作者:陳韋聿
高壓電塔默默矗立在城市近郊,總是與人群保持距離。在高速公路上,我們經常能夠望見這些鋼鐵巨人的身影,卻很少有機會走近它的身畔。
然而,台電公司的高壓線路保線員,卻與我們多數人的日常經驗截然相反。這群電力工作者,總是行走在山林或郊野地帶,訪查著一座又一座的高壓電塔。並且攀爬到這些鋼鐵巨人的肩膀上,執行設備與線路的維修養護。
保線員的「夜間觀測」,以及電塔上的「閃絡」現象
人們很少留意到保線員的身影,不光是因為這群人的工作範圍經常遠離塵囂。許多時候,他們也需要等到夜幕低垂,才能執行例行性的觀測任務。唯有在夜間,他們才能在紅外線測溫儀的鏡頭當中,明確觀察到「絕緣礙子」上的「閃絡」(flash over)現象。
攝影鏡頭裡所呈現的「閃絡」,是一團美麗的紫色電弧。然而,這些電弧是怎麼產生的呢?
在臺灣,每年的10月到3月是東北季風的盛行期間。冷冽寒風,不僅夾帶著沙塵,同時也會捲起海面上含有鹽份的水沫。這些汙染物容易隨著強風,附著於電塔垂掛的礙子之上。而若鹽霧越積越多,「閃絡」也會變得更為頻繁。
糟糕的是:密集的「閃絡」,會造成礙子損壞,繼而影響到電力供輸。為了避免這樣的情況,保線員得在寒冷的冬夜裡驅車上山,審慎觀察每座電塔上的礙子。若「閃絡」太過嚴重,保線員就必須使用清水沖洗礙子,去除鹽霧。這樣的維護工作通稱「礙掃」,也就是礙子的清掃作業。若鹽霧的侵蝕已然積重難返,則需要加以更換。
攀上數十公尺的高塔,看顧自己的生死之門
其實,礙子同樣裝設於於普通的電線桿上,台電公司也會定期執行「礙掃」。不過,普遍高度在十公尺左右的電線桿,與動輒高達五、六十公尺的高壓電塔迥然不同。懸掛在塔上的礙子,無論要洗要換,都是十分艱鉅的任務。
揹著裝備攀爬上塔,對於訓練有素的保線員而言,其實不是難事。這份工作真正的挑戰,是要在高風險環境當中克服心理壓力,並且時刻保持專注。畢竟,半空中的每個動作,只要稍有閃失,都可能帶來災難性的後果。另一方面,電塔上的高壓線路若操作不慎,也可能引起感電等等事故。
也因此,保線員的養成教育裡面,總是強調按部就班,切實執行每個動作,藉以維護安全。這種重視細節的文化,同時體現在這個職業群體的世代傳承之中。據說,老一輩的保線員,總會向年輕後輩耳提面命,要他們時時刻刻看顧好自己的「生死門」。
在高風險的工作環境當中,堅持履行電力守護者的職責
「生死門」 (senn-sí-mn̂g)其實是個頗為古典的臺語詞彙,通常用來指稱事物的最關鍵處。而對高塔上的保線員而言,確保自己與夥伴的安全無虞,顯然是第一要務。
若有機會目睹保線員的登塔作業,你或許會對於他們直來直往的溝通風格感到印象深刻。這是因為電塔上的每項工作,都必須仰賴團隊之間的緊密配合。舉凡零組件的拆卸、空中到地面的運輸吊掛等等,每個動作的訊息傳達必須非常明確,否則危險便可能隨之發生。這樣看來,保線員在電塔上的疾言厲色,其實也反映了他們對於人身安全的高度重視。
危險不只存在於高塔上,也可能發生在電塔的周遭環境。如前所述,臺灣的高壓電塔,經常設置於林野地帶,在這些人跡罕至的地方,遇到毒蛇、虎頭蜂也是常有的事。而且,電塔的損壞,往往肇因於颱風、土石流等大型自然災害。然而,保線員仍必須在強風豪雨之中跋山涉水,冒險前進電塔的所在位置,只為了履行自己身為第一線電力守護者的職責。
除了看見高壓電塔,更應該看見保線員的犧牲奉獻
高壓電塔與城市的距離雖然遙遠,人們依舊可以感知到它的存在。不過,維護這些電塔的保線員,卻鮮少受到關注。
事實上,正是因為有這樣一個職業群體願意冒著危險執行任務,這座島嶼的輸電網絡才能持續運作。下次,當你遠遠望見高壓電塔的時候,或許,你也會想起這些默默付出的保線員,以及他們在高塔上刻苦工作的身影。
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2024.11.13
