圖解台灣電力百年發展史-電業文物典藏

作者：陳韋聿隨著綠能建設的迅速開展，風力發電機已成為臺灣能源轉型的重要支柱。看著巨大的風機扇葉在風場中呼嘯運轉，我們不免會疑惑：究竟是誰那樣聰明，率先創造了人類歷史上第一個風力發電裝置呢？ - 在中文世界的網路資料當中，這問題的解答可謂眾說紛紜。有些文章將功勞歸給蘇格蘭人布萊斯（James Blyth），有些則說是美國人布拉許（Charles Brush）或丹麥人拉庫爾（Poul La Cour）。實際上，這三個名字，各自都代表了風力發電的某個技術演進階段。 1890 年代，拉庫爾針對風機進行的系統性改良（稱為 “Kratostate” ），解決了風力忽大忽小、電能轉換也跟著不穩定的關鍵問題。此外，他所設計的風機，也更趨近於今天廣泛被運用的風機形式。因此，拉庫爾被尊稱為「現代風能之父」。布萊斯與布拉許的發明，出現的時間則要比拉庫爾更早一點。 1887 年，這兩個人都在自家院子裡建造了一具形狀特殊的風力發電機，雖然發電效率仍差強人意，但他們的嘗試，向世人證明了「風力發電」確實可行。值得注意的是：布萊斯的風機在 1887 年的 7 月開始運作，布拉許的風機則得等到當年冬天才完成。單就時間順序而言，布萊斯或許才是真正的勝利者。由左至右，分別為布萊斯、布拉許、拉庫爾所設計的風力發電機。那麼，「史上第一部風機」的發明者，果真就是布萊斯嗎？恐怕還不一定。近年來，法國的風電史研究者布魯耶爾（Philippe Bruyèrre），提出了一個更早的答案。他指出：早在 1883 年舉行於奧地利維也納的國際電力博覽會當中，來自奧地利的發明家弗里德蘭德（Josef Friedländer），已經將一部抽水用的風力渦輪機改造成發電機組。而且，在現存的展場設計圖當中，我們還能見到這部風機俯視與側視的圖繪資料！ 2022 年，布魯耶爾將他的發現，闡述在一本名為《復古未來》（Rétrofutur : une autre histoire des machines à vent）的法文著作當中，透過美國作家吉佩（Paul Gipe）所撰寫的書介，這些研究成果得以被更多人看見。總而言之，關於「誰發明了人類歷史上第一部風力發電機」這個問題，目前我們所知的最新答案，是奧地利人弗里德蘭德。然而，隨著歷史研究的持續推進，這個說法，或許有一天也會遭到推翻 —— 根據一些冷門文獻的說法， 1876 年美國費城的世界博覽會裡，也曾出現過一部「多金屬葉片的（風力）渦輪機」（many‐blade sheet metal turbine）。那部機器，會不會才是人類歷史上第一部風力發電機呢？恐怕還得等待更多的證據出現，才會有確切的解答了！布魯耶爾曾在 2021 年贏得科技史的重要獎項 Turriano ICOHTEC Prize，是相當傑出的學者。（圖像引用自 Paleo-Energetique 網站）參考資料 Brandon Owens, The Wind Power Story: A Century of Innovation That Reshaped the Global Energy Landscape (New York: Wiley-IEEE Press, 2019), pp. 1-12 Paul Gipe, “Austrian was First with Wind-Electric Turbine Not Byth or de Goyon,” WindWorks.org, July 25, 2023.

在臺灣，電力成為一種可營運的「事業」，時間大致已有一百餘年。若要編寫一系列的文章，呈現出臺灣電業史的發展過程，乃至於這些歷史段落與整個世界的連結關係，應當從什麼地方開始寫起呢？所謂的「電力事業」，最少應該要有一部生產電力的機器才能成立。那麼，不妨就把「發電機」當成故事的起點吧。發電機初次登場學校都教過，18 世紀的歐洲科學家，對於電學原理已有許多發現。到了 19 世紀，英國學者法拉第（Michael Faraday）更率先解開「電磁感應」的謎題，並且製作了一部能夠產出微弱電力的發電裝置。所謂的「發電機」，在他手中已有了雛形。後來，發電機很快產生了許多改良版本，繼而在 19 世紀後期成為所謂「第二次工業革命」背後的一股推進力量。也是在這個時間點上，發電機被引進了臺灣，並且開始對這座島嶼的歷史產生影響。