台電月刊 - 打開電力新視野

【世界電力新聞週報18】 小小水力有大用 自然界的無盡藏

717期

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文、圖|電源開發處

「電力」是現代生活不可或缺的重要能源,對於生活在臺灣的民眾,打開電燈開關就可得到照明、插上插頭可為手機充電,夏天吹冷氣、冬天用電磁爐吃火鍋,生活的一切都相當方便,但彷彿源源不絕、如空氣、陽光般的電力並非天然存在,它需要經由發電機組生產,而且由於臺灣缺乏如煤炭、天然氣等自產能源,生產電力所需燃料大多自國外進口,因此電力是得之不易的珍貴資源。

目前臺灣的電力大致包括燃氣、燃煤、核能、水力、太陽能及風力等,其中燃氣與燃煤為火力發電,發電量占比超過70%,是目前最主要的電力來源,一般而言電源開發會依據用電成長的預測資料,適時推動發電計畫,規劃興建合適大小的新機組充裕電力,以滿足民眾的用電需求,然而,為達成環境保護的目標,在滿足電力的同時兼顧環境生態永續發展,如何利用臺灣自有資源發電,已成為台電最重要課題之一。

臺灣自產能源多來自於天然水資源,每年春雨、梅雨及夏季颱風等帶來豐沛雨水,年平均降雨量2,500毫米約為世界平均年降雨量3倍,但是臺灣河川短小湍急、腹地狹小,且降雨強度高,雨水降落後馬上就流入大海,無法有效充分利用,所以臺灣能源發展需多加妥善利用水資源。

臺灣早期水力發電以開發大型慣常水力為主,大多需要建設水庫、水壩或攔河堰等大型土木工程,但近年來因水資源及土地多已開發利用,較無合適之河川或土地開發大型慣常水力,且環境保護及工程品質要求提升,導致投資成本大幅增加,使得大型水力發電計畫開發更加困難;目前政府積極發展再生能源,其中水力發電方面朝向利用既有水利設施,包括水庫、堰壩、水力電廠、灌溉渠道等來發展小水力發電,政府配合小水力發電發展目標,將再生能源發展條例中「川流式水力」修訂為「小水力發電:指利用圳路或既有水利設施,設置未達2萬瓩之水力發電系統。」,且適時調整再生能源電能躉購費率,提高民間參與開發小水力發電的意願,加速建置再生能源發電量。

台電配合政府再生能源政策,積極尋找全臺灣合適之小水力發電可能的廠址,研究設置小水力發電機組地點的可行性,篩選出具開發效益的廠址,可能的廠址需具備流量相對穩定及一定程度的跌水落差或坡降(約2%~4%以上),才較具有開發價值。台電開發小水力發電計畫之特色及優勢,在於可充分利用水資源,且不影響既有水利設施供水功能與營運安全,施工期間土石開挖量及運棄量少,不用另行設置土石堆積場堆置土石。電廠完成後利用遙控監測設備、通信線路等,由臨近的電廠以遠端遙控方式監控運轉,施工及營運對周邊環境影響相當輕微,電廠完工後可增加再生能源產出、減少CO2排放及降低溫室氣體效應。

民國103年起台電與水利署合作開發小水力電廠,陸續推動鯉魚潭水庫景山水力、湖山水庫小水力、集集攔河堰聯絡渠道南岸二小水力,及全臺小水力計畫7處廠址,共10座小水力機組。小水力發電計畫均已奉核定推動施工中,除鯉魚潭水庫及湖山水庫小水力利用水庫供水同步進行發電,其餘廠址皆於既有渠道旁增建水道以建置小水力機組引水發電,且不影響原灌溉及供水功能。其中集集攔河堰計有7座小水力電廠,因水力發電具有不消耗水量特性,集集攔河堰水源經過7座電廠發電後,仍可繼續供給下游用水,將水資源再利用極大化,達成水資源循環利用。

上述計畫於今(111)年將有成果展現,鯉魚潭水庫及湖山水庫小水力將優先商轉,其餘8處廠址陸續於113年6月前商轉,商轉後目標年發電量可達113百萬度,以110年每戶月平均352度計算,可供約2萬6千戶一年用電,以能源局公布最新110年度電力排碳係數0.509公斤CO2e/度,年減碳量為57,761公噸。

未來台電會持續尋覓水力電廠既有水利設施的潛能廠址,設置簡易小型及微型水力發電機組,同時尋找傳統水力電廠合適地點,規劃研究慣常水力發電,俾符合政府政策以及增加再生能源亮點。

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