繳電費才能換新燈泡?關於電費催繳的歷史趣聞
您這期的電費已經繳納了嗎?今天,「繳電費」對我們而言,已是生活裡稀鬆平常的一件小事。不過,若回到日治時代初期,臺灣的電力建設才剛起步,城市裡的人們也才剛開始使用電力時,要讓民眾養成按時繳電費的習慣,可不是一件容易的事。 1905 年 7 月,從「龜山水力發電所」輸送電力到臺北市區的線路終於完工,由總督府營運的「臺北電氣作業所」,也開始提供電燈、電扇的租賃服務,並向民眾收取電費了!然而一年過後,《臺灣日日新報》卻開始出現民眾遲繳電費,作業所催繳數次仍舊置之不理的消息。迫於無奈,作業所只能依循前不久才剛頒布的《電氣使用章程》,針對那些不繳錢的用戶,祭出「中止送電」處分。 1906 年 8 月 1 日,《臺灣日日新報》上的一則報導就曾提到,當時許多用電戶「經數次催納料金,仍置之不理」。於是,臺北電氣作業決定針對這些用戶予以「停送電力」 —— 這些人,可能是史上第一批被電力公司強制斷電的臺灣人! 民眾遲繳電費顯然不是個案。 1906 年 10 月,臺北電氣作業所就在《臺灣日日新報》的頭版刊登「特別廣告」,嚴正昭告社會大眾:「電氣諸料金,切宜依期繳納,不可有誤!」 有趣的是,電氣作業所為了催收電費,也想出諸多手段。根據 1915 年的一篇報導,有些時候,作業所會請地方政府或警察單位直接上門找人,還有人想到要徵收「督促料」,也就是電費遲繳的罰金。今天,這種罰金被稱為「遲延繳付費用」,名字雖然不同,逾期要罰錢的道理仍是一模一樣。 日治時期,各地方的電力事業由民間自主經營,有些電力公司對於沒有按照約定繳錢的用戶,便採取強硬態度。 1921 年,宜蘭地區的「臺灣電氣興業株式會社」便有這類新聞傳出。據說,只要用戶遲繳電費半個月,就會有公司主管帶著技工上門強制斷電,讓商店直接無法做生意。這種強悍的作法,讓許多地方民眾不甚諒解,甚至稱他們為「蠻人會社」! 不過,早期臺灣的電力公司,其實還有一個辦法能夠對付不繳錢的民眾,就是凍結燈泡交換權利。 20 世紀初期,燈泡的製造品質仍不理想,常常用了個數月就得去電力公司更換新品。針對遲繳電費的用戶,電力公司就有權不讓你交換新燈泡——想換新的?先繳電費再說吧! 1906 年「臺北電氣作業所」刊登報紙廣告,勸導民眾按期繳納電費。(圖像來源:國立臺灣圖書館) 參考資料 〈停送電力〉,《臺灣日日新報》,1906年8月1日第3版。 〈特別廣告〉,《臺灣日日新報》,1906年10月27日第1版。 〈電球交換料低減〉,《臺灣日日新報》,1915年7月1日第2版。
2025.06.17
日月潭的湖水,其實是推動臺灣前進的能源?讀《濁水溪:引水成電 川流不息》
山光水色,霧嵐縹緲,這是現代臺灣人對於日月潭美景的普遍印象。每到假日,湧入該地的車潮,充分說明了人們對於日月潭的著迷。 不過,鮮少為人所注意的是:日月潭初始的開發,並不是以觀光遊憩為目的。相反的,日本政府從這個海拔大約700多公尺高的山中湖泊,看見了另一種可能性——假如,蓄積在日月潭當中數千萬立方公尺的水量,能夠順著山勢傾瀉而下,將會轉換成多麼巨大的能量? 日月潭的美景。(圖像來源:flickr - Mark 高維隆) 「日月潭水力電氣工事計畫」,於是從1910年代末期開始啟動。1934年,「第一發電所」竣工,成了亞洲最大的水力發電廠,整個臺灣島也一下子多出了10萬瓩的發電量。所有這些從日月潭湖水轉化而來的能源,則在1930年代後期成為推動臺灣各項重工業建設的主要動力。 不惟日治後期的發電量無與倫比,及至二戰結束以後,日月潭的水力發電仍是臺灣工業得以復甦的關鍵。一直到1960年代,火力發電廠的重要性迅速竄升,局面才隨之改換。 如同已故的經濟學家林鐘雄所說:「沒有日月潭水力,臺灣沒有現在」。