水力極大化　川流不息的小水力

工程雖小但結合起來效益卻驚人的小水力機組，開始在臺灣扎根茁壯。小水力工程雖然較為簡易，卻因遇到疫情、氣候及不可控等因素，施工過程一波三折。精誠所至、金石為開！透過所有人的努力，逐步讓小水力工程步上軌道，將陸續於民國111~113年完工，為臺灣再生能源之路開啟全新的方向。

台電與水利署合作　找尋全臺小水力發展潛力廠址

為全力配合國家能源政策，同時打造出綠色企業形象，台電自民國105年起進行「全台小水力發電可行性研究計畫」，盤點全臺可發展小水力的潛力廠址，進行初步的篩選及評估。經過一番汰選過程，精挑10處擁有良好條件的地點，成為全台小水力發電計畫工程的主角。

目前台電施工中的10處小水力廠址，有3處為「水庫式」的小水力機組：鯉魚潭水庫景山小水力機組、湖山水庫小水力機組、石門水庫石圳聯通小水力機組；以及7處「水路式」的小水力機組，包含集集南岸沉砂池跌水、集集南岸九號跌水、集集南岸十號跌水、集集南岸十一號跌水、集集南岸二、集集南岸三及集集南岸四等處。

這些小水力計畫由經濟部水利署轄管的北區、中區水資源局與台電合作開發，於經濟部核定後，由台電負責電廠的投資、興建、營運操作、維護與管理等相關事務，而水利署則不定期召開「小水力及再生能源開發策略平台會議」，了解各單位執行時遇到的困難與問題，並居中協調解決。待電廠建設完成後，便交由鄰近電廠代為營運管理。

營建處處長陳憲能表示，目前景山及湖山兩座小水力機組已完成試運轉並辦理電業竣工查驗，在經濟部能源局大力協助下，景山小水力有望於今（111）年9月商轉，湖山小水力預期於今年年底前正式商轉。而其他的小水力廠址正在建置中，預計將在112及113年陸續完成。工程完成後，預估總裝置容量為2.6萬瓩，年發電量可達113.48百萬度，約可提供2.7萬戶住宅用戶一年的用電，減碳量達到5.85萬噸。

台電首座跨機關合作　景山小水力機組

苗栗縣三義鄉鯉魚潭水庫位於大安溪的支流，主要提供中部地區的各種用水，而景山機組的規劃是在一開始建設水庫的過程中就成形了，但當時條件不足，決定暫緩辦理。直到近年，環境保育觀念受到重視，政府希望能提升再生能源占比等背景下，這才讓景山機組計畫重新見到曙光。

景山小水力機組是台電首座跨機關合作的小水力機組，依經濟部於民國106年「經濟部水利署與台電公司合作開發小水力加速公共建設投資協商會議」決議，確認執行景山小水力機組開發，並由台電與經濟部水利署中區水資源局共同建設與推廣。

景山小水力機組是一座川流式水力發電，設計水頭為81.7公尺的落差、設計流量為5.5CMS（立方公尺／秒），使用豎軸法蘭西斯式水輪機，裝置容量為4,013瓩，年發電量13.886百萬度。主要的發電用水來自鯉魚潭水庫，水流經鯉魚潭水庫第二輸水隧道的預留口後，接到約156公尺壓力鋼管到水庫下游半地下室的發電廠中，而發電後的尾水流入景山溪，供下游的農田灌溉。而為了更有效率調配灌溉用水，景山小水力機組設有生態放流，若流量大於5.5CMS（立方公尺／秒）或小於可推動水輪機的2.2CMS（立方公尺／秒），就不通過機組直接改由生態放流流出，此設計可解決水庫為了放水頻繁操作閘門，造成設備易磨損的問題。

景山小水力機組於106年動工，過程中可說是憂喜參半，台電營建處水力計畫(二)計畫工程師李佳盈表示，因為小水力工程比較單純，於可行性評估報告中的規劃，跟現場情況沒有相差太遠，所以在統包商進行細部設計時，並沒有發生整個工程需要重新調整的狀況。雖然與預期相差不遠，但真正施工時還是有問題產生。

