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高塔上的電力守護者:保線員的故事

更新日期:2025-06-04

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。

 

搭配影片:

 

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2024.09.06

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2025.06.10

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2024.03.04

冷知識

專書13 馭光前行 440
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2023.12.15

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武界壩現況
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(下篇)

作者:簡佑丞(國立臺北大學民俗藝術與文化資產研究所)   三、循著濁水溪「電業文化路徑」探訪「活的」臺灣電力文化資產 在「走讀」由歷史發展歷程、脈絡以及流域整體的水力發電運作體系所形成、建構的濁水溪電業文化路徑後,讓我們換個方式,透過地圖、沿著濁水溪流域由下而上,依序實地探訪系統性串聯、組構成的濁水溪水力發電體系之各主要建築物、構造物設施。 事實上,一個體系化之水力發電系統群的形成(構成)與整體河川流域的水資源運用密不可分。其系統性的運作方式通常於河川流域上游設置水資源取水、導水與蓄水(水庫)等「水資源設施」,並在其下游處(相對海拔較低處)設置「水力發電設施(群)」(發電廠),利用水位落差進行發電,發電後的尾水又供更下游的發電廠發電,流域水力資源的持續循環利用,建構了以河川流域為核心的完整水力發電系統群,也形成了以河川流域為中心的電業文化路徑。濁水溪電業文化路徑亦是如此,因此接下來跟著筆者的腳步以溯源的方式,由濁水溪中下游的「水力發電設施(群)」,一路上溯至發電體系源頭的「水資源設施」。 日月潭水力發電設施群 ■水力發電廠設施(群) ① 烏塗電廠─新舊並存的水力電廠 沿著濁水溪左岸至流域下游與中游分界點的雲林縣林內鄉烏塗村,靠近農水署雲林管理處農田水利文物陳列館與嘉南大圳濁幹線八卦池不遠處,即可看見一座單面斜屋頂造型的紅色建築物。這是於1922年建成、原作為嘉南大圳烏山頭水庫大壩施工機械用電的烏塗水力發電廠(舊稱濁水水力發電所)。該電廠建築在設計之初為順應濁幹線導水路堤防,並與其共構,才會有此造型特殊的斜面屋頂設計。磚造結構的建物,整體外觀兼具歷史與現代主義的折衷樣式,特別是下半部帶有古典風格的拱型長窗,以及上半部具早期現代主義幾何造型的圓窗,讓強調功能性設計的電廠建築顯現出獨特趣味。其內部設置的三臺水力發電機組則是日本京都奧村電機製作的產品。 烏塗電廠在嘉南大圳完工後轉讓予臺灣電力會社,戰後由台電公司繼承,並改供斗六糖廠製糖產業用電。1999年,921震災造成廠房內外多處裂縫,雖經修補,但古舊建築的耐震度已出現疑慮。2004年,該電廠被雲林縣政府指定為縣定古蹟後,隔年便停止運轉除役,未來擬修復活化為水力發電博物館。與此同時,台灣電力公司於2003年起在烏塗電廠左側另建仿舊電廠建築意象的新電廠,並利用原有發電所的前池(水壓槽)與沉砂池設備,以集集攔河堰南幹渠的水源取水發電。如此新舊發電廠並存的方式,不僅繼續維持水力發電與農業灌溉的水資源運用外,也保存了具歷史、技術價值與意義的電力文化資產。