總的來看,日月潭的湖水,可說是臺灣近代工業發展過程裡極重要的動力來源。儘管如此,在過往臺灣的出版市場當中,卻始終沒有一本專門論著,將日月潭水力發電的歷史性發展作一完整交代。若我們嘗試在國家圖書館以「日月潭」與「電」為關鍵字進行蒐尋,也僅僅只能找到台電早前出版的一本《日月潭之風景與電力》——而那已經是1948年的事情了。 日治時期風景明信片裡的日月潭堰堤。(圖像來源:國立臺灣歷史博物館,發佈於《開放博物館》網站) 連蔣宋美齡也盛讚「wonderful」的工程奇蹟 出版於2018年的《濁水溪:引水成電.川流不息》,大約可以成為現代讀者認識日月潭水力發電史的入門指引。翻開這本圖文書,我們很快會發現它所收錄的圖像資料相當豐富多元。其中許多歷史材料不只彌足珍貴,讀起來也趣味橫生。 譬如本書第二章述及1946年10月,仍為國民政府主席的蔣中正,曾偕同蔣宋美齡造訪臺灣,並且來到日月潭進行視察。而創刊於當年度的《台電勵進月刊》,便曾刊載一篇〈蔣主席及夫人視察日月潭記〉,詳述其事。該文不僅提到了蔣氏夫婦為「大觀」、「鉅工」兩座電廠分別題字更名的過程,還紀錄了一些頗富趣味的軼聞趣事。比如臺籍工程師鄭開傳與日籍工程師鈴木友一得到蔣中正的握手嘉勉,前者遂宣稱將要好幾天不洗手,後者則興奮地大肆喝酒慶祝。另外,作者也寫到蔣宋美齡在電廠內的巡視過程,當他「俯視十萬瓩發電機旋轉」,也忍不住要連連稱讚「wonderful」。 大觀發電廠與壓力鋼管。(圖像來源:台電綠網) 蔣宋美齡的驚嘆,不只是針對機械運作的景象壯觀,也是因為他從簡報當中得知:由日月潭水力所驅動的這些發電機組,已能夠暫時支應當時臺灣的電力需要。正如歷史學者林蘭芳所述:戰後初期日月潭水力發電的迅速恢復,是外國專家亦難以置信的成就。這座位於內山地區的電廠,宛若一顆強力博動的心臟,為整座島嶼創造了戰後復甦所需的能源。 這顆心臟,後來亦在一個連續性的建設過程當中,不斷地自我進化。這包括1950年代霧社大壩的興工與萬大電廠的發電機組增設,1980年代明湖、明潭抽蓄水力發電廠的建造,2000年開始鑽掘的新武界隧道工程與栗栖溪引水工程,乃至於2007年正式動工的「萬大電廠擴充暨松林分廠水力發電計畫」。凡此種種,在本書的第二章「繼往開來」與第三章「再創巔峰」當中,皆有詳實交代。 值得注意的是:由於二十世紀後期以降開展於日月潭的種種工程,牽涉到大量的技術細節。本書的執筆團隊特別在這些章節當中,為讀者設計了四個「電力小學堂」單元,簡單扼要地說明抽蓄水力發電原理、隧道工程的進行過程……等專業知識,幫助讀者更進一步地認識現代日月潭發電體系的全貌。 美國空軍歷史研究部典藏的日月潭第一發電所歷史圖像。(圖像來源:Air Force History Research Agency, United States) 由「山中水牛」守護的臺灣電業 隧道開挖、電廠擴建,加上既有電廠的營運,必然需要大量台電人的投入。第四章「功標青史」即採訪了過去曾貢獻於這些工作崗位的十一位台電人。透過他們的憶述,讀者得以窺見一群自嘲為「山中水牛」的第一線工作者,如何在921震災後的復原工作當中冷靜應變,保全住一座瀕臨潰堤的水壩;如何犧牲自己的家庭生活,長期留在僻遠的山區,只為了助成臺灣的電力事業。 接續第四章的眾人憶述,第五章「生活印記」更具體描繪台電員工在日月潭一帶的日常樣貌。有趣的是,在山區裡,擁有交通與醫療資源的台電,經常受到鄰近居民的倚賴。台電員工與在地居民建立起情誼,台電內部經常標榜的「台電一家」,也在這些地方體現出嶄新意義。 本書的最末一章「燦爛重生」,聚焦於日月潭水力發電體系曾遭遇的戰爭轟炸與重大工安事故,表達了對於台電的鼓勵和期許。如同書末所言,過去數十年來,「守護臺灣成了台電人的習慣」,是所有這些人的付出,一座湖泊才有可能持續製造出推動臺灣前進的海量能源。