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綠色行動

千山萬水普查行一步一腳印 蛻變中的古老綠能

臺灣電力之始為水力發電。早期水力開發十分艱辛,普查人員需翻山越嶺、涉水深潭,又得面對未知的蟲害、水患,披荊斬棘,方打造出水力發電一甲子的榮景,堪稱臺灣最古老的綠能產業。50 年代開始,台電積極建設火力發電工程,臺灣電力進入「火主水從」的階段,未來水力發電將朝向發展小型、微型水力機組,使水力發電邁向新紀元。

臺灣再生能源最初的開發利用是水力發電。1905 年臺灣總督府於現今新北市新店區龜山里完成裝置容量500 瓩的龜山發電廠,並開始供電營業,其後陸續完成粗坑、竹子門、后里、軟橋、土壟灣、濁水等小型水力發電廠。至民國33 年8月,已完成33 所發電廠,總裝置容量為32 萬瓩,其中水力發電廠有25 所,共約27.5 萬瓩,火力發電廠8 所,共約5.4 萬瓩。

水力供電 執臺灣牛耳一甲子

第一次世界大戰後因應工商業快速發展,電力需求更形殷切,1919 年(民國8 年)「臺灣電力株式會社」成立(即台灣電力公司前身),並進行日月潭水力發電工程。歷時15 年,1934 年(民國23 年)完成日月潭水庫及裝置容量10 萬瓩的「門牌潭發電所」(即現在的大觀一廠),1937年(民國26年)再完成「日月潭第二發電所」(現今的鉅工發電廠),裝置容量4.35 萬瓩。同期,亦於花蓮木瓜溪流域興建清水、榕樹及初英發電廠。

40 年至50 年間,臺灣以水力發電為主,水、火發電容量比約為5:1 ;然而電力系統易受天候影響,限電時有發生,阻礙工業起步。而後配合政府經濟建設計畫及供應穩定民生電力的需要,台電開始實施長期電源開發計畫,增加火力機組發電比重,使水力占比從八成降至四成,40 年代水主火從的電力系統開始轉型,自此水力執臺灣供電牛耳一甲子的光榮歷史在此劃下完美。

水力開發勘查 每每身歷險境

水力電源開發全得憑靠人力打前鋒,進行現場勘查,時常需要翻山越嶺、涉水深潭,進入蠻荒、高海拔的深山水源區,蒐集地形、地質及水文等現地資料,再經各階段規劃與研究評估後,開發計畫才得以誕生。

進入深山進行水力資源勘查,起先或可沿著登山小徑,但翻過幾座山頭後,只能披荊斬棘自行開路,對照地形圖標示的壩址、廠址等目標前進。向前推進途中,如遇陡峭山崖,還得發揮特種部隊般的戰技,利用繩索攀爬或垂降;若有湍急惡水、深潭,則必須設法搭橋繞路,或游泳渡溪。

背負著裝備和糧食翻山越嶺相當耗費體力,休息時往往會累癱倒地;有經驗的原住民會告誡,癱倒前一定要先察看地上是否長有「咬人貓」或「咬人狗」等有毒植物,一旦被觸及身體任何部位,片刻即紅腫刺痛、發癢,異常難受。在蠻荒深山的叢林裡也得小心翼翼,除可能碰到山豬、黑熊攻擊外,最讓人膽顫心驚的,莫過於遇到毒蛇、毒蜂。開路前進,萬一驚擾蜂窩,引起群蜂攻擊,也有喪命的危險;至於潮濕叢林內孳生的螞蝗,對水力普查隊伍也造成莫大威脅,行進間螞蝗會從衣服或鞋子的縫隙爬到雙腳或其他部位,附著皮膚上吸血。被螞蝗附著時往往無所覺,待牠吸飽血、悄悄落跑後,人身體感到無比搔癢之際,才會赫然察覺被噬的傷口,不斷在滲血。所以普查隊伍行進一段距離停下休息時,首先就是得查看是否有螞蝗附著在身體上。

在茂密的原始森林裡行進最怕迷失方向。電源開發處王崇鈇資深專業工程師,回憶有次在和平南溪與立霧溪上游流域的源頭交界處進行探勘,因帶路的原住民嚮導走錯稜線,普查隊伍一行十餘人被困在深山,紮營當晚,半夜突然下起豪雨,原本乾涸的山澗小支流,頓時暴漲,滾滾土石流傾洩而下,「嚇壞一夥人,大家立刻拔營,往高處避難,」此時所有的裝備與全身衣著已濕透,「就這樣又濕、又冷、又餓的,在黑夜的深山裡摸索。」繞行整整一天一夜。好不容易找到標示飛機航測的三角點,對照地形圖,確定方位後才脫離險境。

王崇鈇資深專業工程師回憶,水力普查「一進去探查,幾乎就是一、兩個禮拜以上。而這些勘查地點,都是沒有路的!」所面臨的風險和危險,根本無法想像,「當時,隨身都還帶著蛇槍。」以備不時之需。

臺灣水力發展經典 木瓜溪流域

木瓜溪源於能高南山、奇萊主山及其南峰,是花蓮溪最北,也是流域面積最大的支流,流經秀林鄉、壽豐鄉及吉安鄉,之所以被命名為「木瓜溪」,則是因木瓜山聳立在溪水進入平原的要口而得名。

