浴「水」重生 綠能永續─記后里圳低落差示範電廠重新啟用
647期
文、圖/大甲溪發電廠 陳世銘
臺灣自有能源短缺,電力供應能否充足,直接影響社會經濟之發展。民國60年間,國際能源危機發生,外來能源供應短絀,自有能源的開發利用,成為當時政府各單位共同努力的目標。
水力資源是臺灣唯一自有能源,為充分開發臺灣地區小型水力電源,經濟部指示水資源統一規劃委員會,調查臺灣地區及水庫等,可供開發小型水力發電之地點,初估較具開發潛力位址,總裝置容量計約37,000瓩,每年發電量平均可達2億度,可增加灌溉設施營運等之收益。(註)
初建
民國70年為發展灌溉渠道落差之水力,經濟部指示由水資會召集,會同經濟部水利司、行政院農業委員會、經濟部能源委員會、台灣電力公司及台灣省水利局等單位,成立「低落差小水力發展推行工作小組」,經多次研商與實地會勘後,選定台中農田水利會后里圳部分跌水工落差,規劃興建低落差示範電廠,由行政院農業委員會、經濟部能源委員會、台灣電力公司等單位資助、台中農田水利會出資配合,利用大安溪引水之后里圳灌溉渠道,在該圳第六號隧道出口下游,藉原有第一號至第三號跌水工間之落差興建發電廠發電,其發電後之尾水直接回流該圳,供下游灌溉之用。
后里圳低落差示範電廠位於臺中市后里區厚里里,由台中農田水利會負責施作與完工後之經營,工程分兩期施工,第一期水路引水設施,主要為側溢道,前池擋水牆、排砂道及進水口閘門操作平台等,於民國73年5月完工。第二期土木工程及電廠建築工程,閘門機械設備、發電機組安裝工程及廠外配電線路工程等,則分別於民國75年3月底及6月間竣工,發電機組開始運轉發電,總裝置容量110KW,年發電量約62萬度,可供130戶一般住家用電所需。
「巧奪天工」是后里圳示範電廠最佳說明。一般而言,人類利用水的力量來發電,都需仰賴地利的配合,至少需大流量或高落差,唯后里圳低落差示範電廠卻建築在地勢平緩的后里台地上,利用有效落差僅為3.6公尺,設計流量為4.3CMS來發電,針對此一特性,后里圳示範廠選用貫流式水輪機,這是臺灣第一座貫流式水輪發電機組,也是小水力發展的最佳雛形,發電後之水流回后里圳後,仍可供灌溉大安溪下游之農地,包括后里、外埔及大甲三地部分之農田,是標準的無污染綠色能源!
停止運轉
后里圳示範電廠為當年水資局利用既有灌溉設施,進行的實驗性質的水力電廠,出發點是實驗及教育,而不以營利為目的,這與後續幾個農田水利會與民營企業投資成立的民營小水力廠(如曾文溪水系烏山頭電廠、西口電廠及濁水溪水系名間電廠、臺東鹿嗚溪卑南上圳發電廠及目前施工中的烏山頭八田水力發電廠等),其建廠的精神有些微的差異。
由於電廠原規劃為示範教學之用,經濟效益低,加上民國70年間基載電力以核能為主,水力發電日漸式微,而示範廠實際年發電量只有20萬到30萬度及水利會缺乏維修專業人力等諸多因素,運轉後處於虧損狀態,終於在民國102年一次水災後暫停運轉。
再生
近年來核能安全成為社會輿論議題,減核廢核意識高漲,國內外紛紛研究綠能取代核能,具有綠色能源之最的水力發電再度受到重視。
台灣電力公司身為臺灣電力供應的龍頭,肩負著國家經濟發展的責任,供應穩定充足的電力使命,對於國內自有能源的開發一向不餘遺力,在社會環保意識抬頭影響,核能、火力發電開發頻頻受阻之際,最容易掌握的綠能發電、水資源的充分利用,成為台電積極開發不可或缺的一環。