下次,當你再度造訪日月潭的時候,除了欣賞景色浪漫,或許你也會想起這本書裡提到的眾多台電前輩,以及他們長期以來在山裡面守護電業、守護臺灣的共同精神。 *對於本書有興趣的讀者,趕快點擊連結,到「國家網路書店」下單購買吧! --- 精彩段落節錄 第一個經過原住民部落會議同意的電廠 電廠興建工程施工時,除非位在杳無人跡之山之巔、水之涯,否則一定會需要與民眾溝通,並取得當地民情同意。長期擔任民情溝通工作的葉賀松經理回憶與民眾溝通的工作經驗表示「一個工程單位要到地方去施工的時候,地方居民會認為這是外籍兵團,和地方沒有任何淵源,要能夠把工程做下來,要先建立人際網絡和互信基礎,這是很重要的藝術。」 尤其,萬松計畫座落於具有布農族、賽德克族、泰雅族等豐富原住民文化之南投縣仁愛鄉親愛、松林及萬豐三個部落內,依原住民族基本法第 21 條第1 項之規定「政府或私人於原住民族土地或部落及其周邊一定範圍內之公有土地從事土地開發、資源利用、生態保育及學術研究,應諮商並取得原住民族或部落同意或參與,原住民得分享相關利益。」,為取得當地住民與部落會議之同意與支持,時任處長李鴻洲帶領葉賀松經理等台電同仁與當地住民建立友善關係,除了取得台電公司電源開發史中第一份原住民部落會議同意書,更協助地方興建2.2 公里的社區外環道路及搶修投83 線道路,並曾會同村民前往1800 米海拔深山勘接14公里水源,這些努力均讓萬松計畫得以順利施工。 (頁131-132) 台電員工的水里生活記憶 按:現已退休的台電副總經理李鴻洲先生,自1980年代開始便陸續參與了日月潭水力發電系統的諸多重大建設工程。1999年的921震災發生之後,他與台電同仁當機立斷,挽救了一場水壩的崩潰危機。 -- 地震過後,效率極高的台電隨即立刻展開全面的調查,防止任何因強震所可能造成的危機。當時發生了一段小插曲,令我印象深刻。 那時長官擔心水社壩(水社壩即為現在人到日月潭騎腳踏車、拍婚紗與觀潭的一小段直線馬路段,在那可看到對面山上的慈恩塔。)與頭社壩可能因強震造成壩體裂縫導致漏水,委由我率同仁及顧問公司專家進行現地調查及評估,在如火如荼進行補強之際,電視臺竟報導,「台電驚傳水社壩將潰壩」,造成當時社會人心極大恐慌。坊間傳聞潰壩後,水勢之大將淹沒整個水里當時悲天憫人的慈濟證嚴法師看了電視新聞報導,緊急透過台電已退休員工顏隊長(檢驗隊隊長)聯繫到我,詢問現況如何?我安撫顏隊長告知大略現況,並請他轉述上人,一切都平安無事。 其實,早在數天前我們就已經及時發現兩個壩的問題,並對其中水社壩進行交通管制後,在壩體中央挖了細長的凹槽,用透地雷達偵測壩心的完整性,雖發現有裂縫,但不嚴重,經我們判定應屬安全,並非像電視報導有潰壩之虞,在災後善後的過程中,台電發揮極高的效率跟敏銳度,妥善分工,每一個環節都環環相扣,不容有失,確保一切安全無虞。 於921地震後的搶災與補強工作期間,有一個極為難得且驚險的經驗。我任職基礎課長的期間大概發包了10項工程,其中一項是明潭下池水里壩的緊急排水工程。921地震造成地下水系錯亂,水里壩的排水孔幾乎不排水,地下水出不來,我們監控到相當緊急的狀況,孔隙水壓幾乎大到快把壩掀掉了。原本在明潭下池水里壩壩基地底下的排水廊道,裝設許多深淺不一的排水孔,排水孔的功能是要讓壩底盤中的水正常排洩,如果水無法正常排出,岩盤中的孔隙水壓會增大,過大的水壓可能會把整個壩掀起來,最壞的情況就是潰壩。在危急的當下,我們決議請廠商用鑽機快速鑽新的排水孔,處置得宜,才保住了水里壩。 (頁150-151)
2023.12.13
探尋大甲溪流域的壯闊水電足跡,見證臺灣近代化電力建設的成就
