新機組加入如虎添翼 大潭發電廠擴建 發揮穩供最大戰鬥力

679期

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位在桃園市觀音區臨海的大潭發電廠,目前有七部燃氣發電機組,總裝置容量498.4萬瓩,是國內最大天然氣發電廠,發電量占全臺電力系統12.3%,擴建計畫中的7、8、9號機組預計於民國113年前陸續商轉,屆時電廠裝置容量將近750萬瓩,成為穩定供電重要戰鬥力。

因應社會、經濟環境轉變,電力需求逐年增加,加上為了抒解北部區域性供電問題,民國86年經濟部核准大潭發電廠設立,93年開始裝設第一部燃氣複循環機組,短短五年間六部機組順利商轉,而106年為了緊急供電需求,僅僅九個月就完成單循環7號機組建置、商轉。這些都代表著快速建廠就是大潭發電廠第一個特色,郭天合廠長表示:「燃煤電廠的建廠時間約是燃氣電廠的1.5倍。」

複循環與單循環發電最大的差別在於是否回收餘熱進行二次發電,所以複循環機組會有一部(或以上)氣渦輪機搭配一部蒸汽輪機成為一組複循環機組,大潭發電廠1、2號機為三對一,即三部氣渦輪機對一部蒸汽輪機,每部機組裝置容量為74.27萬瓩;3至6號機組則是二對一,即二部氣渦輪機對一部蒸汽輪機,每部機組裝置容量為72.47萬瓩。作為緊供之用的7號機目前仍為單循環機組,裝置容量為60萬瓩;大潭發電廠的機組群最初被定位在中、尖載,隨著燃氣發電的占比逐年攀升,已隨能源政策調整為中、基載。

郭廠長指著掛在辦公室的機組示意圖說明:「第二次發電是把氣渦輪機排出的攝氏600多度熱燃氣,透過熱回收鍋爐吸收餘熱,將水加熱成高溫、高壓的過熱蒸汽,推動汽輪機再次發電,完全沒有使用燃料,所以大潭發電廠另一個特色就是發電效率高,熱效率可達58%,未來擴建完成的8、9號複循環機組則可達63%。」

調度靈活 「孤島運轉」不斷電

燃煤機組啟動後約4到8小時方可達到滿載,相比之下,快速起、停與升、降載的燃氣機組僅需約30分鐘(以大潭7號機單循環機組為例),速度相當驚人,對於調節尖峰用電助益頗大。

曾任發電處副處長、大林發電廠副廠長,積極參與興達發電廠複循環及大林超超臨界燃煤機組試運轉的郭廠長表示:「複循環機組使用放大版的戰鬥機引擎,因此可以說有七部戰鬥機隨時在電廠待命發電,機組起停特別快的特性,可以迅速處理尖峰用電需求,減少南電北送的電力不平衡問題,降低線路損失,增進系統穩定度。」

另外,大潭發電廠還有「孤島運轉(House Load Operation)」的隱藏版功能,「我們是台電內少數通過『孤島運轉』功能測試的電廠」,有了這個系統,當全臺輸電系統遭遇如921地震等不可抗力因素而崩潰,大潭發電廠仍能自給自足,讓廠內設備保持正常運轉,待外界輸電系統一恢復正常,就可直接輸出電力,不必等外界復電提供廠內用電後才啟動機組,能大幅降低全區供電系統復電的時間。

人才匯聚 訓練精實

大潭發電廠有330位員工,平均年齡38歲,平均年資10年內,大多為大學以上學歷,且將近一半擁有碩士學歷,郭廠長指出:「來到大潭發電廠的員工素質都很高,不用擔心專業學理,大部分欠缺的是實務經驗,因此大潭發電廠結合訓練所、模擬訓練中心及廠內模擬器進行訓練,累積同仁在技術、實務操作及管理的實務經驗。」

「氣渦輪機裡的葉片要能承受攝氏1,400度以上高溫,因此材質相當講究,每片造價一百多萬元,而引擎精密度高,維修也有一定難度。」郭廠長表示天然氣發電屬精密產業,且大潭發電廠匯聚許多天然氣發電的核心技術,這群高素質的員工經過紮實的訓練,都將成為燃氣發電「人才庫」的一員。

說到如何管理這批高學歷、高專業的人才?家在南部、住在廠區宿舍的郭廠長說,電廠同仁來自臺灣各地,80%同仁都住宿舍,同事相處的時間多過家人,無形之中成為生命共同體,「這樣的情感結合比太太、小孩還要親,這是大潭發電廠跟其他廠不一樣的地方。」

