台電月刊 - 打開電力新視野

台灣電業百年淬鍊

撫今追昔 話說前世

640期

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撰文/電力調度處前處長鄭金龍   審查/台電月刊編輯小組

亞洲最大日月潭水力發電所

日月潭發電計畫官民合營

雖然十幾家民營發電所獲准成立,但仍無法滿足一般民眾的用電需求,於是,總督府提出利用濁水溪導入日月潭的發電計畫(約10萬瓩)。當時,估計興建總經費約4,800萬日圓,由於金額過於龐大,計畫發行公債募資。但此計畫在1918年向日本政府提出後,由於當時採「非募債主義」,又適逢日俄戰爭,一概被否決,次年再度提出,依然石沈大海。然而,當時台灣電力需求日殷,民眾呼聲急切,總督府只好放棄官營主張,改採半官半民方式,將官營的「總督府作業所」公司(株式會社)化,以便募集資金。

1919年4月日據總督府律令第1號「台灣電力株式會社令」公布,此令共有34條,主要內容為:「台灣電力株式會社除了經營電氣事業,也經營總督府特許事業(例如瓦斯及木材防腐業等),資本額3,000萬日圓,其中40%由官方出資、經營年限100年,但總督府得延長特許年限。正、副社長由總督任命,任期5年,電費須總督府認可」。由此可知,名義上雖為半官半民,總督府還是掌控著人事及經營大權,等於是變相的民有國營事業,跟當時的台灣銀行、台灣拓殖株式會社,併稱日據時期三大「國策會社」。1919年5月,總督府先成立包含官方與民間的「台灣電力株式會社」設置委員會,籌組會社事宜,委員長由當時的民政長官下村宏法學博士擔任。8月1日「台灣電力株式會社」創立登記,原總督府土木局辦公大樓轉為台灣電力本社(總公司)社廈,明石元二郎總督任命德高望重、曾擔任台灣總督府醫院院長的中央研究所所長高木友枝醫學博士為社長,副社長則由土木局長角泉源出任。

台灣電力株式會社成立後,開始積極進行日月潭發電建設,之後陸續開發大甲溪等水力發電,興建北部等火力發電所,以提供更為豐富與低廉的電力,藉此帶動工業發展,一改台灣過去以農業為主的產業型態。此外,並對群雄割據的民營電業與官營電業共存局面,進行統一整併,完成總督府對電力事業的掌控。

日月潭水電推波工業台灣

日月潭水力發電工程(日月潭水力電氣工事),可說是讓「農業台灣」進入「工業台灣」的關鍵動力。一般認為,它是台灣進入20世紀時的最大工程,也是當時亞洲最大、世界第八的發電工程。光是1934年(日據昭和9年,民國23年)竣工的日月潭第一發電所,其10萬瓩的發電裝置容量,即足以滿足1935年台灣電力株式會社全系統實際尖峰負載7.213萬瓩,還有38%的備用容量。

此外,日月潭水力發電工程也把原來分散在台灣西部各地的區域小電力系統連結起來,利用南北154KV輸電系統,讓台灣西部電力可以相互串聯,除促進台灣工商業發達,民眾也能享受低廉電力,當然,這也使得散佈台灣西部各地的小型民營電業,無法與大規模的台灣電力株式會社競爭,而陸續被收購、合併、統一。

值得一提的是,近百年前,在沒有任何現代化基礎建設的蠻荒、瘴癘之地,機具不發達,也沒有衛星定位設備,日月潭水力發電工程創造了許多工程上的紀錄,諸如:將笨重的發變電設備(整組發電機組約145公噸)及鋼筋混凝土等建材運送到工地;在日月潭東北方的濁水溪上構築武界壩攔水,並挖築15.244公里長的引水水路(90%為隧道),將濁水溪水引入日月潭;在日月潭水社與頭社堆填高30.3及19.08公尺兩座土壩,讓潭面從海拔727.27公尺升高18.18公尺到745.45公尺;興建長2.97公里、直徑4.09公尺的壓力隧道及五支各595.2公尺的壓力鋼管,將日月潭發電用水,輸送到水里溪門牌潭電廠的五部2萬瓩水輪發電機組,以有效落差320公尺進行發電……。