作者:林曉薇、溫郁琳 臺灣水力應用受地形限制影響極大,水力發電發展反映歷史及政治變遷、工程技術進展與自然地理的抗衡,更是促進產業經濟發展與生活便利性的重要資源。藉由電力發展,我們看見它如何長久且持續地改變了人類、環境、社會與物質之間的關係及世界。 大甲溪系統的水力電業文化資源,正是展現臺灣電業歷經利用自然地勢、日治時期電源發展計畫、美援時期工程規劃建設及近年來轉型生態電廠的最佳文化路徑潛力路線。 2016年文化部提出建構「臺灣文化路徑」概念,推動主題式、脈絡式的文化資產深度經營方向等議題。「台灣電力文化路徑」的提出,一方面是台電對於自身公司文化資產保存事務的階段性成果展現,以關注多元的有形及無形的文化遺產,利用「主題」突顯系統性文化資產保存觀點,完整詮釋不同主題及地域之路徑構成。另一方面強調文化觀光的應用成果,具有促進台電社會溝通及企業社會責任的多重效益。從流域延伸出的聚落、生活以及自然條件,以水文系統觀點結合週邊環境、電業、聚落及產業特色。展現電業發展影響下的土地、社群及生活的路徑規劃。是連結大眾與電業的吸引力元素。 臺灣中部的水電大動脈 大甲溪全長約124公里,因得天獨厚的地形落差及日本領臺初期採伐林業資源,奠定日治時期對於大甲溪的開發基礎,當時大甲溪蘊藏發電量達140萬瓩,是臺灣中部地區代表性的電業工程,發電量佔當時全島六分之一。 戰後的大甲溪電業工程,歷經美援時期經費支援,完成大壩及各電廠的建置。尤其是1973年封口蓄水的德基大壩,其壩高180公尺,是座混凝土雙曲線型薄拱壩,曾名列遠東第一高壩,目前依然是臺灣第一高壩。大甲溪水力發電網絡更是臺灣最大的「慣常水力發電」事業。 大甲溪流域發電從最上游德基水庫開始,流經德基、青山、谷關、天輪及馬鞍五個電廠,每滴水經過五次發電,發電尾水再流入石岡壩做為農業、工業及民生用水,為中部水資源的大動脈。而這五個發電階段,分別留下大甲溪流域的壯闊水電足跡,見證臺灣近代化電力建設的重要成就。 【圖-1】大甲溪全流域開發示意圖(圖片來源:根據大甲溪發電廠提供圖面再製) 走訪大甲溪,踏上「電業產業文化路徑」 大甲溪流域寬廣,多數電廠設施因在運作中不對外開放。我們推薦先拜訪對外開放的白冷大甲溪電力文物館、罣礙居以及馬鞍壩生態園區(預約制)為主,還有不可錯過的電廠冰棒,品嚐在地限定的「五葉松」口味;最後至取水灌溉新社地區的水圳設施「白冷圳」,體現水資源的多元運用。 【圖-2】「電業產業文化路徑」大甲溪流域地圖 1. 德基分廠(未對外開放) 德基分廠位於大甲溪水力發電系統的最上游,此區域的環境險峻,德基水庫導入國際技術及資金,奠定水力工程里程碑,而德基水庫大壩亦為臺灣第一高壩。因重大工程建設造成的殉職紀念碑,分別設立於德基及青山分廠中,是人類面對自然環境的挑戰證明。現今因風災後道路交通不易,仍為管制區。 【圖-3】德基水庫大壩高180公尺,為臺灣第一高壩 【圖-4】大甲溪發電廠青山分廠殉職人員紀念碑 2. 天輪分廠:白冷大甲溪電力文物館 白冷大甲溪電力文物館為電廠設立的對外展示空間,位於大甲溪發電廠行政中心的天輪分廠旁。天輪分廠可從廠房觀看壓力鋼管、發電機組及尾水等發電系統之場域,並有電力公園、有臺灣葉鼻蝠棲息的電廠隧道等,目前僅接受機關團體參訪預約。 此外,推薦拜訪由台電公司退休廠長創辦的電業主題展示館「罣礙居」,可以認識到不同面向的大甲溪,像是水力發電、中橫工程故事。 【圖-5】白冷大甲溪電力文物館 【圖-6】白冷大甲溪電力文物館內的獨特模型展示 3.馬鞍壩生態園區(預約制) 園區包含運作中的馬鞍壩,電廠將舊水閘門控制室,活化為展示空間,介紹大甲溪流域上的各分廠及機組特色,為水力發電系統的動態保存展示,並設置參觀步道及觀魚窗,以及「生態魚道」保護原種魚類族群洄游。 【圖-7】馬鞍壩生態園區 4.社寮機組(未對外開放) 社寮機組位於平地區域,是大甲溪最末端的電廠,發電後的尾水進入灌溉水圳系統。東勢、石岡、新社地區聚落的生活環境樣貌是臺三線客家文化的重要區域,可以藉由現有自行車路線探訪周邊資源。