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封面故事

爭取1.5%的發電 成就100%的完美

採訪、攝影/商訊文化採訪攝影團隊 協助/發電處、電力修護處、電力修護處南部分處、林口發電廠、大潭發電廠、大林發電廠、桂山發電廠、大甲溪發電廠、明潭發電廠 審查/台電月刊編輯小組

古希臘數學家阿基米德有句名言:「只要給我一根夠長的槓桿和一個支點,我就能舉起地球。」

林口發電廠2部超超臨界燃煤機組將承擔今(106)年夏天主力投手的責任,而大潭、大林等電廠的複循環燃氣機組是台電3、4、5棒的強打群;至於在最後決勝關鍵時刻出場救援,則非水力發電莫屬。不錯,水力發電必然是最後的支點!

每天做賠本生意 只為求穩定供電

水力發電雖占發電量結構的1.5%,但卻是重要的、必要的救援投手。(圖為德基水庫)

氣候異常已成為常態,今(106)年炎夏的每一天對台電而言都將是一場嚴峻的挑戰,當尖峰負載最高用電量不斷攀升時,全臺各地電廠源源不絕所發出的每一度電,都努力地滿足市場龐大的胃納。向來被台電調度員視為「救援投手」的水力發電,發電量雖不大,卻總在尖峰負載的關頭,扛起救火隊的責任。

據台電統計資料顯示,去(105)年台電11座水力發電廠共發電88億度,其中抽蓄發電達32.8億度,占台電系統發購電量2,257.92億度的1.5%,此占比與火力發電79.9%、再生能源5.1%或核能13.5%相較,顯得微不足道,卻彌足珍貴。

明潭發電廠與大觀發電廠(大觀二廠)是臺灣唯二的抽蓄水力電廠。兼任兩電廠廠長的謝鵬洲指出:「每抽蓄一度電的成本,與再放流回去的成本相比,約損失25∼30%左右,所以抽蓄電廠基本上做的是賠本生意,為彌補此部分虧損,台電每年編列抽蓄機組固定費用預算40億元,但還是不夠用,每年仍需另支應抽水電費約達30∼40億元。」

大觀二廠及明潭發電廠都以日月潭為上游水源,兩廠共10部發電/電動水輪機組,這些設備在白天發電供應系統尖峰用電,到了晚上離峰時再逆向抽水,將下池的儲水抽到上池,作為下一次發電之用。

謝廠長指出,由於尖峰發電與離峰抽蓄的調度頻繁,有時一天單部抽蓄機組又發又抽地來回8次之多,一年達1,000次以上,這與火力發電通常一年只作一次啟動的情形相較,設備耗損較多、較大,故障率也相對提高許多,維護、保養與檢修也相對頻繁。

水情不佳兩樣情 離峰蓄水尖峰用

明潭發電廠具備抽蓄能力,離峰時會將下池水庫的水再抽回日月潭,故水情對抽蓄機組並無影響。(圖為明潭發電廠下池及開關廠)

不過,抽蓄機組的功能是可以把發過電的水「再回收重新發電」,藉此達到削峰填谷的功能。謝廠長強調,尤其水力發電從接受指令啟動到發電併入電力系統,過程只要5∼6分鐘內即可完成,可以在最短時間內解決缺電危機,只要撐一下,待尖峰用電過去,或其他能源發電模式升上來,就可功成身退。

然而,今年降雨量減少,且下雨經常落不到水力發電廠的集水區,水情不理想,令人為之擔憂。轄下擁有德基、青山、谷關、天輪、馬鞍、社寮及后里等7座電廠的大甲溪發電廠,去年因水情較佳,加上機組狀況維持良好及水位調控得宜,年發電量達30.87億度,突破歷史紀錄,但今年全臺卻陷入抗旱困境,至3月底止發電量為3.01億度,僅及去年同期的14%左右。

下轄烏來、桂山、粗坑、軟橋及翡翠等5座電廠的桂山發電廠也是一樣苦哈哈。廠長歐平指出,由於北部降雨多沒落到集水區,目前的水情與去年同期相比只二分之一強。由於水量明顯不足,4月14日訪問當天,桂山本廠的兩部機組中,只有一部在進行發電運轉。

不過,歐廠長也不氣餒。他指出,桂山發電廠上游有桂山壩,烏來發電廠上游有羅好壩及阿玉壩,3個壩都有蓄水的能力,雖然雨不夠,但電廠仍可在離峰時少發點電,儘量蓄水,讓系統在尖峰時有較大的滿載發電裕度,水力發電多發一點,火力發電就可少發一點。

