台電月刊 - 打開電力新視野

河岸整治結合微水力 木瓜溪畔好來電

707期

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文—王舜薇 圖—水利署第九河川局提供

為了促進綠色能源微水力技術在地化,水利署第九河川局、臺灣大學水工試驗所及台電東部發電廠,於今(2021)年初締結微水力發電推廣合作夥伴,聯合社區力量共同打造木瓜溪畔的微水力園區,未來將成為推廣微水力技術和產業的基地。

今(2021)年9月底,邁入第五屆的「全國高中職、大專小水力發電設計比賽」,由台灣環境保護聯盟等民間團體主辦,號召來自全臺各地十多支學生隊伍,齊聚在花蓮鯉魚山、初英山所環繞的木瓜溪畔,大夥兒卯足全力展示精心研發的各式微水力發電機組,爭取決賽好成績。

今年比賽地點選在水利署第九河川局(以下簡稱九河局)管轄的「木瓜溪初英一號暨華隆護岸堤段」,此處進行中的環境改善工程已接近尾聲,除了改善既有堤防及完善防汛道路外,最特別的是在主河道旁另建一條「旁通水道」(bypass),可引圳道水流供微水力機組測試與發電使用,待年底正式完工後,將可作為推廣微水力技術和產業的基地。

跨機構簽署備忘錄 共創微水力大未來

木瓜溪是花蓮溪水系主要支流,建於日治時期、花蓮規模最大的吉安大圳,穩定水源來自木瓜溪中游的銅門水壩, 一路流經東部發電廠(以下簡稱東發廠)所屬的銅門、榕樹、初英機組,尾水再供給吉安圳近300條支流,灌溉富庶農田。2016年起,初英社區看中豐沛而穩定的水利環境,開始摸索設計適合圳道的微水力設備,並與環保聯盟合辦全國小水力比賽。2020年,台電以東發廠為代表正式加盟小水力比賽,也提供專業人力協助初英社區在福慧農場設置微水力機組,為社區綠能推廣盡一份力。

有了前階段的合作默契,才能走到九河局建置微水力園區這一步。2021年初,九河局、臺灣大學水工試驗所、東部發電廠三單位簽署合作備忘錄,由九河局負責工程配置場域、臺大水工所負責微水力場域維管,台電則提供微水力技術支援。未來若有廠商欲利用園區內的旁通水道測試微水力機組,可向水工所申請使用,而潛力廠商則有機會成為水工所育成中心的一環,獲得測試數據等服務。

台電輔導在地廠商 研發阿基米德式微水力

九河局謝明昌局長與東發廠陳坤逢副廠長,是牽成合作案的兩大推手。謝明昌表示,「當初在設計工程時,就想結合微水力概念,剛好與陳副廠長理念一拍即合,也邀請學界、社區共同參與。」

陳坤逢表示,合作過程持續捲入各方善緣,包括接觸花蓮在地廠商「豐洲機械」,「花了將近一年,台電輔導他們製作出兩台各為1瓩、2瓩的阿基米德式水輪機。」陳坤逢曾打造過立霧機組的微水力示範機組,透過大量文獻研究與實際測試終能成功,這回則把經驗分享傳承。

「這種阿基米德式水輪機,百年前就盛行於歐洲,適用於落差小、流量大的水道。臺灣過去大量應用這類螺旋式機械在抽水機、飼料車等設備,但還未用於發電。」陳坤逢解釋。如今擅長機械研發的豐洲,在台電協助下順利開發機組,並直接裝置在微水力園區,也通過一連串嚴謹測試,由於成效良好,已有廠商以及在地社區跟豐洲洽談合作。

本身就是研發控的陳坤逢,對這樣的成果與有榮焉:「這種阿基米德式水輪機,很有機會成為國內農村圳道型微水力的發電主力。它只要有水溝就可以發電,裝置容量可以小至5瓦,且應用範圍很廣,不論是提供溫室照明或是手機充電使用,都很方便。」

護岸工程創新思維 生態共好靈活實踐

九河局在堤岸改善工程設計過程,召開過多場民眾說明會及工作坊,傾聽且融合地方發展願景,「例如鄰近的南華村村長,得知防汛道路將會跟吉安鄉環狀自行車道接通,就相當開心!」謝明昌局長說。

長達兩公里多的堤案整治工程,目標是防災、減災,做法是興建堤防、整理河道並將原有初英發電廠尾水之排水路改道,避免沖刷堤防基礎。除了基本的防洪、涵養地下水源等功能外,還採用不少創新措施,例如採取柔性工法,所使用的塊石、土方也盡量就地取材、減少水泥用量,以透水斷面涵養地下水,並使用易存活、病蟲害少的原生種植物「越橘葉蔓榕」打造永續綠堤。

謝明昌提及,施工期間意外發現工地現場有兩棵高5公尺的臺灣原生種「臺灣火刺木」,因此繞道施工,經林務局花蓮林區管理處鑑定後,發現可能是全花蓮甚至是全臺灣最高大的火刺木,估計樹齡超過50年。目前九河局預計在初英華隆堤段復育400多株火刺木,未來還可能引入專業生態團隊執行環境教育解說,豐富園區生態內涵。

小而美的堤岸整治工程,在眾人的心血智慧下,不僅完善了防汛機能,還兼具微水力綠能、文史及生態特色等多元豐富的內涵,可說是公共工程的突破,也為觀光效益加乘。而未來微水力園區正式啟用後,民間團體也將在此舉辦綠色市集、推廣社區微水力發電,進一步促成綠能技術在地化。

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