作者:雷鎧亦
1965 年 11 月 9 日,美國東岸發生一起規模甚巨的停電事故,影響了包括紐約在內的數個州,甚至遠至加拿大境內。這場風波的範圍之所以如此廣泛,是因為各地的發電廠透過電網相互連接,使得一次故障引發的龐大電流,可以沿著電網到處衝擊發電廠,逼迫機組接連跳停。
類似這樣的電網故障,在全球各地屢見不鮮。譬如 2025 年的西班牙大停電, 2019 年的南美大停電、 1999 年發生在臺灣的「 729 大停電」等等。如此看來,電網的連鎖反應引發大停電,在電力發展的歷史裡,並不是什麼新鮮事。但是,既然有這樣的風險,為什麼人們還要把電廠連接起來?臺灣如今的輸電系統,又是怎麼誕生的呢?
互通有無的電網伊始
自從 19 世紀末那場著名的「電流大戰」以來,尼古拉.特斯拉(Nikola Tesla)所提倡的交流電,便成為人們輸送電力的主要方式。利用容易變壓的特性,交流電可以輕鬆地以高壓電的形式降低耗損,將電力傳送到難以想像的距離。遠在數十公里外的瀑布與溪流所蘊含的水力,頭一次被轉化為肉眼不可見的電力,點亮了城市裡燦爛的燈光。
交流電證明自身的可靠性後,許多企業家注意到電力事業的遠大前景,紛紛興建起自己的電廠,向周邊城市兜售電力。電纜線從發電廠延伸到城市,甚至鋪向廣大的農村地帶,構成一個個放射狀的電力網路,在歐美的土地上遍地開花。
不過,由單一發電廠供電的模式,很快就暴露了缺陷:倘若發電廠需要停機維修,供電地區的電源便會陷入停擺。而水力發電更有豐水和枯水期之間發電量不均衡的弊病。在 19 、 20 世紀之交,隨著人們越來越習慣電力帶來的便利,對於充裕且穩定的供電自然有了更高的期待。。
面對這個問題,電廠的技師們紛紛指向同一個解決方案:為什麼不把彼此的電廠連接起來,互相支援呢?
1899 年,南加州的聖蓋博電力公司( San Gabriel Electric Company )與洛杉磯鐵路公司( Los Angeles Railroad Company )就搭建了一組線路,連接起彼此的發電設備。在河水充沛的季節,聖蓋博的水力發電廠可以為鐵路營運提供便宜的電力;而在枯水期間,洛杉磯鐵路公司則可用自備的蒸汽發電機,補充水力發電的缺口。
電力公司們很快就發現這種做法的好處,開始連接起(或是併購)其他家的電力網,藉以提升自家電網的穩定性。當時一本技術期刊《電力世界》( Electrical World )便讚譽道:「當前電力傳輸中最重要的趨勢,或許就是將數個電廠聯合起來,供應一個龐大的電力網路。」
兩次世界大戰更讓各國意識到,有穩定的電網,才能有穩定的軍工生產。輸電系統的相互連結,也就這麼成為一股時代趨勢。在北美、在西歐、在蘇聯,一張張橫跨大陸的巨型電網伏貼於地球表面,宣示著人類邁向下個能源紀元的野望。
共享同一個心跳的電網
正如電力事業在歐美的經驗,臺灣在日治初期的供電系統,同樣顯得分散而零碎。即便是官營的臺灣電力株式會社,就分別有北中南三個供電區域。在此之間,還有位在嘉義、宜蘭、新竹等地的私營電廠,為鄰近的城市提供電力。但有趣的是,打破這般格局的,是一座發電廠。
1934 年,日月潭第一發電所正式竣工。這座承載著總督府「工業臺灣」願景的工程,有著 11 萬 kW 的發電容量,足以撐起整座島嶼的工業化發展。不過,發電廠的電力要能被使用,首先得有配套的輸電設備,而要對外輸送如此巨大的發電量,需要的線路規模也是史無前例。
於是,臺灣電力株式會社便在同一時期打造了一組 154 kV 的高壓輸電線路,分別連接臺北和高雄兩大經濟樞紐。藉著這個契機,本來分散在各地的電廠也被串連起來,形成臺灣有史以來第一座大規模的電力網路。此後臺灣種種輸電系統的擴張,都是在這張電網的基礎上進行延伸。
電網是人類有史以來發明過規模最龐大的系統性硬體建設之一,為了穩定運行,電網上的發電機組都必須以相同的頻率運作。臺灣的這座電網自然也不例外,從南到北的所有電力設備,從發電機、電線桿到家中的電燈電扇,都以 60 赫茲(Hz)的頻率運行。從臺灣近代史的角度看來,當人們在現代化的浪潮中步步向前時,整座島早已在不知不覺間,透過輸電線相連,傳遞著一樣的脈搏。

1934年臺灣的電網分佈。(圖片來源:wikimedia)