耗時15年經費大漲

更令人驚嘆的是,被視為台灣電力株式會社最大成就的日月潭水力發電工程「日月潭第一發電所」,前後共耗時近15年,總經費達6,400多萬日圓,比台灣電力株式會社成立時的資本額3,000萬日圓還要多一倍,並經歷10位台灣總督、三任社長才完成,期間經歷工程展延(1922年/日據大正11年/民國11年)、暫停(1923年)、停止(1926年)、再興(1929年)、再調(1930年)、復工(1931年)等曲折過程,猶如現在台電核四工程的古代版。

打開當時的「台灣(新)民報」,可蒐得眾多相關報導,包括:「臺灣電力的失敗與臺灣住民的犧牲」、「臺灣民眾黨通電反對日月潭工事復興……」、「日月潭復興工事當局的計畫粗陋有識者表示反對」、「對美外債成立的臺電日月潭工事財界不況電力消費疑問工事不可徒肥政商私腹」、「台灣電力獨佔―消費大眾要覺悟榨取」……等,加上當時日本政友會與民政黨的政黨競爭,其背景的確與核四的困境相去不遠。但台灣電力株式會社在勇於接受挑戰的「松木幹一郎」社長領導下,終於完成對台電、甚至是對台灣影響最大的工程,奠定了「工業台灣」的基礎。

日月潭水力發電工程的各個進程大致說明如下:

●工程開始:日月潭水力發電工程在台灣電力株式會社1919年(日據大正8年,民國8年)8月成立時,先成立建設部,同時將日月潭水力發電工程本部設在司馬按(目前的日月潭九族文化村附近)。工程開始極為順利,首先積極進行準備工程,諸如為輸送材料而建的二水至門牌潭鐵路,工程施工動力電源的北山坑水力發電所,以及導水隧道的試驗開挖。

1920年興建水社至司馬按、魚池、過坑、東埔間的材料輸送帶,為全台首條電氣鐵道,以及外車埕―水社、東埔―武界的鐵索道(流籠)也開始興建。此外,送電線路的勘察、工程用電話線路及材料倉庫也進行建設,並完成發電所的詳細工程設計、機電設備(發電機、水輪機、送電銅線等)與壓力鋼管等採購契約的簽訂。

1921年,二水―外車埕鐵路以及北山坑發電所完工,鐵索道與電氣鐵路業已完成一半以上;導水隧道根據試挖結果進行修正設計,壓力鋼管、平壓塔、尾水道及發電所道路等工程也陸續展開。

●工程延緩:日月潭水力發電工程預算原為土木局所編的4,800萬日圓,但1918年11月11日第一次世界大戰結束後,全球經濟恐慌,物價、工資上漲,預估工程費用連年高漲,台灣電力株式會社雖然極力緊縮費用,但到1922年仍需7,305萬日圓,將造成遠高於資本額3~4倍的公司債。當時日本金融界認為將危及台灣電力株式會社的存續,總督府因而下令原定1924年底完工的工程延緩,暫停未進行的工程。

●工程暫停:雖然1922年8月台灣電力株式會社高木社長接受工程延緩,但已投入太多資金,以致無法放棄,在日本經濟一片低迷之際,仍繼續爭取續建。1923年2月獲得興業銀行低利貸款500萬日圓,正準備著手繼續完成,不幸,9月1日發生關東大地震,由於震災後日本政府致力於首都東京的重建工程,資金來源再度中斷,12月1日台灣電力株式會社不得不宣布工程暫停。

此時,日月潭水力發電工程進入半永久中止狀態,承包工程開始解約,工程人員大部分解雇,留下少數善後,發電機、變壓器及各種機械封存倉庫。

●工程停止:日月潭發電工程暫停後,電力供應不足,總督府與台灣電力株式會社努力尋求對策。1925年,伊澤總督下令專案調查,發現至完工預估還需要5千多萬日圓。因鉅額債款難籌,且龐大的10萬瓩發電裝置容量難以消化,最後結論是工程必須停止,等待電力需求增大,經濟好轉時再圖恢復,對於不足的電力需求,則以興建費用少、施工時間短的火力發電來支應。

1926年,上山滿之進總督上任後不久,於12月7日斷然決定日月潭水力發電工程停止,並將二水―外車埕鐵路由總督府鐵路部以約400萬日圓收購,台灣電力會社所得款項分別在台北(松山)、高雄(第二)興建1萬瓩火力發電所。