同時也成為一個展現水利文化資產系統性、整體性、脈絡性與永續性價值的範例。   烏塗電廠(舊濁水水力發電所)現況 資料來源:筆者拍攝 烏塗電廠(舊濁水水力發電所)完工舊照 資料來源:嘉南大圳工事寫真帖(1922) 烏塗電廠(舊濁水水力發電所)內部發電機組舊照 資料來源:嘉南大圳工事寫真帖(1922) ② 鉅工電廠與明潭水庫(明潭發電廠) 離開烏塗電廠後,繼續沿著濁水溪流域往中、上游河谷前行,經過南投縣的集集小鎮後便抵達水里。從集集線水里車站向濁水溪對岸望去,便可看到黃褐色外觀的長方體建築,其後還有從山頂冒出的兩根醒目長條型大水管,一路貼著山坡向下延伸至建物身後。這棟背後連著兩條綠色大水管的建築就是日月潭第二發電所(即鉅工電廠前身)。該電廠利用身後的兩根巨型水管將第一發電所發電後排出的尾水,經銃櫃壩蓄水調整後透過高低落差引入廠內的發電機組發電,發電後的尾水再排入濁水溪支流水里溪中。 鉅工電廠建築於二戰末期,曾因美軍大規模空襲而遭受嚴重破壞。戰後,台灣電力公司將之修復,才恢復昔日樣貌。1946年10月,當時的總統蔣中正偕夫人蔣宋美齡女士前來視察日月潭水力發電系統設施的復原狀況,該電廠由蔣宋美齡女士親題「鉅工」,從而由戰前的第二發電所改為今日所稱之鉅工電廠。當時作為第二發電所調整池的鋼筋混凝土拱重力壩──銃櫃壩施工時,需要製冰設備冷卻混凝土,1937年銃櫃壩完工後,便將此冷卻設備轉為生產枝仔冰,作為職工福利的一部分,並且逐漸成為有名的台電「二坪枝仔冰」。 由鉅工電廠循著水里溪溯源而上,便抵達林業製材聚落──車埕。來到此地,大家的關注焦點應該都是車埕老街,以及由舊大雪山林業公司製材工廠修復活化的車埕木業展示館吧!不過,在參觀的同時,大家很難忽略矗立在展示館旁舊儲木池前方有如混凝土巨牆的龐然大物。這座龐然大物即為明潭水庫的下池壩,而水壩旁隱身在山壁內部的便是排名世界前十大的明潭抽蓄水力發電廠。該電廠是將山壁挖空,利用其內部空間設置的地下電廠,故從外觀無法窺見其全貌。當白天用電尖峰時,便自海拔較高的日月潭引水至海拔較低的明潭發電廠發電,並將發電後尾水匯入明潭水庫儲存,等到夜間用電量較小時,再利用夜間剩餘電力將明潭水庫的水抽回日月潭繼續循環利用發電,這就是抽蓄發電的原理。也因此,大家可能會發現為什麼有時候白天和晚上的日月潭水位落差如此之大,就是因為電廠正在進行抽蓄發電呢!   資料來源:維基百科,原始資料:臺灣日日新報(1937.8.26) 鉅工電廠現況 資料來源:筆者拍攝(2023) 車埕聚落、明潭下池壩與明潭水庫空照全景 資料來源:台電綠網網站https://service.taipower.com.tw/greennet/ecofriendly/education/location/91 ③ 大觀發電廠與明湖水庫(大觀二廠) 從車埕繼續沿著濁水溪流域支流水里溪而上,就可抵達前身為日月潭第一發電所的大觀電廠。該電廠可謂戰前日月潭水力發電系統的核心發電設施,日月潭儲蓄的湖水便是經由其主建築背後連著的五根巨大鋼管引流自電廠內發電,瓩最大可產生10萬(kW)的電力,當時可供應全臺所需電力外還綽綽有餘。不過,該電廠和前述的鉅工電廠相同,在二戰末期遭到美軍大規模的空襲而損壞嚴重,戰後經台電公司積極修復後才終於恢復昔日樣貌,並在1946年10月由前來視察的總統蔣中正改命名為「大觀發電廠」。完工百年後的今日,大觀電廠與鉅工電廠依舊持續運作,共同肩負起臺灣電力供給的使命。 而在大觀電廠右側不遠處聳立的巨大鋼筋混凝土大壩則是明湖水庫,水庫旁山壁內部便是明湖抽蓄水力發電廠(現稱大觀二廠)。和前述的明潭電廠一樣,明湖電廠也是設置於挖空山體內部的地下抽蓄式水力電廠,而且還是全臺抽蓄式水力電廠的始祖。當初委由德國與瑞士的顧問公司協助規劃設計,並由榮工處負責工程施工。