故事說到這裡，許多人腦海裡首先浮現的名字，一定是劉銘傳。 1888 年，這名官員所興辦的電力事業，替臺北點亮了第一盞電燈。這樣的功績，也讓他被許許多多的偉人傳記，奉為臺灣電力史的起始人物。不過，人們常常忽略劉銘傳的電力事業（也就是文獻裡提到的「興市公司」），規模其實不大。顛峰時期，它所產出的電力，也僅只供應臺北城內的數十盞電燈而已。況且，該公司使用的那些蒸氣燃煤發電機，也多半在後來的「乙未戰爭」當中遭到破壞 —— 換句話說，劉銘傳時代的發電設備，並未被延用，它們對於臺灣的電業發展史，自然也沒有產生什麼實質影響。臺南成功大學博物館典藏的「愛迪生-霍普金森直流發電機」，過往的網站文章也曾介紹到它的故事。（圖像來源：外交部網站）「長腿瑪莉安」與直流電系統今天，若你走進臺南成功大學的電機系系館，便會在大廳的玻璃櫃裡，見到一部愛迪生-霍普金森發電機（Edison-Hopkinson Dynamo）。這部重達 1.1 公噸的機器，其實是臺灣現存最古老的發電設備。顧名思義，愛迪生-霍普金森發電機原本是大發明家愛迪生（Thomas Alva Edison）的專利設計。外表看上去，兩根筆直的「場磁鐵」是它標誌性的特色。也因此，愛迪生實驗室裡的一群員工，總戲稱它為「長腿瑪莉安」（Long Legged Mary Ann）。日治時期，這部發電機被「臺灣電力株式會社」當成禮物，送給了學校。不過，它的來歷究竟是什麼？原本被應用在臺灣的什麼地方？目前仍是個謎題。唯一可以肯定的是，「長腿瑪莉安」的屬性與劉銘傳時代的發電機相同，所產出的都是直流電。早在 1880 年代，愛迪生旗下企業採用的直流電系統，便率先搶佔美國的電力市場。與此同時，愛迪生自己的發電機專利也被賣到海外。成大電機系典藏的那部發電機，正是由英國的 MATHER & PLATT 公司取得授權之後，改良製造的產品。直流發電機能夠賣到臺灣，說明了這種電力系統一度前景光明。不過，直流電始終有個難以克服的問題，是它的電壓難以轉換，因而無法實現長距離、有效率的電力傳輸。也因此，愛迪生在美國設置的直流電廠，必須散佈在城裡的各個角落。而這會是電力事業理想的經營模式嗎？恐怕未必。「製藥所」的電力輸出若回顧臺灣史，直流電發電機也曾在日治時期被應用於其他地方，其中一處，是位於臺北市小南門附近的總督府「製藥所」，也就是鴉片工廠。根據林炳炎的研究，製藥所在 1898 年首先設置了一部英國製的 7.5kW 直流發電機，藉以點亮廠房裡外的電燈，讓鴉片煙膏的生產能夠日以繼夜地輪班進行。值得注意的是，為了供給鄰近的行政機關、官員住所以及醫院所需電力，使這些地方也能夠點亮電燈。製藥所又陸續增設了三部日本「芝浦製作所」製造的直流發電機。今天，我們在製藥所的出版品當中，還能找到其中一些發電機的影像。日治初期，製藥所的周遭地區，大概是全臺北唯一能夠點亮電燈的所在。 1904 年，《臺灣日日新報》便有一篇報導指出，製藥所附近的街區宛若「不夜城」。然而，當發電機按例進行保養的時候，這些地方便會立刻陷入死寂。話說回來，製藥所裡設置的這些直流發電機，畢竟不是供應電力的長久之計。若要點亮整個臺北，乃至於為整個臺灣創造出足以推動進步的電力，還得尋求別的辦法。《臺灣總督府製藥所事業第二年報》裡的「電氣燈發電機」的照片。此外，當期年報還有一張工廠平面圖，說明了發電機的位置，以及它與「汽罐」（蒸氣機）之間的連動關係。（圖像來源：國立臺灣圖書館）交流電的異軍突起其實，由愛迪生領軍的直流電陣營，到了 19 世紀末便已露出敗象。那時，愛迪生的競爭對手西屋（George Westinghouse，也就是電器品牌「西屋」的原始創辦人），與著名科學家特斯拉（Nikola Tesla）攜手合作，在 1893 年的芝加哥博覽會裡運用交流電點亮了九萬多盞燈泡，證明了這種系統不僅安全無虞，而且效率卓著。到了 1895 年，西屋公司更進一步取得在美國尼加拉瀑布建設電廠的權利。至此，這場聞名史冊的「電流戰爭」已明顯分出勝負。整個世界，也將走向交流電的時代。眾所皆知， 19 世紀後期的日本剛剛經歷過明治維新，他們積極學習歐洲國家的科學技術，發電機自然也包含於其中。不過，日本的情況與臺灣相同，一開始同樣使用直流發電機，到了 1889 年以後，大阪、東京等主要城市陸續採用交流電系統，並且實現電力的高壓傳輸，再透過變電站轉換電壓、配送給用戶的運作模式 —— 之後，這一整套交流電的建設系統，也被他們帶到臺灣，為這座島嶼的電業發展史揭開全新篇章。參考資料與延伸閱讀林炳炎，《台灣經驗的開端：台灣電力株式會社發展史》（臺北：林炳炎出版，1997），第二篇第一章，「官營電業．州官點燈」。 Alfre W. Crosby著，陳琦郁譯，《寫給地球人的能源史》（臺北：左岸文化，2008），第六章，「電力」。