木瓜溪清水悠蕩,龍鳳壩白雲悠遠,溪谷鬼斧神工,有「小天祥」之稱,流經山腳的銅門村是原住民太魯閣族聚落。因木瓜溪本流與清水溪含銅量高,溪水呈現猶如寶石般的碧綠透澈,非常美麗。再加上溪谷盛產大理石、玫瑰石等華麗石材,是花蓮的寶藏。後人就以太魯閣族先人讚頌「世外桃源」的語詞——Mukumugi(音譯「慕谷慕魚」)來命名這塊山林美境。

木瓜溪水量豐沛、落差大,是花蓮最具水力開發潛能的溪流,所以台電在木瓜溪沿線流經處,規劃開發龍溪、龍澗、水簾、清水、清流、銅門、榕樹及初英共八座水力發電廠(以上均屬東部發電廠所轄)。其中龍澗發電廠因發電水頭有效落差高達855 公尺,成為遠東最高落差的水力發電廠。

木瓜溪流域系列水力發電計畫,在臺灣水力發電歷史上,締造多項第一,八座水力發電廠,發電水輪機組有橫軸法蘭西斯型、豎軸法蘭西斯型、橫軸佩爾頓型、豎軸卡布蘭型等類型,蔚成全國水力發電廠中水輪發電機型最多樣性的流域,「因此向來有水力機組博物館之稱。」時任東部發電廠(現任大甲溪發電廠)俞仲英廠長驕傲地說,東部發電廠是唯一實施自行大修、檢驗與試驗的水力發電廠。其中榕樹發電廠更是臺灣第一座無人遙控發電廠,為後續多座水力發電廠加入無人遙控電廠營運奠下基礎。

瀧見探勘 造就龍澗

43 年初,朱書麟前總經理在海拔300 公尺的銅門工程水簾壩址遠眺龍溪山谷飛瀑,見其水氣雲霧終年不斷,基於使命感與責任心驅使下,開啟了瀧見(後改稱龍澗)的探勘。先期由時任銅門工程處水簾工程段李啟瑞段長深入探索源頭後,接著動員大批人員深入,開始進行水文、地形和地質調查。

瀧見是個無路可通的高地,早期勘測是相當艱鉅,當時的普查隊伍可說是歷經千辛萬苦,尤其傍依木瓜溪的龍溪壩址位置甚高,好手登山也要三個小時左右,足見壩址勘查艱苦程度。

但因這個計畫投資小而發電效益大,當時在孫運璿總工程師、陳蘭皋和顧文魁兩位副總工程師的支持下,於48 年6 月完成龍澗水力發電,而這也是首次由國人自行規劃、設計及施工的水力發電工程,因此朱書麟前總經理,也被譽稱為「木瓜溪水力開發第一人」。

50 年代,台電積極建設火力發電工程,臺灣電力也開始進入「火主水從」的階段。由於水力發電機組啟動迅速、運轉靈活、故障少、可靠性大,能順應負載瞬時變化,調節系統電壓與頻率,對電力系統調度甚為重要,接著陸續完成德基、青山、谷關、石門、曾文等大型水力建設。

70 年代,推動抽蓄水力發電工程,陸續完成明湖(現今大觀二廠)、明潭兩抽蓄發電廠、及慣常水力新天輪發電廠。80 年代完成馬鞍及卓蘭等水力發電廠。近年來水力發電甫完成的有100年和平溪碧海機組、102 年萬松水力發電工程(萬大四號機及松林一、二號機)。

88 年921 大地震後,各河流上游土石鬆動,加上後續桃芝、艾利、敏督利等颱風帶來大雨後,造成谷關及青山發電廠遭大水入侵,機電設備毀損。鑑於水力發電是潔淨的再生能源,具有節能減碳的功能,於是積極復建谷關及青山發電廠;99 年完成谷關發電廠復建,104 年也已完成青山發電廠復建。

臺灣河川流域面積小,河床流路短又急促,降雨量分配不均、水量豐枯懸殊,且土地高度開發利用,可興建大型水庫的地點有限。根據台電與經濟部水資源統一規劃委員會(經濟部水利署前身)於84 年6 月共同完成之「臺灣地區水力普查總報告」評估結果顯示,76 條河川之理論水力蘊藏量達1,173 萬瓩,電能1,027.3 億度,30 條主要河川的技術可行水力蘊藏量則為504 萬瓩,電能201.5 億度。

然而環保意識抬頭,加上優良壩址開發殆盡,近年來,開發小型甚至數瓩之微型水力發電,成為水力開發主要方向;利用既有水利設施,如堰壩水庫、灌溉渠道、電廠水路等設置小型、微型水力發電機組,特色是工程簡易、工期短,能節省大量土木工程費用,免環評,開發風險低,而且對環境友善。

小型、微型水力發電機組,除了台電自行開發外,也將結合水利機關與農田水利會的資源,共同促進全面性的水資源開發利用及水利產業發展。如此,一方面可繼續發揮水力潔淨自產再生能源的本質, 有助降低二氧化碳排放量,提升台電綠色企業形象,另一方面則可協助達成政府擴大再生能源開發利用政策。

第一代川流式水力發電廠,如竹門與濁水兩座,見證了臺灣工業歷史及繁榮的劃時代意義,已分別為文化部及雲林縣政府指定為「國定古蹟」及「縣定古蹟」。俞仲英廠長笑著說,與綠能的最初相遇,「水力發電功不可沒」。