動生態教室。7

月 23 日,台電電協會委員會走出台北,到這

裡召開委員會議,支持水火力發電部門推動

生態電廠;7 月 24 日,舉辦的「知性和平愛

台中」發表活動中,開放的馬鞍壩生態公園

及鐵馬驛站服務,有網站、有 wifi 服務,也

有生態導覽解說。八月份,水利署規劃到大

甲溪舉辦擴大署務會議,周邊的餐飲業老闆

主動來和台電同仁握手,告訴電廠主管他們

的生意好很多;周邊社區,不只意見領袖表

達對台電的支持,連平日不和台電來往的社

區基層老太太和年青人,走在路上都熱情的

和電廠員工打招呼;9 月份起,大甲溪發電

廠開始推動辦理生態教室;在周邊社區的完

全支持下,2015 年 10 月 6 日,台電在大甲

溪流域復建青山發電廠的四台發電機,完成

了絕大部分的竣工試驗,為台灣補充更多的

電力調控能力。

■ 大甲溪水力電廠的當前使命

過去,大甲溪沿線的水力發電廠,在產

品不變中,為台灣提供高品質的電力,為台

灣發展高科技高品質產品做貢獻,但他們小

看大自然的力量,在建設中犧牲了兩位數的

工作人員,當時,台電員工用外住人口登記,

是這個地區的過客。

現在,921 大地震後嚴重受創的大甲溪

電廠,浴火重生、精進發展,從國家級的工

安五星獎及企業環保獎中獲得肯定,也提供

大台中地區更穩定的供水。改善和大自然的

和平共存關係,台電的谷關和青山復建工程

不再有工作人員亡故,青山復建工程得到本

地居民的支持,許多電廠同仁成為本地常住

居民,也用主動關懷的態度,善盡社會責任,

以提早取得初步水足跡認證,表達對水資源

地珍惜態度。

未來,大甲溪電廠將更積極研發減淤技

術,延長水庫壽命長期貢獻民生,更將禮運

大同篇的精神貫注到台電的經營理念裡;在

中橫公路沿線環境逐漸復育中,將電廠公園

化,提供員工優良工作環境;還要繼續著手

電廠文物收集典藏展示、發展高水準的人文

生態知性旅遊環境,支援地方農產品及觀光

推廣活動,回饋地方,讓大甲溪沿線外流年

輕人回流,穩定區域永續發展。台電公司不

做過客,不做環境破壞者,電廠永不退休,

而是永續發展的積極奉獻者。

(作者為前台電公司大甲溪電廠廠長)

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