目前除了積極推動水力電廠永續經營外,更規劃重啟調查國內具開發價值的水資源。大甲溪發電廠目前為國內最大慣常水力發電廠,電力永續經營的推動更是全力以赴,成效獲得行政院的肯定,於104年度獲得國家永續發展特優獎。為使此一永續經營理念能逐步擴大其效果,劉演鎮副廠長積極與台中農田水力利會接洽,將自民國102年閒置之后里圳示範水力發電廠的重啟永續營運協議。
103年台中農田水利會決定和台電大甲溪發電廠合作,將示範電廠委託台電代為運轉維護。在大甲溪發電廠同仁共同努力下,先後處理水路疏濬前池清淤、水門檢修、發電機線圈重繞、水輪機大修及控制系統重新建置,並完成一系列安全測試,重新啟動恢復運轉。民國105年8月10日沉寂多年的后里圳示範電廠,終於在台電總經理鍾炳利(時任副總經理)、台中農田水利會會長蔡篤乾、大甲溪發電廠廠長俞仲英、江啟臣立委等人的見證下,浴「水」重生,再見風華,展現綠能永續的精神。
鍾總經理在重新啟用典禮上表示,低落差小水力電廠的運作原理,是使用灌溉水因為位差所產生的動能推動發電機具,在達到最低影響水流的前提下,提供穩定、環保的發電。對於既有圳路之能源再利用,發展農用水利灌溉溝渠小水力發電具有相當開發的價值,未來農田邊之小型水圳發電廠的發電價值將是可期的趨勢。
隨著社會的發展,人們對於綠能意識崛起,民眾對於電力的來源更加謹慎地審視;而發電轉型的道路,絕非一蹴可幾,而是需要一步一腳印的穩定前進,才能在保持社會安穩的情況下,創造屬於民眾、屬於臺灣21世紀綠色家園。
永續
為響應大甲溪發電廠對綠能永續經營的努力,台電退休員工80多歲水墨畫家陳銀瑞,亦於啟用典禮當日捐出巨幅德基大壩水墨畫給大甲溪發電廠,彰顯「水力資源、綠能永續,生生不息」精神。
大甲溪發電廠代營運后里圳低落差示範電廠之另一積極意義是:
1.重視綠能宣誓及教育
后里圳示範電廠雖佔基載電力比例極小,但顯示出綠能開發的無限可能,在本島尚有許多值得開發的小水力,示範廠的重生,希望能發揮拋磚引玉之效,聚沙成塔,彰顯對綠能的重視,為整體綠能的推動能盡一分心力。而電廠本身原先規劃即是作為低落差水力開發之示範教學之用,重新啟用後,仍可作為教學示範。近年來各地方推廣知性休閒觀光建設,示範廠的再啟用,更可以以最低的投資,發揮知性觀光之效果,對於台電在電力開發亦有正面的宣導效
2.運維人員的培訓
大甲溪發電廠目前有4個分廠3個機組21部機,是目前國內最大的慣常水力發電廠,肩負尖峰負載穩定電力品質的重任,但核心技術人力老化,雖目前積極增補人力,然新進人員,缺乏實作經驗,技術傳承瓶頸仍待克服。此次大甲溪發電廠代營運后里圳示範水力發電廠,機組容量雖小,但機電設備內容與大機組相當,在不影響電力調度下機組大修全由電廠同仁自力完成,正可作為人員培訓的實體機組,舉凡設備構造介紹、運轉維修、故障排除,乃至大修拆卸組合、遙測遙控系統的建立與試驗,皆為新進人員經驗養成之要件,達到發電、設備運轉、維護教育訓練及技術傳承多方面的功效。
註:
數據來源「75年9月經濟部水資會低落差工作小組,台灣省農田水利會─后里圳低落差示電廠工程簡介。」