2011年，台電足球隊曾在「亞足聯主席盃」當中奪得冠軍，同時也為臺灣的足球界贏下一座睽違半世紀的國際賽獎盃。不過，這場次的盃賽舉行於3,000多公尺高的尼泊爾山區，當時的台電足球隊對員必須進行模擬訓練，克服體能障礙。這段辛苦的過程，也收錄於《足下巨浪‧射門：台灣電力公司男子足球隊》一書當中。藉由這篇書摘，讓我們共同來認識當年台電足球隊那場充滿挑戰的旅程吧！ - 除了稱霸國內球壇之外，在總教練陳貴人的帶領下，台電足球隊也致力踢向國際，自2005年起，挾著前一年全國男子甲組聯賽的冠軍資格，拿到參與亞足聯主席盃賽的代表權，首屆遠赴尼泊爾首都加德滿都參賽，參賽的隊伍都是各國的職業隊，只有台電是半職業隊，雖然幾屆參賽戰果不佳，但台電足球隊並不氣餒，2011年終於又有機會參加亞足聯主席盃在尼泊爾的分組預賽。為了取得亞足聯主席盃的勝利，如何克服尼泊爾海拔3,000多公尺的高山氣候就是一個大問題，總教練陳貴人特別向其他球隊的資深教練請益，陸光足球隊總教練鍾劍武建議可將球員帶到阿里山訓練，雖然台電足球隊在阿里山有訓練基地，但這裡的海拔還不夠高，為了模擬尼泊爾的氣候，陳貴人要求所有球員都戴上3M的N95口罩練跑、練球，以強化心肺能力，在訓練的同時，公司車就帶著氧氣筒跟在後面，曾經在上坡跑步時，全隊一半以上球員跑到嘔吐，甚至部分球員鼻血從口罩旁流出來，雖然辛苦，但終有回報，面對比賽，台電球員們通過考驗，6月以積分領先拿下分組冠軍進入決賽。確定取得前進決賽的門票後，中華足球協會理事長盧崑山也特別向亞足聯爭取主辦權，這讓臺灣第一次有機會舉辦亞足聯主席盃決賽圈的賽事，也讓台電足球隊有幸能在自己的主場比賽，當時球隊陣容堅強，除了剛踢完香港甲組職業球隊返臺效力的陳柏良、臺灣第一門將呂昆錡、臺灣「加圖索」之稱的馮保興外，還有黃楷峻、何明站、江世祿⋯⋯等優秀戰將。 2011年9月19日決賽首戰在滂沱的大雨中進行，靠著陳柏良與江世祿上半場各進一球，門將呂昆錡守備精實，截住對方攻勢，幫助台電足球隊戰勝來自塔吉克的伊斯蒂克羅爾。隨後9月23日台電隊遇上中亞強敵土庫曼的巴爾干隊，這是攸關能否踢進冠軍賽的關鍵一役，兩隊曾在尼泊爾加德滿都預賽時交手，當時雙方踢和，勢均力敵，此役，上半場台電足球隊暫以0：2落後，中場休息時，總教練陳貴人除激勵球員外，並調整戰術，將狀況極佳的好手陳柏良由中場調到前鋒，積極搶攻，而球員們也沒有自亂陣腳，心理素質非常強韌，下半場台電球員們個個爭先，球在台電球員腳下的時間遠超過對手，比數就在合作無間的默契中一球一球追回，雖然一度又被對手巴爾干隊進球，但台電隊堅持到底，比賽結束前幾分鐘終於逆轉勝，完成不可能的任務，最後台電足球隊以4：3贏得勝利，球迷的喝采聲不絕於耳。 9月25日冠亞軍的決戰時刻，金邊皇冠隊是柬埔寨的職業隊伍，陣中還有兩名奈及利亞傭兵，面對勁敵，台電足球隊絲毫不畏懼，橫掃全場，一直保持領先，終場以3：2將冠軍獎盃留在臺灣，陳柏良獲頒最有價值球員（MVP）、何明站則是進球數最多，獲頒金靴獎。頒獎典禮上，隊長郭殷宏捧著獎盃，全隊不斷呼喊「臺灣！臺灣！」總教練陳貴人則紅了雙眼，這不僅是台電足球隊第一座洲際盃賽冠軍，也是52年來臺灣第一個男子足球國際賽事冠軍，挾著這股氣勢，這一年，台電足球隊戰績不止如此。10月代表高雄市奪下全國運動會金牌，12月初又在全國城市足球聯賽完成連霸，奪得2011年「臺灣足壇三冠王」的美譽。12月19日，總統馬英九更特別接見這群台電足球英雄，對於他們面對強敵奮力拼搏，為國爭光的精神十分嘉許，並榮獲行政院體委會2011年精英獎「運動團隊傑出獎」的肯定。 ——節錄自黃婉玲，《足下巨浪‧射門：台灣電力公司男子足球隊》（臺北市：台電，2019），頁38-44。

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