由於明湖電廠的成功經驗,讓臺灣得以在此基礎上接續完成當時亞洲規模最大的明潭抽蓄水力發電廠。 日月潭第一發電所(大觀發電廠)完工舊照 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)   大觀發電廠現況 資料來源:筆者拍攝(2023)   明湖水庫現況全景,右前方即為大觀發電廠 資料來源:台電公司大觀發電廠 ■發電水庫(水資源)設施 ④ 日月潭的地標─水社壩與工程殉難紀念碑 自明湖水庫沿著131縣道經過南投縣魚池鄉後便進入知名的日月潭風景區。順著臺21線往右,映入眼簾的是設立在湖岸、刻有日月潭三個大字的石碑。石碑後盡是開闊的湖面與設有木棧道的斜坡草地,為一覽日月潭湖光山色的最佳地點。不過,大家所站立的這片視野絕佳之斜坡草地,其實是人為築造的土石壩體──水社壩。原本該處為日月潭水源向外溢流的水社溪谷,當時臺灣電力株式會社為利用日月潭作為蓄留更多發電用水資源的水庫,遂規劃於此興建水社壩,以便提高日月潭的水位,儲蓄更多引自濁水溪上游的水源。 事實上,原先水社壩採用1920年代流行於美國西部的RC重力式複拱壩型式設計,但後來因工程技術與耐震問題而放棄,改採用土石壩興建而成為今日所見與大地、自然調和的景觀樣貌。在水社壩底端一側,尚有當時承包日月潭水力發電工程的「鐵道工業株式會社」,為紀念從1931年日月潭水力發電工程開工到1934年完工期間,因故殉職的臺籍職工而設立之「殉難碑」。透過紀念碑後刻記的多位殉職人員姓名與詳細資訊,讓人遙想當年建設工程之浩大與艱辛。   接近完工的水社壩舊照 資料來源:日月潭發電事業ノ大要(1934)   水社壩現況 資料來源:筆者拍攝(2023) ⑤ 鷹眼天井奇景之謎─溢流井 在水社壩一側、日月潭碑石附近的湖岸邊,可以看到一座突出於湖水中的奇特圓塔狀構造物。事實上該構造物從上空俯瞰空拍而呈現有如鷹眼天井的謎樣奇景,還曾被各大新聞媒體報導一番。其實這座造型奇特的謎樣構造物是日月潭的溢流井,當日月潭水位過高時,為了不讓湖水越過水社壩頂而恐造成水壩潰決崩塌,便須透過溢流井將過多的水排除。我們可以試想有如一個洗臉盆(或洗手槽),當洗臉盆的水位過高時可透過上方的溢流孔將水排除以避免盆內的水溢流,日月潭的溢流井就猶如洗臉盆的溢流孔功能,是保護日月潭水庫安全不可或缺的重要角色。   接近完工的日月潭溢流井舊照 資料來源:日月潭發電事業ノ大要(1934)   日月潭溢流井現況 資料來源:筆者拍攝(2023) ⑥ 引濁水溪水入日月潭的關鍵─武界壩 最後則是遠離日月潭,上溯濁水溪流域上游的仁愛鄉武界部落,從部落隔著濁水溪對岸往上不遠處,即是戰前日月潭水力發電建設的重要設施──武界壩。由於最初的日月潭為一水位不深的天然湖泊,其水量不足以供給水力發電用水之需,因此當時的臺灣電力株式會社便計畫於濁水溪上游興建一座攔水壩,利用濁水溪上游豐沛的水資源,將溪水透過導水隧道穿越重山峻嶺後引入日月潭蓄存足夠的發電水量。原先選定的地點為姊妹之原,爾後因考量濁水溪含沙量高,該處河道地形空間不足以長時間容納泥沙的沉澱量,最終改以武界作為水壩的建設地點。 武界壩興建當時,負責現場工程的鹿島組(今日本鹿島建設公司)為克服崎嶇地形限制導致水壩結構混凝土灌漿施工的難題,負責的工程師便發揮創意,在武界壩所在兩側峽谷壁上架設吊橋,利用吊橋與懸吊在其上的輸送管線將已預拌好之混凝土運送到指定位置,從上沿著輸送管澆灌至下面壩體之預定位置,如此作法大大增加施工的效率,使武界壩能順利興建完成。時至今日,武界壩仍然堅守攔蓄濁水溪上游水資源,並將溪水引入日月潭的重責大任!   混凝土澆置施工中的武界壩舊照(左)、剛完工的武界壩舊照(右) 資料來源:台灣の水利(1933)、日月潭發電事業ノ大要(1934)     武界壩現況 資料來源:台灣電力公司提供