原以為會順利完成的景山小水力工程，想不到卻挑戰不斷。負責現場施工的綜合施工處中部工作隊經理魏貞元表示，工程在執行過程中，發現施工地點的大礫石相當多，某些部分的地盤相當堅硬，需要操作大型機具來克服。這樣的情況在第一線的現場也不算少見，但意外的是，大礫石相當多，使得機具磨損嚴重，施工變得困難，而清除礫石的過程不僅費工，也拖長時間。不光是礫石，多變的氣候也經常來攪局，魏經理說，在建設初期時，經常有強降雨發生，導致施工點淹水，使得工程不得不停止。幸好後續工程尚能順利完成。

費盡千辛萬苦將發電廠蓋好，卻遇到Covid-19疫情爆發，讓國外技師無法來臺測試，好不容易排除萬難來臺灣了，臺灣竟又發生百年大旱，水庫缺水無法進行有水測試，延了一年，終於在今年完成所有機組測試。營建處水力計畫(二)課長王佑麒表示，辛苦是有價值的，因為景山是台電與水利署合作的第一個小水力工程，具有指標性的意義，這個案子的成功，未來定會帶出更多小水力的成功，為再生能源發展上增添更多生力軍。

小工程大效益　湖山水庫小水力機組

另一個同樣也預計在今年商轉的小水力機組，是位在雲林縣古坑鄉的湖山水庫小水力機組，當初建設湖山水庫時已納入發電構想，因應國家再生能源政策，自然成為小水力發展潛力廠址。

湖山小水力也是水庫式小水力機組，利用湖山水庫第一取水口預留的盲蓋口，連接158公尺壓力鋼管至溢洪道旁的電廠，設計流量只有3.9CMS（立方公尺∕秒），但落差達54.87公尺，因此採用橫軸法蘭西斯式水輪機。湖山水庫原係供應雲林等地區的民生用水，因水量充足而再利用於發電。發電後的尾水排放回原來的穩壓池，到下游進入臺灣自來水公司給水廠。裝置容量1.935瓩，預估年發電量可達8.0971百萬度。

湖山小水力機組在民國108年現場動工，與景山小水力機組同樣面臨到疫情的阻礙，遇到缺工及國外技師無法前來進行機組安裝及測試，但所幸一一被解決。發電機組目前也已完成720小時試運轉測試，若後續的查驗過程順利，預計在今（111）年11月可正式商轉，並交由明潭發電廠遠端遙控操作與維護。

一滴水發七次電　集集攔河堰沿線工程

就在湖山小水力機組如火如荼進行的同時，集集南岸第二小水力機組也正在興建。集集攔河堰是全臺最大的攔河堰，在民國90年建設完成，是中部相當重要的水利設施，主要功能就是將濁水溪的溪水攔截下來，並分別經由南北兩個出水口，將水送到彰化、雲林地區使用。

集集攔河堰的南岸聯絡渠道新建段，擁有高達13座跌水工形成的落差，經勘察後認為集集攔河堰南岸聯絡渠道十二、十三號跌水工的跌水落差最大，因此選定為集集南岸二發電工程的基地。集集南岸二設計流量為45CMS（立方公尺／秒），落差高度僅8.7公尺，屬於「水流量大、低落差」的發電環境，因此選用「燈泡式水輪發電機」機型，這機型同時也是台電首次使用。

雖然找到與地形完美配合的機型，但集集攔河堰沿線工程的開發之路卻依然充滿變數。水力施工處小水力工作隊經理黃于恒表示，過去台電的建設用地，大多是台電自有土地，所以一旦環評通過後，很快就能進入執行階段。而集集聯絡渠道沿線規劃的電廠比較特別的地方是，雖為國有地但長期租給農民使用，因而在產權及地上物所有權等方面，需要更多的協調與溝通。黃經理說，在其他廠址則有私有地的產權需要處理，由於其所屬單位為單純的施工單位，與民眾面對面溝通的經驗不多，還好有台電輸變電工程處中區施工處的豐富經驗與協助，而能在初期用地取得上，逐一排除困難。