區域內有大甲溪水資源館、臺中客家故事館、土牛客家文化館等館舍,可理解到早期林業轉型,到生活與水的關聯性,以及客家族群的伯公(土地公)信仰。 台電電業本業之外的魅力 大甲溪另一項重要的水利建設「白冷圳」,是日治時期為供應新社臺地遍植甘蔗的灌溉用水,順應地形特色利用虹吸原理興建的水利設施,於日治時期竣工通水,現為臺中市文化景觀。 大甲溪上游主要發源於雪山、桃山、南湖大山等,大甲溪流域的林相及生態豐富,臨接雪霸國家公園、參山國家風景區、八仙山國家森林遊樂區等,也是大甲溪發電廠特別重視環境教育的重要原因,並曾針對德基壩至馬鞍壩間河段進行生態調查。此外,德基分廠及青山分廠周邊大甲溪右岸緊鄰雪霸國家公園南緣,上游支流的七家灣溪更是國寶魚櫻花鉤吻鮭的重要棲息地,在原住民文化、生物多樣性、河川教育及電業水源的永續上,具有關聯性意義。舊稱明治的谷關地區,沿途有溫泉、峭壁溪谷、臺灣二葉松及五葉松,充滿自然魅力。 「台灣電力文化路徑」之理念定位是透過水力發電文化路徑的規劃,一方面理解臺灣電業發展的產業歷史及技術脈絡;另一方面也呈現臺灣島嶼利用特殊地形及水文系統所衍伸的獨特取水、用水設施。 大甲溪流域的壯闊水電足跡,見證臺灣近代電力建設的成就,這些在歷史上累積的發電歷程,展現自然與人文風貌交流,持續動態轉變,透過「台灣電力文化路徑」創造出可供當代人獨特尺度與視野的身心文化體驗,重新連接不同世代人的故事,共同創造當代的記憶。 參考資料: 中原大學建築系(林曉薇主持)(2022)「臺灣電力產業文化路徑規劃調查研究案期初報告書(修訂版)」,台灣電力股份有限公司,未出版。 中原大學建築系(林曉薇主持)(2021)「臺灣文化路徑整合推動平台執行計畫(第一期)勞務委託案成果報告書」,文化部文化資產局,未出版。 李瑞宗(2018)。大甲溪:水電俱樂部。台灣電力股份有限公司。 魏佳卉(2017)。大甲溪流域水力暨永續發展史特刊 大甲溪發電廠 水力開發蛻變與綠能永續。台灣電力股份有限公司大甲溪發電廠。 國立雲林科技大學(2019)。台灣電力股份有限公司四大電力場域文化資產清查委託服務案/大甲溪流域。台灣電力股份有限公司。 黃俊銘、黃玉雨(2021)。《臺灣近代化文化資產 : 知水.溯源 : 22處水利文化資產導讀》,臺中:文化部文化資產局。 經濟部水利署中區水資源局 https://www.wracb.gov.tw/8831/8854/9291/?id=9293 馬鞍水力發電廠 http://map.net.tw/taipower/item/082/
2024.07.17
臺灣近代大規模水力發電系統的開端——濁水溪(日月潭)的電業文化路徑(上篇)
作者:簡佑丞(國立臺北大學民俗藝術與文化資產研究所) 編按:濁水溪流域內水力發電設施眾多,這些發電設施從屬於不同的水力發電體系。若按照建設時序,將這些設施切分開來單獨檢視,難免見樹不見林。因此,本文的上篇,著重介紹濁水溪流域三個水力發電體系的建設歷程。其一,為戰前的日月潭水力發電系統。其二,為戰後的明湖、明潭抽蓄水力發電系統(兩者各自獨立,但以日月潭水庫為中心相疊合)。其三,為最初與電力產業沒有特別關聯的嘉南大圳濁幹線濁水水力發電所。下篇則以流域路徑走讀方式,從下游往上游前進,並選取途中的重要標的設施進行導覽。 為了幫助讀者理解日月潭周邊水力發電系統的複雜性,本文製作了濁水溪流域水力發電體系圖,標示出三個獨立的水力發電系統,希望幫助讀者從較廣遠的歷史視角出發,認識濁水溪流域內各水力發電系統的形成脈絡。 一、導讀 位於臺灣中部的濁水溪為全臺最長的河川,其豐沛的水資源,自古以來即是兩岸居民賴以為生的重要命(水)脈。