●工程再興:日月潭工事宣布停工後,台灣電力株式會社會社仍不放棄,一直尋求復工的機會。1928年決定進行日月潭水電工事總體調查,經總督府核准後,於3月聘請美國當時水力發電工程權威Stone&Webster(石威)公司來台實地調查,進行全盤技術檢討。

美國專家背書舉外債復工

1928年4月,Stone&Webster公司提出報告書,肯定利用日月潭貯水、調節水量是合理且實際的計畫,並提出幾項變更設計建議,主要包括:提高進水口水位、增加水流速度,可縮小導水隧道尺寸;同時,可把沉沙池移設在取水口,導水路改曲為直,並盡可能用機械開挖;拱型鋼筋混凝土的水社壩改為土壩,變電所改為戶外式等;此外,多利用機械搬運材料,工期可縮短成3年,以及對地震災害應加以考量等。

經過石威公司鑑定背書,且當時民間各界(包括台灣商工會)均期望政府能趕緊解決日月潭水電工程復工問題,川村總督遂決定進行復工計畫,向日本政府提出政府保證外債預算案,期使工程再度展開。1929年3月提交第56回帝國議會,經眾議院通過,但在貴族院審議時引起熱烈討論,最後,以附帶三條件通過4,900萬日圓外債的再興案。

●工程再調:1929年7月,川村竹治總督因所屬政黨輪替,改由石塚英藏接任。石塚上台後,認為工事有詳加調查的必要,遂命台灣電力株式會社暫緩復工,12月將遠藤達社長換下,由曾任東京市電氣局長的松木幹一郎接任新社長。松木幹一郎網羅了當時日本與台灣富有實際經驗的學者與技術專家,進行為期七個月綿密的基礎與工程計畫調查,並提出與先前計畫三點不同之處:

一、日月潭水庫水深80日尺(1公尺=3.3日尺),儲水過於危險,改為60日尺,並提高10日尺做為水庫圍牆,也就是以70日尺水深施工。二、將水路改為深入內山,隧道轉曲為直、長度縮短,隧道縮小斷面積、流量降低。三、取入口從姊妹原改至武界,縮短水路約4公里。

台灣電力株式會社於1930年9月向台灣總督府提出「再調日月潭水力電氣事業計畫」,經審查認為適切。同年10月31日解除日月潭水電工程凍結命令,並決定由大藏省協助外債募集。次年6月25日跟美國摩根(Morgan)公司為首的金融團簽訂發行總額2,280萬美金、40年償債年限、年利率5.5%,由日本政府保證本利支付的外債借款契約,解決了日月潭工程懸而未決的工程款項問題。

復工計畫:1931年9月,經過許多學者及技術專家再三調查底定的復工實施計畫獲得認可,基本上,都沿用原計畫,只做部分修正與補充,主要變更部分如下:

一、日月潭門牌潭(第一)發電所裝設5部2萬瓩發電機組,總發電容量10萬瓩;日月潭進水口至電廠壓力隧道縮短為1,636間(2,970公尺),壓力鋼管為5條1,969日尺鋼管。二、送電線改為154KV的北部、南部線,長度分別縮短為187.9公里及159.2公里。一次變電所增設豐原(後改為霧峰)、嘉義變電所及新竹、山上開閉所,台北變電所移至台北市郊景美(萬隆),並附帶新設一次變電所轄區二次(66、33KV)送電線路66哩及變電所。

三、總預算減至4,191萬日圓,工期3年。

●工程招標發包:鉅額的日月潭水力發電工程招標,為當時日本與台灣的注目焦點。招標前,台灣土木業者要求重視本地業者,但台灣電力株式會社開放日本業者參與,被認為會偏袒日本業者,台灣業者遂群起抗議。

之後,台灣電力株式會社社長松木幹一郎考量政治與經濟因素,做出妥善處置,將工事按特殊部門分成7個工區,各工區指定7~9家營造廠競標;廠家資格為資本額百萬元以上、納稅額1.5萬元以上、水利工程承包總額500萬元以上、單一最大承包額百萬元以上資歷等,並依工程金額斟酌特殊技能、經驗、信用、經歷,選擇最適切廠家;除非有特殊必要情況,一家廠家只能承包一工區;另外,除熟練工外,若無特殊情況,儘量採用台灣本地勞工;島內承包商若技術、信用、經驗適切者,視工程難易輕重,在資格衡量上,特加參酌標準。