2024.09.30

武界壩, 日月潭, 水力發電, 文化路徑, 日月潭發電所

總督府製藥所裡的「電器燈發電機」
【臺灣百年電業史話01】發電機

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」。

2025.03.30

劉銘傳、製藥所、電流戰爭

電線桿上的「K6870 HE68」即為「電力座標」
迷路就找電線桿?「電力座標」的小知識

出門在外,只要打開手機裡的地圖軟體,我們很快就能知道自己身在何方。不過,如果有一天你迷路於深山之中,有什麼辦法可以幫助你擺脫困境呢? 一個簡便的辦法是:尋找附近的電線桿或變電箱!實際上,台電的這些設備,都有各自的編號數字,這些數字代表著所謂的「二度分帶座標」。懂得換算方法的話,配合相應的地圖工具,就可以透過寫在這些設備上的「電力座標」得知自己的位置。如果手邊的電話仍然可以撥通,那麼只要將這組數字提供給警消單位,搜救人員也很快能夠知道你的位置! 如何判讀「電力座標」呢?根據台電公司發布的《電力小學堂》影片,「電力座標」其實是運用所謂的「二度分帶座標」系統,台電將臺澎金馬等地區切分成所謂的數個不同分區,只要以電線桿上的英文字母與數字做對照,就能掌握自己的位置。比如下圖中的「K6870」代表這一電線桿位於臺灣中部K區內的第6870圖號區,「HE68」則是「K6870」圖號區內更精細的座標位置。按照這個方法,可準確定位到一平方公尺內的範圍呢! 尋找「電力座標」是個非常實用的求生技巧。在臺灣的新聞報導當中,我們能夠發現許多利用「電力座標」脫困的案例。下次出門爬山的時候,不妨在電線桿上面試著練習找找看「電力座標」在哪裡,或許有一天,這些數字也可以幫上你的忙呢! 台電公司製作的《電力小學堂》影片,對於「電力座標」有更進一步的介紹。(影片連結) 電線桿上的「K6870 HE68」即為「電力座標」。(圖像來源:經濟部水利署中區水資源分署網站)   參考資料與延伸閱讀 〈敏督利風災受困58人 靠電力座標獲救〉,「自由時報」網站,2010年3月7日。 《電力小學堂》第2課 山區迷路就靠電力座標,「台電影音網」YouTube頻道,2018年6月1日發布。 蕭景文,《牽電點燈:逐步踏實的配電大業》(臺北:台電,2020),頁119-120。

2023.12.27

冷知識

九蛙疊像t02
日月潭每天會升降兩公尺?抽蓄發電如何影響湖泊景觀

每逢乾旱,日月潭裡頭九隻青蛙疊在一起的「九蛙疊像」,總會成為新聞焦點。人們總以為:水面上能夠看見幾隻青蛙,反映的是日月潭的水資源是否充足。如果「九蛙」盡數露出水面,那就表示整個臺灣的乾旱嚴重,水情吃緊。 實際上,「九蛙」與日月潭的底部,還差了好一段距離。就算水位下降,使這些青蛙全數露臉,整個日月潭也還是保有85%的蓄水量。而且,這九隻青蛙的設計用意,也不是為了偵測水情,而單純是想讓大家注意到一個特殊現象——其實,日月潭的水面每天都在升降,而且落差高達兩公尺! 山裡面的湖泊,不像海水那般有潮汐變化,每天卻仍會有大量的水體消失、回流,這些水究竟流去了哪裡? 原來,日月潭的每日升降,其實是近代才有的現象。1985年,「明湖抽蓄水力發電工程」告峻以後,日月潭便開始成為抽蓄發電體系裡的「上池」。那些被引入管道、用於發電的湖水,則會流入「下池」(即明湖水庫)當中。 抽蓄發電的「蓄」,指的便是在夜間離峰時段運用剩餘電力,將「下池」裡的水重新抽回到「上池」蓄積。等到白天尖峰時段,再重新從「上池」引水發電。如此往復循環,日月潭的湖水也因此有了每日在夜間升高、在白天降低的現象。 時間來到1995年,「明潭抽蓄水力發電工程」也建設完成了,日月潭的每日升降,於是又變得更為劇烈。2001年,受聘於南投縣風景管理所的景觀設計師呂兆良先生,為了彰顯日月潭水位變化的這一特色現象,便著手設計「九蛙疊像」,並委託南投在地的藝術家沈政瑩先生進行製作。 緣於新聞報導的推波助瀾,「九蛙疊像」在今天的臺灣,已是廣為人知的特色景點。「九蛙滅頂」的特殊現象,也成了新聞媒體的關注焦點。有機會造訪日月潭,不妨仔細留意這九隻青蛙在湖面露頭的晝夜變化——其實,那才是「九蛙疊像」的原始設計者真正想讓你注意到的事情啊! 日月潭的「九蛙疊像」。(圖像來源:日月潭國家風景區網站)   參考資料與延伸閱讀 〈日月潭抽蓄發電成典範 光輝歷史 風華再續〉,《台電月刊》,690(2020.6),頁6-11。 許瑛娟,〈日月潭九蛙現蹤跡抽蓄水力發電兼儲能永續利用〉,《台電月刊》,725(2023.5),頁33-35。