到了日治時期,河川水資源的利用不再侷限於傳統的農業水利灌溉,藉由水量與水位落差轉換為電能的近代水力發電系統始由殖民政府引入臺灣,並以臺北近郊的新店溪流域作為水力發電工程的試行場域,興建了龜山、小粗坑水力發電廠,爾後又陸續加入新龜山與烏來水力發電廠,最終形成以新店溪流域為核心的水力發電系統群。另一方面,臺灣總督府也在自身推動興建的農田水利灌溉設施當中,選擇了中、南部三條水位落差較大的灌溉圳路興建竹仔門、后里與土壟灣水力發電廠,逐步建立並擴大臺灣的水力發電體系。 不過,前述的水力發電廠都屬於小規模、川流式的水力發電設施。到了1920、30年代,隨著水資源利用方式的轉變以及大壩技術的發展,以大規模水庫(群)系統為核心,統合運用、控制整條河川流域水力資源的電業發展思潮,逐漸成為當時的國際主流。而臺灣第一個依此模式規劃並實現的,便是濁水溪流域的日月潭水力發電建設工程,其在臺灣的近代電業發展史中具有劃時代的意義與價值。如今,這個以日月潭水庫為核心,利用濁水溪流域水資源的大規模系統性水力發電設施,自完工起算正好九十周年,依然完整保存並持續運作,不僅是臺灣電力發展歷程的重要見證,也為當前臺灣的電力事業做出相當貢獻。 這些留存至今、依然系統性串連運作的「活的電力產業文化資產」,亦正好組構、串接成為一完整的「電業文化路徑」。因此,筆者期望透過本文帶領讀者分別從電業系統(文化路徑)形成的歷史發展脈絡,並且實地沿著濁水溪流域,自下而上循著各個可及的系統性建築、構造物設施所構成的「產業文化路徑」兩種視角,一起來「走讀」由日月潭水力發電系統設施為核心的濁水溪電業文化路徑。 二、臺灣近代大規模水電系統的開端:日月潭為核心的濁水溪流域水電體系 ① 從天然湖泊到人工水庫的水力發電計畫 日治初期,臺灣總督府於全臺各地興建多座水力發電設施,讓臺灣的電力使用日漸普及。隨著民生與產業用電需求增加,並考量將來各種建設的持續擴展,殖民政府於1916年起展開全臺水力發電資源開發調查,發現濁水溪流域上游豐沛的水資源極具水力發電價值。3年後,一個以日月潭為核心,並利用濁水溪為發電水源的大規模離槽水庫式水力發電興建計畫被規畫完成。 該計畫將原本的高山天然湖泊日月潭修建為可蓄存大量發電用水的人工水庫,透過總長超過15公里的導水路,穿越重山峻嶺將濁水溪上游溪水引入日月潭蓄水,再以水壓隧道與壓力鋼管,將水引流而下至濁水溪支流水里溪河谷的日月潭第一發電所(今大觀發電廠),利用其高水位落差發電。高達10萬瓩(kW)的發電量足可供應當時全臺用電需求外,還可餘留大量備載電力供額外使用。 日月潭水力發電工事計畫全區段面與平面圖 資料來源:日月潭水力電氣工事と其現況,土木建築工事畫報,昭和8年8月號(1934.8) ② 台電的前身─臺灣電力株式會社的設立 由於該發電建設計畫規模與經費過於龐大,臺灣總督府一改過去由官方投入資金主導工程興建與經營的想法,改採政府與民間共同集資入股、成立半官半民營的「臺灣電力株式會社」,主導日月潭水力發電工程的實施,以及完工後的電力事業經營。此後,這個具官方主導色彩的電力會社,成為臺灣電力事業建設與經營發展的主角。戰後,繼承臺灣電力會社的「台灣電力公司」,亦屬國家政策導向的國營企業,肩負臺灣的電力事業發展與經營,直到今日。 ③ 工程建設的頓挫與再興 日月潭水力發電建設工程於1919年開工後不久,即受到第一次世界大戰影響導致工程費暴增,加上濁水溪水源的高含沙量、日月潭水社壩的複拱型水壩設計可能發生的技術安全問題、以及關東大震災等影響,不得不於1926年中止施工。 停工後,臺灣電力株式會社邀請美國Stone&Webster公司的工程專家來臺評估並提供工程可行性建議,隨後聘請專精事業經營的松木幹一郎任新社長(註)、以及具水力發電泥沙防治經驗的新井榮吉擔任建設部長。同時,重新修改財務規劃,包含將取水口位置改至武界之工程設計修正後,於1931年重啟建設,最終於1934年完工運作,為當時亞洲規模第一、世界第七大的水力發電設施。 ④ 日月潭水力發電系統設施體系的成形 根據日月潭水力發電系統的整體計畫,自濁水溪上游導水至日月潭蓄水,再向下引流至第一發電所發電的第一期工程完成後,尚規劃興建兩座發電廠。其一是利用第一發電所發電後尾水,由導水路引至更下游的日月潭第二發電所(今明潭發電廠鉅工分廠),其二是利用第二發電所尾水發電的第三發電所(最終並未興建)。同時亦規劃在武界取水口往濁水溪更上游的霧社興建霧社水庫,除與日月潭共同調配濁水溪流域的水資源,也透過導水路引水供霧社第一、二發電所與萬大發電所發電使用。可謂以日月潭與霧社水庫兩水庫為核心,利用濁水溪流域的水力資源串聯形成系統性水力發電設施群的規劃。 以日月潭為核心的濁水溪流域水力發電設施系統圖 可惜該後續計畫除第二發電所與萬大發電所分別於1937年及1943年完工運作外,霧社水庫工程因太平洋戰爭日趨激烈而被迫中止。直到戰後,台灣電力公司在美國墾務局協助下於1957年重新完成霧社水庫的建設。至此,以日月潭與霧社水庫為中心的濁水溪流域水力發電系統設施體系終於完整成形。 ⑤ 日月潭成為雙重「心臟」:明湖、明潭抽蓄水力發電廠 到了1970年代,為解決臺灣日益遽增的日間尖峰用電負載問題,台灣電力公司接受德國與瑞士顧問公司建議,於1981至1985年間,進行以日月潭為核心的明湖抽蓄水力發電建設。該計畫以日月潭作為發電水源調整池(上池),將日間發電後儲存於水里溪下游明湖水庫(下池)的尾水,利用夜間多餘電力抽回日月潭中待下次發電使用。 之後,台灣電力公司再於1987至1995年間進行亞洲最大、世界第四的明潭抽蓄水力發電工程。這一建設計畫以日月潭為上池、明潭水庫為下池。該計畫以日月潭為「心臟」,分別串聯戰前的日月潭、霧社水力發電系統,以及戰後的明湖與明潭抽蓄水力發電系統,構成一雙重、立體疊合的水力發電體系,亦可謂臺灣電力文化資產在繼承與開創的基礎上可持續性運作的最佳典範。 抽蓄水力發電系統示意圖 資料來源:日月潭抽蓄發電成典範光輝歷史風華再續,台電月刊690期(2020.6) ⑥ 濁水溪中下游的平地水力發電廠:濁水(烏塗)發電廠 另一方面,與日月潭水力發電建設同步進行、並稱日治中後期全臺兩大水利建設計畫的嘉南大圳水利灌溉工程,雖位處南臺灣,卻與中部的濁水溪流域有著密切關連。以臺南曾文溪為主要水源的嘉南大圳烏山頭水庫,僅足夠供應臺南與嘉義的灌溉用水。因此,為確保位於嘉南大圳灌溉區內的雲林也能獲得足夠的水資源,該計畫的設計者八田與一遂將目光轉向濁水溪水資源,於濁水溪中下游左岸的雲林林內設置濁幹線取水口,擷取濁水溪水灌溉雲林地區。 除此之外,為能提供遠在臺南的烏山頭水庫施工機械用電力,尚在嘉南大圳濁幹線林內取水口導水路上興建「濁水水力發電所」。其發電方式與一般川流式水力發電所利用地勢水位落差、以壓力鋼管之水力帶動水輪機的方法不同。位於中下游平原區的濁水發電所利用導水路的低水位落差,直接以豎井之水力帶動橫軸水輪機發電,為全臺唯一的平地川流式水力發電所。相較於濁水溪上游的日月潭水力發電工程,濁水水力發電所不論建設目的、運作體系與歷史脈絡都不盡相同,但也因為該電廠的完成,建構了濁水溪流域由下游到上游的完整水力發電系統群。 編者註:松木幹一郎是臺灣電力株式會社的第三任社長,1929年底到任後便積極用事,使日月潭水力發電建設工程得以順利開展。他在任的九年多內,臺灣電力株式會社不僅業務量高速成長,公司治理方面亦有許多為人稱道的舉措。松木的理念是將公司創造的收益留用於臺灣,投入於電力事業的發展。他被認為是臺灣現代化建設最重要的功臣,為島嶼的電力事業發展打下重要基礎。相關資訊,可參閱吳政憲,〈臺灣電力之父松木幹一郎〉,《臺灣學通訊》,第66期,2012,頁5。
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