土地的問題解決了，接著遇到了工程上的困難。不同於水庫型，水路型的小水力在開發過程中，隨時要與水爭地、爭時間。營建處水工組課長翁逸萍表示，由於集集攔河堰是中部重要水利設施，它提供六輕及中部一帶的用水，所以在開發的過程中，必須注意工程進度，還必須隨時配合水利設施原本的運作，絕對不能影響到下游用水。例如集集攔河堰每年會有一段時間要歲修，大約在11月底至12月左右，這段時間是全面停水，所以在規劃工程進度時，渠道牆體開孔、閘門及吊門機安裝須趁全面停水時進場施作，工期極度壓縮。此外，這段時間要避開機組有水測試，因為測試是需要連貫的，中途不能沒水，如果測試不足又要重來一次，就浪費時間了。

沒有水會影響測試，但水太多也影響工程，綜合施工處機械工作隊課長張福哲描述現場情形，表示集集南岸二工程問題最多的都是水，因為工程就在河川附近，地下水位高，在開挖時就常有滲水狀況，每逢強降雨時不僅淹水，還造成渠道淤泥混濁難以施作，導致期程受影響。而營建處水工組專員張鄭璨則補充說明，不光環境，水也連帶影響工程設計，因為現場地下水位高，水的浮力過大，導致前池的結構物要另外與緊臨的基樁以植筋共構施加調整以符合現場情形，林林總總的小狀況都增加了工程的難度。

目前集集南岸二工程預計在112年6月完工進入商轉，攔河堰沿線其他6處工程正建設中，預計陸續會在112~113年完工，完工後交由明潭發電廠管理。集集南岸聯絡渠道的跌水工落差不算非常大，能產出的電量可能有限，但它們累積起來卻是相當可觀，台電電源開發處視察曹本介說，這裡最厲害的地方就是，每一滴水進入集集南岸取水口，都會經過中間7座發電廠，就像是一滴水發7次電一樣，將每滴水的價值充分發揮出來。

石門發電小尖兵　石圳聯通管小水力機組

石圳聯通管小水力機組是台電與水利署北區水資源局合作的案子，位在桃園市龍潭區，原本是為解決石門水庫原水混濁的情況，因此增設取水口，引取水庫上方較潔淨原水，供應桃園地區民眾用水，但由於增設取水口設施具有相當的水頭及放水量，擁有良好的發電潛能，於是相關單位在不影響石門水庫原有的營運及防洪等安全條件下，著手進行發電計畫。

石圳聯通管小水力機組取自大漢溪流域，利用石門水庫增設取水口後段，石門大圳聯通管末端的落差進行水力發電，為川流式的發電，採用豎軸法蘭西斯式水輪機，設計流量原為10 CMS（立方公尺／秒），後來為滿足下游需水量及增加經濟效益的考量下，台電利用工程技術將設計流量放大至12 CMS（立方公尺／秒）的發電機組，裝置容量為4,538瓩，年發電量為16.134百萬度。目前工程仍在進行中，預計在民國112年完工併入發電行列。

每滴水都是珍珠　串起綠電新風貌

一直以來提到發電的議題，大多圍繞著大型發電廠，對於水力的關注總是不多，甚至認為小水力發展只能局限在小型地區或偏鄉使用，直到環境保育及國家能源政策改變之後，大家才發現小水力的優勢所在。為了讓小水力能夠遍地開花，身為電業龍頭的台電，投入相當多專業技術去研發，找尋合適的發電模式及地點，過程中也不乏需要多方協調與溝通，好讓所有工程能順利進行，目前全臺10處小水力廠址都已順利建設中，相信這些小水力機組完工後，可為臺灣能源發展注入活水，為綠能開啟新風貌。