郭廠長說,對於繁重的發電工作,大家都是抱持著「歡喜心、甘願做」的心態,雖然他自己和副廠長及大部分的主管都住在宿舍裡,可以即時處理緊急事件,但會注意儘量不要給同仁過大壓力;他最開心的就是曾在電廠服務過的同仁都把這裡視為「娘家」,對於這裡的工作、生活回味無窮。

重視風險管理 雙管機制雙保障

「風險管理」是電廠營運很重要的一環,郭廠長非常重視建立同仁的風險意識,「風險管理一定是滾動式的,因為環境隨時都在改變。」他要求同仁都要具備鑑別與評估風險的能力,並制訂短、中、長期目標,隨時檢討、徹底執行。

舉例來說,燃氣電廠最重要的風險管控就是不能「斷氣」─中斷天然氣的供應,目前從中油輸送到大潭發電廠的天然氣,都以雙管線連結至每部機組,若其中一條管線出問題,還有另一條可無縫接軌,增加保障。郭廠長表示:「但最保險的做法是從中油供氣源頭就配置雙迴路,且最好不同氣源,所以我們需要中油的第三接收站,使內外供氣管線都是雙迴路機制,如此雙重機制就更有保障。」

除了硬體的風險管理,人員應變也很關鍵。郭廠長表示,電廠透過情境設計,讓同仁模擬演練緊急事故應變,「人員需要身歷情境,透過模擬去設想風險在哪裡、 需要怎麼處理,才有臨場感,只有人人都具備風險意識,才能讓電廠不管在經營上或面對未來挑戰,都能夠更加穩固。」

環保電廠 臺灣萍蓬草復育

大潭發電廠設立之初就定位為「環保電廠」,除了扮演北部電力供應的關鍵性角色,也為落實環境永續付出心力。郭廠長指出,天然氣發電的好處之一是燃燒後不會產生殘餘灰燼、PM2.5影響空氣品質,是相對乾淨的能源,電廠排放的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物也都遠低於國家標準。

不僅如此,郭廠長更希望「綠能電廠」能成為大潭發電廠的標誌之一,除了電廠附近有多部隨風轉動的風力發電機組,廠區內還建置屋頂型太陽光電板,並將電廠內代步的摩托車都改為電動車,貨車也逐年汰換為電動車,身體力行綠色生活。

在守護電廠鄰近環境方面,首先是認養與電廠相臨的小飯壢溪,負責溪流及周邊道路的清掃, 這樣的努力也感動鄰近大潭里和保生里的鄉親,他們主動動員、一同參與公共事務,還搭遊覽車來和台電志工一起清掃馬路。

郭廠長說,電廠雖然沒有認養附近海灘,但同仁們都會定期舉辦淨灘活動,因此都維持得相當乾淨,唯一比較困擾的就是每次下雨後,難免在進水口發現從其他地方漂流過來的垃圾,為了不影響機組冷卻水取用,必須不分日夜緊急處理。

另外,因為電廠坐落於臺灣兩大賞蓮勝地「北觀音、南白河」的「北觀音」,為配合當地特色,大潭發電廠在宿舍區、餐廳等建築的生活範圍內,默默復育著別名「水蓮花」的臺灣萍蓬草。「員工生活區有一座8字湖,非常適合萍蓬草生長。」

萍蓬草開花後,花瓣會呈現金黃色,是臺灣特有的睡蓮科多年生草本植物,原本分布在中、北部的沼澤或水池,後因土地開發而逐漸消失,直到民國85年才在桃園、新竹一帶再次被發現。大潭發電廠近年來努力復育萍蓬草,希望復育有成後能將經驗分享到鄰近學校、社區,為觀音地區再增添幾幅生動、美麗的景緻。

民國105年來到大潭發電廠的郭廠長,當時的任務是主持7號緊供機組的設置,喜歡攝影的他用鏡頭記錄了大潭美麗的晨曦與夕照、電廠同仁辛苦的運維與歲修工程,他希望用照片和更多人分享看似冷冰冰、充滿機械的電廠,其實背後都是一顆顆熱呼呼的心在守護著臺灣,讓每個人都能享受便利的用電生活。

扎根教育 與地方共生共融

與地方共生共融是大潭發電廠的經營主軸之一,特別是在地學子的扎根教育。從民國103年開始,大潭發電廠每年5月都會舉辦「台電心、鄉土情、綠能教育行」活動,邀請地方學子、鄉親參與,今(108)年也不例外,於5月16日邀請15所小學、約700位師生聚集在電廠,以騎乘自行車的方式認識自己生長的鄉土風情,包括紅樹林、藻礁、天然氣發電機組設施、風車綠能等,加深對家鄉環境與文化的認同。

