大灣光電場 串起濁水溪綠能心走廊

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文─再生能源處 林育立 圖—林育立、公眾服務處

8月20日在明潭發電廠舉辦的台電「雙綠能及生態園區知性巡禮」,呈現大灣光電場的傲人成績與創新技術。截至今(109)年7月底大灣光電已發出60萬度電,為濁水溪流域綠能發電走廊注入一劑強心針。

大灣光電場去(108)年底正式完工後又持續規劃8MW二期工程,預計110年底完工後,將可成為台電現有裝置容量第3大且最具特色的太陽光電場址。

蛻變—大灣光電場的前世與今生

南投水里鄉車埕大灣地區,過去是台電開鑿明潭發電廠的棄碴區,原為南投縣政府規劃纜車開發案之候選場址;但隨著環評法的變更,纜車環評皆回歸中央審查,開發商擔心日趨嚴格的環評恐讓計畫生變,因此主動撤案,車埕纜車案就此告終。

爾後,水里鄉公所為增加車埕多元觀光效益,進一步帶動市區觀光商機,便與台電明潭發電廠合作,配合綠能政策、活化廠區閒置土地,建置大灣光電場。該案場占地13公頃,第一期太陽能光電場設置2公頃,每日最高可發電逾6千度,惟太陽能受限夜晚與天氣條件,每月發電量約可供1千戶家庭使用。

該場址曾為921大地震災民收容所,被震碎的心靈需要平復,漫長的復建工程更是成了重建家園中不可忽視的一環。大灣光電場的第一度電在20年後的108年9月21日順利送出,這一度電背後隱含的歷史意義,不只為當地人民帶來源源不絕的電力輸送,更給予人民內心底層最溫暖的能量和生活希望。

工程特色

一、統包改自建 化被動為主動

大灣光電場標案在招標時,由於地理條件相當苛刻,導致招標過程一度不順。該場址地勢落差超過3米,地表下均為大小不一的棄碴巨石,其施工環境之苛刻、施工成本之高昂,都讓各大廠商對競標抱持觀望態度。即使後續經過反覆檢討規範、商議各項施工解決方案,廠商亦無投標意願。

招標過程不順利,讓標案進度延宕多時,造成施工時程緊迫;面對施工條件、經費以及時間上的限制,台電員工最終決定迎難而上,由統包改為自建,一步步披荊斬棘,突破重重阻礙,日夜兼程、努力奮戰,終於在工期內戮力完工。台電人將不可能化為可能,也證明了台電自建電廠「不只可以做,而且可以做得更好!」

二、保留原地貌 全程不開挖

大灣光電場施工地的地勢起伏變化大,經常碰到落差數米以上的台坎,且地表下棄碴與巨石大小不一,挖掘及施工難度都相當大,此時若採取傳統施工方法,不僅工期長,更是嚴重破壞生態。該如何妥善處理地勢落差以及地質條件,考驗著台電人的智慧。

專案團隊在對地形、地質做調查研究,並對傳統工法反覆進行分析後,果斷採用友善土地的「擠壓地質」改良工法。該工法異於傳統方法,無須在工作帶內全部整地,並可在符合水保法規規範前提下全程不開挖,秉持著維護原地貌與友善生態環境的原則,不僅降低了大規模整地對環境所帶來的衝擊,保留了大自然生態環境,也讓經費及工期大幅度降低。

三、改變發包策略 省下50%成本及工期

在專案施工規劃及設計過程中,台電充分展現了企業自身資源優勢,制定詳細、科學、合理、先進的施工方案,組織經驗豐富的施工團隊;並透過科學化的支架組立方法及措施,巧妙運用新技術、新工法、新材料於工程中。而山坡地水土保持申辦、光電板支架基礎、光電板支架成型、加工、結構、電力線路設計等,從電業籌設到竣工發電,均由台電再生能源處自辦規劃設計、全程統籌安排、精心施工,並創造出低價格、高速度、高品質、高性價比的工程。透過大灣的自辦經驗,將成本較高之光電板模組、變流器、支架、申辦流程改由台電供料及申辦後,大幅提高廠商投標意願,且大幅降低建廠成本及建置時間。

光電場專案中的電力網絡穩定也是不容忽視的重點,為了建設品質可靠、經濟實用、合理安全的電力系統,因此將大灣光電場併入高壓電網與區域電力網絡,使其相互協調、配合,與區域電力網絡形成一個整體,以確保安全可靠、經濟實惠的區域供電網絡體系。

「上梁正、下梁不歪」之創新工法

值得一提的是,施工過程中的創新式「擠壓地質」改良工法及「反向校正」修正偏差。團隊以沖擊樁頭方式將地表擠出樁位,再予以混凝土澆置,以提高基礎的穩固性;因底下之棄碴巨石經常無法撼動,故後續校正顯得更加必要。另,支架設計及零組件全程做到模組化設計,以確保可方正組立;此外,巧妙地運用校正點,支架鎖固點多處採「兩兩成雙」鎖固設計,兩點所構成的直線,多對直線交織而成,讓支架以「反向校正」由上往下鎖固,誤差保持在機械製造之誤差範圍,意即「上梁正、下梁不歪」,有效地減少人為因素及地形因素所造成的偏差,進一步增強電廠建設的整體穩固性。也因為擁有這樣一個完善的工程建設準備基礎做助攻,讓台電團隊得以在一個月內建立起山坡地區地面型MW(百萬瓦)級光電場。

最牛幫手來報到 跨界合作實驗計畫

大灣光電場在工程設計的另一個創新點就是「農電共生」。有別以往地面型支架設計,改以棚架型支架建置,因而創造出光電板下方可利用之空間;這一創新作法的實施,可在推動綠能產業發展的同時,進行光電板下方農業發展可行性,充分立體化地利用大自然可再生的綠色資源。

以農電合作模式,與畜產試驗所合作,將光電場與畜牧產業巧妙結合在一起,是綠能轉型中經濟可靠的優化設計。大灣光電場為防止雜草過度生長影響發電,8月正式引進2隻臺灣黃牛,取名「大仔」、「灣灣」,2頭牛先在場區熟悉環境,待周邊圍欄架設完畢,就會放牛出來在場區吃草,協助維護環境,讓光電場穩定運作,實踐「牛電共生」。未來這兩方面所帶來的複合型經濟效益,期望為農民帶來不錯營收,打造具多元經濟價值的綠能園區。

重返濁水溪的榮耀

大灣光電場專案建置在濁水溪支流地區,為整個流域提供了强而可靠的電力供應,並整合濁水溪上、中、下游,打造一條具有綠色環保、高科技特色的電力供應系統。如此一來,濁水溪成功地匯集大觀水力發電、明潭抽蓄發電、大灣太陽能發電,及陸域的麥寮、四湖風力發電;俟離岸風力發電一期與二期的到位、明湖及明潭抽蓄電廠轉型為水力儲能系統,便能形成名副其實的臺灣濁水溪電業「綠能走廊」,估計總裝置容量約4,374MW,為臺灣綠色電能產業的發展與創新開啟嶄新的一頁。

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