2023.12.01

冷知識

落成於1952年的天輪發電廠
韓戰幫忙臺灣蓋了一座發電廠?美援貸款與天冷工程

1950年6月,北韓的軍隊突然向南韓發動攻擊。短短三個月內,他們便接連打下了好幾座大城市,幾乎要使南韓陷入滅亡,這就是歷史上著名的「韓戰」。 眼看朝鮮半島即將被共產國家給占領,美國當即介入了這場戰爭,幫助南韓挽回頹勢。與此同時,美國也宣布調派「第七艦隊」進入臺灣海峽以嚇阻中國,促使他們打消進攻臺灣的念頭。這件事情,深刻影響了近代臺灣的命運。而今天的我們,對於這段歷史也都已相當熟悉。 不過,除了派兵協防以外,美國提供了大量的金錢與物資援助,希望透過這些所謂的「美援」,維持臺灣的穩定發展,並加速各個方面的現代化建設。其中,位於天冷地區的「天輪發電廠」(即今日的「大甲溪發電廠天輪分廠」),就是美援貸款下的產物! 實際上,天輪發電廠的建設,在日治晚期便已展開。但二戰結束以後,臺灣仍處於重建階段,天冷的發電廠建設工程便始終被擱置。直到韓戰爆發之後,天冷工程很快得到美援挹注並迅速復工,使臺灣的電力更為充沛。 回顧歷史脈絡,我們會發現天冷工程是因為美援才得以繼續進行。而之所以會有美援,則要追溯到韓戰的爆發——這樣說起來,這場發生在遙遠北方的戰爭,其實以一種迂迴曲折的方式,幫忙臺灣蓋了一座發電廠呢! 落成於1952年的天輪發電廠。(圖像來源:Eric Deng@Wikipedia) 參考資料與延伸閱讀 李瑞宗,《大甲溪:水電俱樂部》(臺北市:台電,2018),頁67-69。

2024.03.18

冷知識

蝙蝠喬遷大計 台西風場蝙蝠搬家計畫
棲地補償與濕地保育:電廠建設如何達成生態共融?