「乾淨能源、愛我家園」寫生比賽也是大潭發電廠每年都會舉辦的活動,透過讓周邊學校師生到電廠進行校外參訪教學,了解燃氣發電與如何節約能源,並以燃氣發電設施或乾淨能源為主題,讓學生以繪畫藝術呈現所見所學。

除了推動地方鄉土與能源教育,由於觀音區屬於桃園較邊陲地帶,青壯人口外流,學校資源也相對不足,大潭發電廠由發電年度促協金項下贊助觀音、新屋區國中、小,全校學生全年度營養午餐;學校舉辦運動會、親職教育日、教學環境改善、畢業典禮等活動都可以向電廠申請經費或贊助,如果需要其他資源,電廠也會不遺餘力協調提供。

此外,大潭發電廠每年都提供獎助學金,幫助觀音、新屋區附近鄉里學子就學,其中包含特別助學金,保留給家扶中心列管、需要特別協助的家庭,今年總計有3,800多名學生獲獎。

從民國105年開始,台電與桃園農工產學合作,推出「台電機電班、台電模具班與台電機械班」,獲得在地鄉親熱烈迴響,今年正好適逢第一屆學生畢業,郭廠長說,建教專班學生上課期間會安排到各部門參觀,與台電同仁交流,了解實際工作情況,專班學生畢業、符合一定條件並通過考試後,即可分發進入台電工作。有了高中三年紮實的訓練,今年就有一位專班畢業生分發到大潭發電廠。「希望透過專班方式,一方面關懷鄉親子弟,一方面為台電注入青年生力軍;電廠的扎根教育是實實在在,每個月都有活動、行程滿滿,將共生共融的精神發揮到淋漓盡致。」郭廠長感性地說。

而台電一向熱心於體育推廣、向下扎根,電廠也承襲這樣的傳統,認養鄰近幾所學校球隊,例如上大國小足球隊、觀音高中羽球隊,為資源有限的球隊隊員添購球衣、營養品,並協助球隊參加各種比賽,栽培在地學子多元化學習、發展。另為提倡全民「動」起來,培養強健體魄,常年舉辦「大潭發電廠盃國中小羽球邀請賽」,在莘莘學子心中種下健康的種子。

與鄰近鄉親共同耕耘在地的這段日子,郭廠長有很深的感觸:「捐錢是容易的,但親自探望、給予關心的意義是不一樣的。」所以他鼓勵同仁組成志工團,到附近的教養院如觀音愛心家園、方舟教養院、心燈啟智教養院等探訪,透過持續關心、幫助相對弱勢的團體,帶給他們溫暖。

擴建新機、原機升級 電廠走在最前端

大潭發電廠今年2月完成新建8、9號機的公開招標作業。這兩部機組納入了目前燃氣發電的最新科技,單一機組裝置容量為100萬瓩,預計在民國111與112年上線商轉,其後也將進行7號機由單循環擴建為複循環機組的工程,預計在民國113年可以完工商轉,屆時大潭發電廠的擴建計畫也將暫時告一段落。

郭廠長表示,每家廠商對於燃氣機組的設計與製造策略不盡相同,美系的機組講求高效率,所以每部機組發電熱效率可提升至63%,新機組設備元件如氣機葉片應用最新冶金及塗層技術,可提升強度並延長葉片使用壽命,延長機組的維護周期,舉例來說,一般車子5,000公里需要進廠保養一次,高效能跑車可能10,000公里才需要保養,最新的這兩部機組就像高效能跑車一樣,無需頻繁停機維護、保養。

擴建新機組之外,大潭發電廠對原有機組也將會應用新技術升級設備,使其更符合友善環境與提高發電效率的目標。以氮氧化物(NOx)排放濃度為例,環保法規的標準值在40ppm以下,而大潭發電廠目前實測約為15至20ppm,明顯優於國家標準,但電廠自我要求甚嚴,已完成1、2號機的更新,持續進行3至6號機的燃燒器更新及增設排氣品質改善設備,希望能將氮氧化物的排放濃度大幅降至9ppm以下。

「我們隨時與設備原廠保持聯繫,派員參加研討會,掌握最新設備、技術,為機組設備升級,讓大潭發電廠永遠走在最前端。」郭廠長期許全體同仁都能成為燃氣發電種子教官,站在這股能源新潮流的浪尖上!

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