●復工工程再度動工:日月潭水力發電工程各工區招標完妥後,這項停工五年、經數度修正、有日本技術菁英投入與美國專家技術背書的再興計畫,終於在1931年10月1日,由台灣電力株式會社宣布再度動工,預定於3年後完工。

●工程完工:1934年(日據昭和9年,民國23年)6月日月潭水力發電工程竣工,進行各項既定試驗,7月底開始商轉送電,完成會社創立使命。1935年6月,引用日月潭第一發電所尾水的4.35萬瓩第二發電所兩部機獲得許可動工興建,1937年8月竣工試驗,9月商轉。

大甲溪水力發電所 未竟的巨大工程

大甲溪潛力無窮

1929年,台灣總督府土木部技師八田與一曾提出在大甲溪上游興建台灣最大水力發電水庫的構想。1934年日月潭水力發電工程即將完成,他在花蓮港召開水利大會後,帶領8名技師,從花蓮橫跨中央山脈,來到大甲溪流域的達見,實地尋找興建水庫的地點。

1937年台灣總督府決定興建新高港(現台中港),規劃附近為工業區,並以大甲溪水力發電為原動力。當時大甲溪上游明治(谷關)至太保久之間的地形圖,以及陸地測量尚未完成,暫擬以太保久附近築壩蓄水1.7億立方公尺,但因地質欠佳,未能決定,等到地形圖完成,發現達見壩址的優良特點,就捨棄太保久而改取用達見壩址,積極推動後續工作。

1942年2月,台灣總督府為配合南進政策,向日本內閣提出大甲溪電源開發計畫,以供興建新高港工業區、化學與重工業應用、及防洪的「大甲溪開發事業計畫」預算案。事關國防工業需要,不僅日本中央與軍方支持,日本國會並一舉通過,開始興建預定8年內完成達見壩的建設。

工程浩大因日本戰敗而中斷

由於大甲溪開發計畫除發電外,尚有防洪、灌溉等效益,所以水庫屬於政府事業。當時,估計需1.35億日圓經費,日本政府提供1億日圓、台灣電力株式會社負擔3,500萬日圓,總督府並委任台灣電力株式會社經辦,在大甲溪上游的達見興建一座201公尺高的重力式鋼筋混凝土水壩、儲水3億2,800萬立方公尺的水庫,水庫常水位標高1,420公尺。若完成,則為當時台灣最高大水壩,僅次於美國波爾多壩,為世界第二高壩。自達見以下到下游石岡庄附近,60多公里間,利用約1,200多公尺的巨大落差,連續依次設立達見(德基)、下達見(青山)、上明治(上谷關)、明治(谷關)、天冷(天輪)、豐原第一(馬鞍)、豐原第二(新社鄉)及豐原第三(石岡鄉)等8所發電所,總發電裝置容量45.85萬瓩,超過日月潭發電所的17.87萬瓩。

台灣電力株式會社非常重視大甲溪電源開發工程,特別成立建設局,由副社長兼任局長,下設負責達見大壩與高壩工作的「達見堰堤建設部」,以及擔任發電所工作的「技術部」與「庶務部」,其各部部長都由理事(董事)兼任,總督府方面,則在礦工局土木課內設「大甲溪開發系」督導。

達見水庫開始興建後,戰局吃緊,所需器材缺乏,工程無法按原計畫進行,只有加快收集材料、改變設計以節省經費。在艱困局勢下,於1945年完成33公里東勢―明治(谷關)公路90%的工程;在大甲溪左岸羊腸小道舊「治蕃道路」下方100公尺山腰建設新路,30公里長的明治(谷關)―達見道路,於1943年通行,而豐原至東勢的鐵路也大致完成。

台灣電力株式會社本來要先行建設天冷、豐原第一及明治三處發電所,工程推進十分積極,最後也受戰局影響,終於停頓。1945年(日據昭和20年,民國34年)8月日本投降時,天冷電廠土木工程完成過半;工程用電設施方面,白冷經明治―烏來―小澤台至達見的30.104公里66KV輸電線,於1944年(日據昭和19年,民國33年)4月竣工,東勢經新伯公―稍來坪至白冷16公里長的33KV輸電線,也於同年5月竣工,但所有變電設備都尚未開始興建。

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