建造一座電廠,必定要以自然環境的犧牲為代價嗎? 長久以來,發電廠在人們的心目當中,經常與汙染、破壞畫上等號。但事實上,電廠的建設過程也能夠站在保護環境的立場設想,採取各種降低衝擊的積極作為。 台西風力發電計畫裡的「蝙蝠搬家記」 說到兼顧環保的發電方式,許多人總會直覺想起「綠能」。不過,生產再生能源的發電裝置,仍有可能對周邊區域造成干擾,必須先做好環境影響評估。 台灣電力公司針對雲林縣臺西鄉的風力發電站進行規劃設計時,便已發現預計開發的風機場址存在著大片防風林,其中棲息著數以百計的蝙蝠。即便風機建設用地的範圍不大,但林木的伐除、完工後的風機運轉,仍會對蝙蝠的生存造成影響。 「這塊地我既然跟牠借,我就要想辦法還牠一塊地。」台電總經理王耀庭表示:風機的建設,必須兼顧周遭的自然生態。台電的工程計畫得引導這群蝙蝠,遷徙至鄰近的另一座防風林定居。 要協助蝙蝠「搬家」,首先必須為牠們打造臨時居所。為此,台電人員在引導蝙蝠遷移的路徑上吊掛了一百個巢箱,成功地吸引大批蝙蝠入住,幫助牠們逐漸朝著目標區域移動。風機的施工,則以分區、分段的方式進行,並且特意避開蝙蝠的繁殖季節,讓牠們有充足的時間遷離風機場址。 另一方面,台電也利用這次機會,與在地鄉親、保育團體進行分享交流,並且邀請民眾一起製作蝙蝠巢箱,攜手為家鄉的生態保育盡一份心力。 這項起始於2020年的蝙蝠棲地遷徙搬遷計畫,目前仍在持續進行。未來,台電計畫在風機周遭種植更多樹木,增加蝙蝠的活動空間。此外,也將於風機上裝設即時感應系統,嘗試降低風機撞擊蝙蝠的風險。在雲林台西,台電風力發電的建設,顯然與自然環境和諧共融。 興達發電廠更新改建工程打造的「飛鳥招待所」 鏡頭轉到高雄北部沿海的興達電廠,近年來,這座電廠的燃煤機組正在陸續退役,燃氣機組則將陸續增設。不過,新設燃氣機組的基地,位於上百種鳥類棲息的永安溼地旁,本計畫相關興建工程是否會破壞濕地的生態平衡,引來不少疑慮。 所幸,台電早在2010年便已開始投注心力於興達電廠周遭溼地的生態調查。研究團隊發現只要能夠調控溼地水位,使之低於海平面下35公分,就能有效提升各種候鳥來到永安溼地停留的機率,甚至讓牠們願意定居下來,成為「留鳥」。 以長年的研究為基礎,台電在興達電廠的更新改建過程中,採用了許多辦法來降低環境衝擊。譬如以圍籬遮蔽道路,減輕行車噪音,使溼地裡的鳥類不致受到干擾。為避免傳統打樁工程所造成的振動,台電也在廠房建築過程中採用「植入式PC樁」及「全套管機樁」等新式工法。 所有這些保護生態的努力,成效十分卓著。今天,永安溼地不僅沒有因為電廠建設而遭到破壞,棲息於溼地的飛鳥數目,反而持續增加。在永安溼地,電廠透過各種積極保護作為,讓周遭生態環境變得更好,達成了與生態共融的目標。 建設「生態電廠」,幫助臺灣邁向永續發展 回到我們一開始的問題:電廠建設與生態環境,必定會站在對立面嗎? 透過台西風電站與興達電廠的例子,我們會發現:這兩件事情不一定相斥,反而可以相互結合。兼顧生態保育與發電需求的「生態電廠」,將是新時代的趨勢。近年來,台電在台中大甲溪電廠所設置的馬鞍壩生態魚道,以及苗栗卓蘭電廠進行的螢火蟲生態棲地營造,亦是為人稱道的典範案例。 2024年,台電在環境友善方面所付出的這些努力受到了國際矚目,獲得「亞洲企業社會責任獎」的肯定。未來,台電也將透過「生態電廠」的建設與營運,持續幫助臺灣朝著永續發展的願景邁進。 蝙蝠喬遷大計-台西風場蝙蝠搬家計畫 飛鳥電廠-台電興達電廠永安濕地生態保育成果

