台電月刊 - 打開電力新視野

大水力儲能 接力點亮日落後的光

717期

1304
0
1

每當夕陽西下,多數人是放鬆心情享受美景,或即將下班的片刻輕鬆;而台電調度中心卻正全神貫注緊盯光電驟降的供電量。過去數年,電力調度主要以調整火力機組升、降載做為平衡的手段,未來則將有儲能系統及抽蓄水力加入供電的行列;以穩定供電的角度來看,每一種發電方式都有不同的特性,台電依其特性各盡其用,也讓電力調度更具彈性。

推動抽蓄儲能 穩定夜尖峰供電

今(111)年8月22日,台電發布新聞稿說明當日太陽能光電發電量創新高,在正午12時24分時,發電量高達555萬瓩,約占當下負載量的15%,接近核能機組總發電量的2倍,也超越大潭、興達、台中等火力發電廠的整廠裝置容量,可以想見未來光電持續併網,發電數字將甚為可觀。然而光電發電量及占比愈高,代表日落時的供電穩定度也將面臨更大的挑戰。

針對再生能源供電量起伏不定的情況,勢必需要能穩定出力的電源來平衡、穩定電網。目前國際上主要以儲能系統及抽蓄水力做為因應措施,台電也正大力推動儲能系統及抽蓄水力的建置

聚焦抽蓄水力開發現況,台電目前有兩案將進入開發階段,一是「大甲溪光明抽蓄水力發電計畫」(以下簡稱:光明計畫),已於今年6月7日奉行政院核定,目前正積極辦理二階環評,希望於民國113年底通過環評、於123年正式商轉。另一案為「石門抽蓄水力發電計畫」(以下簡稱:石門計畫),預計112年通過一階環評後即可動工,於121年商轉。此外,還有數個既有水庫正進行盤點,若有開發價值,未來還會再增加抽蓄水力電廠。

以現有的設施增建明顯可見的好處,是工期、開發成本,以及對環境衝擊相對較少。以光明計畫為例,利用既有的德基水庫為上池、谷關水庫為下池,僅需再打通引水隧道、建造廠房、購置機組等,相較於從無到有的開發,確實可減省下不少經費,也縮短環評及工程期程。而石門計畫則因電廠預定地就在石門水庫庫區內,大幅降低對居民的影響。

光明計畫 地底下的電力王國

大甲溪因高低落差大,位能及水量充足,具備良好的水力發電條件,因此自日治時期就已規劃開發水力發電廠。大甲溪從上游到下游共有6座水力發電廠、19部慣常水力發電機組,年發電量約26億度,原就是水力發電的重鎮。

光明計畫預計在德基和谷關兩座水庫之間打造約10.7公里長的頭水隧道,計畫開始執行前就有多層次的問題必須同步處理。首先在發包工程之前,需要先盡可能做好規劃,以避免最初的預期與實際執行後有太大的落差。水力電廠的開發在前期由電源開發處做可行性研究,會訂定初步的線路、粗估經費及工期,中間經過營建處規劃設計及工程發包,再做一次工程所需調查;計畫案移到現場施工單位後,也會再做相關調查,期間的每一次調查都有可能微調原定的線路及施工方法、抓出更精準的預算及工期。

在用地方面,雖然山區大多為國有土地,但可能分屬不同單位,同時使用上亦可能受到不同法規的限制,例如水土保持法等,台電必須多方協調與溝通,逐一破關後,才能興工。光明計畫目前就正與公路總局協調施工期間的交通問題,電源開發處課長鍾志成說明,光明計畫施工期間主要的進出道路為台8線,但台8線道路較窄,且易受豪大雨影響而致淺層崩塌,大型工程車進出也可能影響到當地居民交通,因此,台電正與公路總局研議解決交通問題的方案。

施工前還需通過環評,由於光明計畫量體較大,因此需辦理二階環評,確保施工期間的噪音及對生態的影響在可控的範圍內。鍾課長表示,光明計畫開挖的隧道位於地表數百公尺下,對生態應不致造成太大的影響,噪音亦同。