1934年配合日月潭電廠開始送電而啟用的「台北變電所」。
(圖片來源:社區大學全國促進會@國家文化記憶庫)
貫通南北的超高壓迴路
二次大戰後,臺灣的電網在台灣電力公司(以下簡稱台電)的經營下,建立了橫跨中央山脈的東西輸電線。同時,在「農村電化」政策的推動下,矗立於道路兩旁的路燈與電線桿,也漸漸成為鄉村日常景緻的一部分。 1970 年代以後,台電的輸電系統已經遍布全臺,似乎足以應付絕大多數人的生活所需。
不過,如同鐵路路網發展到一定程度,就會需要一條緩解運輸壓力的高鐵幹線,隨著臺灣高速步入工業化時代,台電也迫切需要興建一種新的輸電線路,來應付不斷上升的用電需求。
按照台電的規劃,這條新建的 345 kV 超高壓輸電線路,能有效減少電力在輸送過程中的耗損。 於是在1966 年「超高壓輸電系統規劃工作小組」成立後,政府便著手推動相關工作,除了向世界銀行申請貸款,也向外國廠商招標,最後由美國的老字號電力工程廠商飛茂國際公司(Fischbach & Moore Electric Group, LLC)得標承建。
1974 年底,臺灣第一條南北超高壓幹線的興建工程終於完成。全長 330 公里的線路,連結北部的板橋、中部的天輪、南部的高港等三個超高壓變電所。臺灣的電力輸送技術史,也從這一刻開始邁入嶄新紀元。

1974年啟用的天輪超高壓變電所 345 kV 開關場。(圖片來源:《台電三十年》)
到了 1980 年代,隨著核三廠、興達火力發電廠都在臺灣南部陸續動工,原有的第一條幹線勢必不足以輸送南北往來的龐大電能。於是在 1981 年 11 月,第二條北起桃園龍潭、南至屏東核三廠的南北超高壓幹線也開始興建,至 1985 年 4 月正式完成。這兩條線路,擔負著臺灣南電北送的重責大任。
然而在 1990 年代,建設中的第三條南北向超高壓線路,因為遭遇民眾抗議、地方政府不配合而遲遲無法完工。所有南來北往的電力輸送,只能依靠既有的兩條線路勉強支撐。
正因如此,彼時臺灣的電網,其實早就處於滿載狀態,沒有任何彈性調度的餘裕。只需要一點差錯,就會引發龐大的連鎖反應,使電網瞬間崩潰。換句話說, 1999 年那場「 729 大停電」的發生,無非是時間問題。然而,也正因為這場停電,讓大眾意識到電網的重要,第三條南北向超高壓線路的施工僵局終得解開,2002年全線完工。
與鄰共存的難題
在現代世界裡,輸電系統與電廠一樣,維繫著社會的正常運作。不過,高聳的輸電鐵塔、如幾何線條交織般的屋外式變電所,總會給予人們一種森冷、難以親近的印象。輸電設備也經常被視為所謂的「鄰避設施」,在地方上受到排拒。
近年來,台電積極進行的電纜地下化工程,讓輸電設備隱形化,減輕民眾的心理負擔。針對變電所這類大型設施,台電也嘗試將設備屋內化,除了提升建築外觀的設計質感,也綠美化周遭環境。此外,台電更積極將輸電設施轉化為地方景觀的一部分。像是臺北關渡的仙渡超高壓變電所,便是透過公共藝術裝置《仙泡兒》,為當地創造特色景觀。

仙渡變電所的公共藝術裝置《仙泡兒》,頂部由彩色窯燒玻璃組成,在夜間可以發出不同的光芒。(圖像來源:台電公司)
電網的建設,仰賴一群藝高人膽大的電力職人。每當他們進行高空作業的時候,必須揹負著沉重的裝備,攀上數十公尺高的電塔,在強風與烈日的考驗下完成任務。今天,遍布臺灣的輸電網絡,其實是超過半世紀以來,無數輸電職人胼手胝足、齊心協力的成果。
下次,若你在路邊看見輸電鐵塔或變電所,不妨停下腳步多看一眼。從日治時期運轉至今的輸電系統,見證了臺灣近百年的電力發展。而只要這座島上還有人渴望電力的福祉,這張輸送電力的巨大網絡,無疑還會繼續運作下去。
參考文獻與延伸閱讀
- 台灣電力公司編,《台灣電力發展史 : 台灣電業百週年紀念特刊》,臺北:台灣電力股份有限公司,1989。
- 林蘭芳,《工業化的推手–日治時期臺灣的電力事業》,臺北:國立政治大學歷史學系,2011。
- 蕭景文,《牽電點燈-逐步踏實的配電大業》,臺北:台灣電力股份有限公司,2020。
- 黃俊銘,《日治時期臺灣電力設施之研究》,國立臺北科技大學歷史學系碩士論文,2004。
- Cohn, Julie A. The Grid: Biography of an American Technology. MIT Press, 2017.
- Jane Brox著,田菡譯,《光明的追求:從獸脂、蠟燭、鯨油、煤氣到輸電網》,臺北:臉譜,2020。
- 〈電塔圍牆〉,《中國時報》1999年1月5日第21版。