2024.09.20

生態電廠, 環境保育, 企業社會責任

明潭發電廠水滲機組2004年10月13日報導 明潭電廠水滲機組 下池急放流
水力發電廠的緊急措施:許福來先生故事背後的台電人危機處理

作者:張哲翰 每當颱風天、地震時,一般大眾總是躲避在家中,但身為台電的員工,面對各種天災可能造成發電廠的危害,他們必須隨時待命,緊急應對各種情況。然而,危機的發生卻總是毫無預警,台電人必須具備快速反應的能力,這並非天生,而是靠著一次又一次的危機處理訓練與經驗累積,而能把危害降至最低,妥善渡過各種情況。 2004年10月10日國慶日,還是個豔陽高照的好天氣,一通電話打給了當時任職明潭發電廠股長的耆老許福來先生,劃破他難得寧靜的假日。電話另一頭是值班經理,他反應著疑似四號機軸封有漏水,需要檢修。許福來先生也依著處理流程,告知需要排空尾水道,進行檢修。 半小時後,電話又打來,電話另一邊的聲音更是緊急:「鳥來仔(許福來先生綽號),我看你還是來一下。」許福來先生不明所以,但還是趨車前往。到達明潭發電廠後,許福來先生在值班經理的指引下,隨同另一位同事往地下廠房去,原來是四號機軸封蓋板爆了,溪水溢入室內,水淹到了地下第四層而且已經來到大腿了。為了避免淹水情況持續惡化,電廠同仁必須緊急操作隔水閘門以阻擋進水,但此時壓差已經太大,隔水閘門無法如期關閉,同時,持續運作的排水幫浦亦無法趕上水淹的速度,許福來先生這時先是涉水開啟噴射幫浦,期望緩和逐漸滿起的水位。 而如今唯一的辦法就是將下池的蓄水排放至水里溪,直到下池放空才能讓隔水閘門順利運作。但此時正是遊客聚集在下游水里溪遊玩的時候,需要有足夠的時間疏散民眾。電廠先是響起擴音器宣導,並且派人沿著溪邊逐步向下勸離民眾;另一方面,下池池水預計分階段排放至水里溪,持續4小時,共排放600萬立方公尺的水,同時地下廠房內各式抽水幫浦努力將水排出廠外。直至半夜11點40分左右,才順利將地下第五層的淹水排乾,所幸機械設備損失不大。   明潭發電廠水滲機組報導。 圖片來源:〈明潭電廠水滲機組 下池急放流〉,《聯合報》,2004.10.13,南投縣新聞版   究其原因,主要是四號機水輪機的軸封蓋板,有四塊變形,原廠設計螺絲強度不足,長期震動下脫落,造成河水淹入。事件告一段落後,明潭發電廠進行停機檢修,十日內就恢復供電,可以說是不幸中的大幸。 進一步從事件發展的過程來看,員工們對於突發狀況的快速判斷與緊急處置,正是這次災情未擴張而將淹水控制在地下第四層的重要因素。首先,我們可以看到值班經理分階段地報告電廠遇到的災情,並且做出對應的處理;其次,員工們面對淹水情況,則有多層的排水與防堵方式;最終,當要選擇最後的辦法,要排放掉下池的蓄水時,對應的廣播宣導措施、疏散措施等。這一件件緊急處置流程的發生,是那麼有條不紊,背後則是多次的危機處理訓練與經驗累積,才能夠達成。   明潭抽蓄電廠水路系統透視圖。 圖片來源:台灣電力公司提供