至於明潭、大觀兩座發電廠,則因具備抽蓄的能力,上游日月潭幾乎是滿水位,蓄水容量達到95∼97%。謝廠長說,因離峰時會將下池水庫的水再抽回日月潭,水情不佳對於抽蓄機組並無影響。

電廠牆垣高高砌 確保機組不浸水

夏季風災過後,出現水質混濁現象,對水輪機、鋼管等發電設施都會造成損害,這些狀況均須逐一改善及維修,以順利發電。(圖為桂山發電廠發電機)

由於烏來發電廠於104年8月8日蘇迪勒颱風來襲時,遭到洪水淹沒而造成很大的損害,經過8個多月的搶修,目前兩部機組都已恢復正常運轉。歐平廠長指出,為防範未來可能再被淹沒的風險,除了先前已將廠區的防洪牆增高60公分外,再於去(105)年將防洪牆加高100公分,並作了導流設施,以及增設抽水泵浦,千方百計就是不要讓廠外的水再度溢流進來。

這項措施使得烏來發電廠的防洪牆約達2層樓高,同仁們入駐辦公,偶爾打趣是「住在監獄」,但他們隨即嚴肅地說,還是維護發電設備的安全重要,這是不能開玩笑的。

蘇迪勒風災後,也出現水質混濁及含砂量增多的現象,對於水輪機、土木結構、鋼管等發電設施都會造成損害,廠方也朝向提高水庫水位以擴大水域及沉砂池等沉澱方式來達到沉砂、排砂的效果。

歐廠長表示,目前桂山發電廠所屬各電廠的各項設施,都已竭盡所能予以改善、維修或更新,同時基於各發電機組在採購時即已有15%超載能力的要求,屆時如果系統有需要時,可以進行超載運轉,再加上蓄水做尖峰運轉,預估能增加20MW的發電,為系統略盡棉薄之力。

104年蘇迪勒颱風來襲時,烏來發電廠曾遭洪水淹沒,後築起2層樓的高牆抵擋洪水。

100%準備 機組隨時待命

所有發電設備均已依據年度計畫完成檢修工作。(上圖為大甲溪發電廠天輪#5機、下圖為大甲溪發電廠天輪分廠水輪機。)

此外,大甲溪發電廠所轄的谷關#2機已於1月23日完成大修及天輪#5機組於4月7日完成大修,其他機組也已依據年度計畫完成檢修及試運轉工作,所有發電設備均以妥善率100%自我要求。由於今年水情不佳,俞仲英廠長認為水力機組無法充分發揮救援能力,預估今年夏天將是一個艱鉅的挑戰。

因此,大甲溪發電廠已擬好相關準備措施,除了在今年夏季務必保持所有機組處於最佳狀況,俾能隨時接受調度之外,同時也將運用德基、谷關兩座大型水庫及德基、青山兩大電廠,預先作好發電、蓄水最佳調控,充分發揮大甲溪串聯發電的特性與特色。

大甲溪發電廠計畫將谷關壩預為降低水位運轉,水位維持在高程940公尺以下,與滿水位海平面高程950公尺,有10公尺深之蓄水容量,平時依下游需水量,以發電方式供水,當尖峰時或發生緊急備轉需要時,在不影響抗旱用水機制下,運用10公尺深之蓄水容量約300萬立方公尺,將可讓德基、青山分廠滿載發電約590MW達6.5小時之久。

大甲溪發電廠運用德基、谷關兩座大型水庫,充分發揮串聯發電的特性與特色。(圖為大甲溪發電廠馬鞍壩)

俞廠長表示,希望充分利用這590MW的電力,來因應今年夏季用電的重要關鍵時刻,發揮重大功效,也希望在臺灣缺水又缺電的今夏,能夠扮演最佳的待命救援角色。

抽蓄電廠 最適擔綱削峰填谷角色

就在今年夏天來臨前,明潭發電廠及其所轄電廠,均在「確保機組設備穩定可靠」的原則下,完成各機組內、外檢修工作。謝廠長強調:「為落實台電公司夏季穩定供電計畫,明潭發電廠也利用內檢、外檢作業的實施,加強設備弱點維護與耗品更新工作,並完成機組安全運轉維護保養,目前運作已進入最佳狀態,有信心達成所轄機組可用率的目標,並擔負起系統救援等重大責任。」

謝廠長強調:「因缺水而加重缺電的危機,為應付系統尖峰缺口,明潭、大觀兩座電廠10部抽蓄機組肩負起避免限電危機的重責,因抽蓄電廠有別於火力機組和慣常水力機組,不僅能作為發電用,也可儲能,並協助電力系統穩定等特殊功能,同時運轉反應時間極短且迅速,雖然總發電量占全臺系統不算多,卻是最適合擔綱穩定電力系統的削峰填谷角色。」

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