然而,中部曾經發生過921地震,至今仍是許多人難以忘懷的傷痛,也因此不免讓人擔心大甲溪沿岸地質是否穩定,能否承受這樣的大型開發案。「地震確實會鬆動土石,但脆弱的結構大多只在淺層地表,而光明計畫的工程是在地底下數百公尺進行,且開發前都會做地質調查才規劃出可行的方案。」營建處一般計畫(一)計畫工程師邱詠兆表示,地層滑動及落石只會發生在地表,至多會造成道路中斷,並影響工程車及人員出入,但在地底下是相對安全的。他以北宜高速公路的雪山隧道為例,過去經常有媒體報導北宜高速公路因大雨導致落石、影響交通安全,但雪隧通車之後,就很少再有類似報導,因此,在一般情形下,電廠及引水隧道安全無虞。

石門計畫 石門水庫再增抽蓄機組

石門水庫原有一座石門電廠,所有權為經濟部水利署,而由台電代管。現在這座電廠旁將再增建一座抽蓄水力發電廠,即「石門抽蓄水力發電計畫」,計畫中以石門水庫為上池,後池堰為下池,電廠為半地下式,預計建置2部機組,年發電量為5,400萬度,為電力調度再添一名救援生力軍。新的水力抽蓄電廠就建在水庫區內,頭水隧道僅320公尺,工程上相對簡易,因此開發雖較光明計畫晚,但完工時程較早。

早先石門計畫辦理公開說明會時,附近居民也到場表示關切,環保處專員林信宇表示,當地居民主要擔心震動、噪音,以及對假日觀光是否會造成影響。林專員解釋,因廠區及施工地點在水庫區內,距離民居尚遠,施工噪音應不致打擾居民的日常生活,而水輪機運轉的低頻音,也因為有建物結構阻隔,亦不影響周邊環境。經台電充分解釋後,緩解了民眾對開發可能造成不便的憂慮,也對台電電源開發的艱辛表示理解。

不過,在環境方面,則有比較多的考量,由於石門水庫為水質保護區,除供應竹科用水外,也供應一般民生用水,因此在水質保護上有較高的標準,在開發時除需做好相關保護設施外,棄土也不能堆置在附近,而外運則可能略微影響交通,是目前台電需要與負責管理水庫的北區水資源局共同克服的課題。此外,石門水庫的淤積問題未來也可能影響取水,因此在計畫中,進出水口的位置較高,與一般情況略有不同。

石門計畫完工後,石門水庫將同時擁有慣常水力的石門發電廠,以及抽蓄水力發電廠兩種不同運作方式的電廠,目前為國內僅見,其標誌的意義,不僅是水力的充分運用,也對未來水庫再開發抽蓄水力電廠有著示範作用。

百年永續 水力的魅力無限

以目前發電量占比來看,水力發電占總發電量雖然只有個位數,看似貢獻度不高,卻每每在關鍵時刻緊急救援成功,是表現相當優秀的救援投手。水力機組的起停快速,在數分鐘至15分鐘內,便可達到滿載狀態,相較於火力機組需要數小時運作,更能顯現水力機組的調度彈性就是優勢所在。

水力同時還具有再生能源潔淨、永續的優點,對環境造成的影響也較小、開發與維護成本低,在未因外部環境受損的情形下,可維持數十年的運轉,臺灣至今仍有百年機組持續供電,七、八十歲的老機組亦有之。在如今重視環保與生態的大環境下,水力發電的重要性愈益彰顯,或許未來還有更多的可能性正等待著被創造。

相關文章

從深林到平野 水力綠能永續不息

從山到海,無數小水滴在數百公里的路程中匯聚成大水力,沖擊著佇立在水邊每一座電廠裡的水輪機葉片。離開上......

大小水力 各擅勝場

隨著氣候變遷、全球暖化,保護生態環境、降低污染排放已成國際共識,使得再生能源發電成為能源發展中最受重......

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、......

聰明用電 許一個更好的未來

節電是台電持續多年、不停推廣的觀念,為符合當代用電趨勢及令大眾有感,在活動形式與手法上不斷推陳出新,......

巡迴與創新 永不停止的節能教育

受極端氣候影響,未達炎夏,氣溫高得嚇人,一個不小心,你我都可能成為用電怪獸,讓用電量屢創新高。台電走......

台電用心 引導節電見成效

今(111)年7月1日起,受國際能源價格波動、全球性通膨等因素影響,已凍漲4年的電費調漲了,主要受影......