奔騰 小水力

採訪/撰稿 張岱屏
攝影 賴冠丞 陳慶鍾 張光宗,剪輯 賴冠丞

台灣山高水急、雨量豐沛,蘊藏豐富的水力資源。近年來,部分社區、台電、農田水利會,展開各種小水力的開發,讓這最古老的發電方式,再度受到重視…

花蓮初英山山腳下的這片平原,不論走到哪裡,都可以聽到水圳奔騰的聲響。水轉動著農村的生活,也轉動著電力。2016年開始,初英山文化產業交流協會與發明家合作,在這裡測試微水力機組,經過兩年改良研發,2018年,微水力機組正式啟用。



垂直軸的水輪機帶動發電機,將電力源源不絕輸送到一百公尺外的社區辦公室,發出的電力大約兩天左右可以充飽1200W的蓄電池,供應辦公室各種用電需求。「這裡是綠能辦公室,我覺得很興奮。」初英山文化產業交流協會監事鍾寶珠說。

其實小水力一點也不稀奇。在花東地區,水力是最古老,卻也最主要的發電方式。早在1930年代,日本政府便在水力豐沛的木瓜溪流域,建造花蓮地區第一座電廠。清水電廠檜木搭建的廠房,仍屹立在山間,水輪機刻著東京電業社的字樣,八十年來堅守著發電職責,所有維修工作都由電廠員工一手包辦。木瓜溪流域總共有八座水力電廠,從上游到下游流過的每一噸水,都替東部電力做出貢獻。

在西部,大甲溪是水力發電最重要的河流,不過除了大型電廠外,農田圳路也很適合小水力的設置。后里圳后里段水路落差大,為減緩水流,沿線設置了十八座跌水工。1970年代因為石油危機,這裡被指定為低落差發電的示範電廠,由農田水利會營運三十年後,因為營運困難轉交台電代為管理,兩年來發電量達到一百萬度,替台電帶來上百萬收益。

傳統電力崇尚集中式大型電廠,再生能源的走向卻是小而分散。這些小的能量過去往往被忽視。花蓮立霧電廠的員工發現,電廠後方消能池與廠房間,有四十公尺落差,員工想辦法在這裡裝設微水力發電。由於台灣沒有廠商生產微水力設備,只好購買國外機組,但中國機組不到半年就故障,員工最後自己設計改裝、克服困難,目前立霧微水力一年可發電三萬六千度,約五年就可以回收成本。



在中國或日本,小水力發展已經相當成熟,但是這些機組有的昂貴,有的不適合台灣。面對國內小水力產業的匱乏,環保團體在南華村連續兩年舉辦小水力發電競賽,鼓勵更多學生投入研發領域。桃園武陵高中的同學戴子頡單槍匹馬來參賽,設計葉片的時候特別注意到,要留給魚兒一條生路。

台東高中的同學們來自農村,不但利用舊吊扇改裝發電機,設計過程也考慮農民的實際需要。在水圳中不斷測試、修正,設計出方便攜帶、容易拆裝,可以因應水圳水量,隨時調整高低的懸吊式水輪機,讓評審們眼睛一亮。



不只是民間,台電也有微水力實驗計畫。在木瓜溪流域,台電東部發電廠計畫改裝台灣自產的幫浦反轉發電,東部發電廠電氣經理陳坤逢說,這種機組比起國外發電機組價格低廉許多,產品取得方便,成功後可以推展到台灣各地。

除了機組研發仍需努力,小水力面臨的另一個問題是河道垃圾多,水量不穩定。卑南上圳是全台灣第一座由民間營運,利用灌渠發電的小水力電廠,但水圳垃圾與藻類相當多,幾乎每兩個小時就要清理一次。而卑南上圳上游進水口的土堤常損壞,導致電廠一年發電天數不到150天,發電效益大減。



台灣各地都有水力豐沛的圳路,這些水力資源如果能被善用,不但能提供發電,也能替農村創造新收入。2016年水利署、台電與農委會,針對全台灣的河川、水圳等進行評估,選出112處適合發展小水力的場址,包括水庫附屬設施、河川、灌溉渠道等。

政府希望在既有灌渠開放民間投資小水力,但目前小水力發電不分規模,躉售電價一律只有2.8元/度,對業者缺乏誘因。逢甲大學水利發展中心組長黃志偉認為,規模不同的機組設置與維護成本都不同,小水力應該比照太陽光電或風力,依照發電規模分級訂定躉售電價,廠商才會有意願投資。另一方面,民間想要投資小水力往往缺乏管道,政府應該盡量公開資訊,讓申設過程更簡化透明。

南華社區的水車轉運將近半年,穩定供應辦公室電力。鍾寶珠希望,未來可以進一步將小水力應用到農業用電與社區緊急用電,這個模式如果成功,也可以替社區創造更多就業機會。

不管是社區、民間團體或是台電,在推展小水力的道路上正不斷嘗試,克服各種困難,希望未來能滴水穿石,匯聚成不可忽視的力量。

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