2024.11.13

水力發電, 明潭發電廠, 水里溪, 台電職人

A0189 00 00 0024 A01[By Nc]
【臺灣百年電業史話02】水力發電廠

沿著臺北南端的「新烏公路」朝著烏來行駛,後半部分的路程,總有一條名為「南勢溪」的河流相伴。若是在這條道路的九點多公里處向河床望去,你會發現河流當中,存在著一些水泥構造物的殘跡。 隨著時間流逝,河床上的遺構多半已被泥沙淹沒,附近也缺乏清楚的說明指引,以至於很少有人知道這些遺跡的真實身分,其實是 1905 年與「龜山水力發電所」同時建造的攔河堰 —— 換句話說,它是臺灣第一座發電廠的附屬設施。 老照片裡的「台北第一發電所堰堤」全景。(圖像來源:中央研究院臺灣史研究所檔案館) 國際趨勢底下的龜山發電所 「南勢溪」的河水從攔河堰溢流而下,沒過多久,就會與「北勢溪」匯集在一起,成為流貫雙北地區的「新店溪」。河流的交會處,正是龜山發電所的所在位置。 這是臺灣第一次運用城市邊緣的河川來建造水力發電廠,再透過城市裡的變電所來轉換電壓、向用戶供應電流。可以說,近代臺灣的電力生產與輸送系統,就是以龜山發電所為起點,逐步串連成一個蔓延全島的網絡。 其實1905 年龜山發電所的興建,也呼應著當時全球電力技術發展的趨勢 ── 採用了交流電系統。不久之前,美國西屋公司(Westinghouse Electric Corporation)所代表的交流電陣營,才剛剛在所謂的「電流戰爭」當中取勝。 時間拉到日本剛開始統治臺灣的1895 年,美國人也正準備要利用尼加拉瀑布(Niagara Falls)來興建水力發電廠,並運用西屋公司的交流電系統,將電流送往鄰近城市。這是當時世界規模最大的電力建設計畫,而交流電的穩定性也在電廠開始運轉後獲得更有力的驗證。 此後,交流電系統迅速向世界各地擴散開來,臺灣也同樣受到這股浪潮影響 —— 實際上,裝設在龜山發電所裡的三部 250 kW 發電機,也正是由美國的西屋公司所製造。 老照片裡的龜山發電所,不幸在 2012 年坍塌,目前只餘下局部的建築殘跡。(圖像來源:中央研究院臺灣史研究所檔案館)   水輪機的技術史 每一部發電機,必須有動能來驅使它運轉。而在水力發電廠當中,這股動能則必須依賴「水輪機」(water turbine)來提供。 人類很早就已經懂得運用水力來驅使水車運轉,再用它來帶動磨坊裡的石磨、冶鐵場裡的鼓風爐。大致來說,水輪機就是水車的進階版本,它能夠承受更猛烈的水流衝擊,產生更強大的動力。 然而,在 18 世紀後期工業革命發生、大量機械設備開始被製造出來以前,人類還沒有什麼動機要去改良水車,獲取更多動力。也因此,水輪機的技術革新一直到近代才開始發生。 1832 年,有個名叫傅聶宏(Benoît Fourneyron)的法國工程師,率先製造出一部 50 匹馬力的水輪機 —— 這部高效率的機器,是早期水輪機改良過程裡的一塊里程碑。後來,美國尼加拉瀑布水力電廠所使用的水輪機,也是採用傅聶宏的設計。 除了傅聶宏以外,19 世紀以降,世界各地還有許多工程師,也都嘗試對水輪機進行改良。這些改良版本常常會冠上他們的名字,譬如「法蘭西斯式水輪機」( Francis turbine)、「佩爾頓式水輪機」(Pelton Turbine)、「卡布蘭式水輪機」(Kaplan turbine)。到了 20 世紀,這些機器也陸續被引進臺灣,成為各個水力發電廠的心臟。   引進臺灣的水輪機 若想要知道這些水輪機究竟有什麼差別,你同樣可以在新店溪流域找到答案 —— 今天,「桂山發電廠」大門外的道路兩旁,就陳列著前述三種水輪機的內部機件。 這些機件,全都拆卸自退役的水力發電機組。它們有的遠從大甲溪的青山分廠運送過來,有的則收集自東部的龍澗、溪口、榕樹,以及北部的粗坑、烏來等機組。此外,附近還設有解說牌,詳盡說明各種水輪機的構造與運作原理。循著這條道路走向桂山電廠,彷彿也是走在一部臺灣水力發電的技術簡史之中。 水輪機雖然都是西洋名字,原始技術也都從歐美發展起來,但在日治時期,引進臺灣的水輪機,卻不一定都是由西方國家生產。特別在 1910 年代以後,大肆建設水力發電廠的日本,亟欲實現水輪機的國產化,於是開始鑽研其製造技術。 1910 年,有一家名為「電業社」的日本公司,就設立了「水車部」,專門要來製造水輪機。後來,這家公司的生意越做越大,版圖甚至延伸到臺灣來。 1922 年竣工啟用的宜蘭「天送埤發電所」(今蘭陽電廠天埤機組),就採用電業社製造的三部水輪機(1933 年又再增加一部)。今天,這些歷史已經超過百年的水輪機,也仍在穩定運作當中。 水力發電為主的時代 臺灣是一座高山之島,布滿了發源自山區的湍急河流,而豐沛的水力資源,也造就了建造水力發電廠的理想場域。 在臺北之外, 1910 年,「竹仔門發電所」(今高屏發電廠竹門機組)也開始向臺南送電。其後,臺中的「后里發電所」(今大甲溪發電廠后里機組)、東部的「砂婆礑第一水力發電所」(今已廢棄,僅存遺跡)、乃至於全島各地的水力發電廠也都陸續啟用。這是臺灣電業史的起步階段,一個水力發電為主的時代。 二十世紀後期,臺灣迅速邁向經濟起飛,電力需求也不斷成長。單靠水力發電,已很難滿足用電缺口。於是,電力事業的建設資源,漸漸被轉移到其他發電方式。然而,水力發電在臺灣仍有進展。 1980 年代以後台電也應用了抽蓄式水力發電技術,於日月潭興建兩座抽蓄式電廠。 回顧臺灣水力發電的技術發展過程,其中許多環節,都呼應著當時的國際潮流。而在水力發電之外,你會發現臺灣電力事業史的每個篇章,其實也同樣與整個世界的脈動緊密扣連,息息相關。   參考資料與延伸閱讀 王舜薇等,《文明初來電:新店溪水力發電百年記》,臺北:台灣電力公司,2019。 Lewis Mumford著,陳允明等譯,《技術與文明》,北京:中國建築工業出版社,2009。 駱致軒,〈新店溪流域水力發電文物展〉,《源雜誌》,第151期(臺北,2022),頁14-19。

2025.03.30

龜山發電所, 水輪機, 傅聶宏

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