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真·民生與發電共享的發電廠:竹門發電廠與獅子頭圳

更新日期:2025-06-04

作者:張哲翰

獅子頭圳與美濃地區農作人家的生計,有著緊密的關聯性,然而這宛若人體內心臟與微血管、動脈、靜脈的血液循環系統般漫佈在美濃地區的水圳,其實是由許多埤圳串連而成的。


美濃地區的開墾可以從清乾隆時期說起,乾隆元年(1736年)先是有來自廣東鎮平縣客家人林豐山、林桂山率領四十餘人開始在美濃的西北山麓一帶開墾,形成最初的「瀰濃庄」;而林氏兩人的開墾成果,吸引了家鄉更多人的到來,乾隆二年同樣來自鎮平縣的涂百清率領二十餘人來到美濃於東南方靠近荖濃溪一帶開墾,形成龍肚庄;乾隆三年又有劉玉衡率領一百五十人於美濃北部竹頭角一帶開墾;乾隆十三年,李九禮則率眾開拓美濃中部中壇一帶。至此,美濃地區各聚落日漸繁盛,美濃一帶的規模則具雛形。


就地理水文來看,美濃西北、北至東南皆有山脈,由山上流下的溪流北有大坑溪、水底溪、雙溪、羌子寮溪、大平溪、橫溝等匯聚於美濃溪,流過中壇,流進楠梓仙溪;至於美濃東南至南方,則有荖濃溪懷抱。兩溪最終皆流入高屏溪出海。雖然美濃平原平坦,但為了更有效利用周圍水源,因此伴隨著開墾就逐步有埤圳的建設,像是龍肚一帶在乾隆三年開始便逐步開鑿「龍肚古圳」,將荖濃溪水從龜山與獅山之間引入庄內灌溉,遍及龍肚各處甚至有餘水分流至中壇、柚子林,甚至在龍肚庄的開庄伯公壇龍肚庄里社真官伯公祭祀中,也祭祀著「水利三恩公」;乾隆十三年,瀰濃庄民劉能又開鑿了「中圳埤」(即今之「美濃湖」),位於羌子寮溪與大坑溪匯集處,並且具有管理下游水量的功能,每年五月即將提防門打開,讓湖水排盡,以備雨季的豐沛水量,稱為「掘埤頭」,九月雨季過後,在堵起堤防門蓄水,稱為「築埤頭」,形成獨特的文化生態;另外,還有柚子林圳、雙溪圳、九芎林圳、中壇圳、不知名的小圳獅子頭圳等,只是雖然能夠灌溉大片農地,但由於枯水與豐水期的落差,水源並不平均,往往還是要「看天吃飯」。


日本時代之後,這些屬於民間自行管理的埤圳,在1901年「台灣公共埤圳規則」公佈下,當局期望各自的民間單位與埤圳能夠整理與統合成為受官方掌握的公共埤圳組織,1905年首先將獅子頭圳、龍肚圳、中壇圳、柚子林圳組合成為「獅子頭公共埤圳組合」,並將各圳首尾串連,統一稱為「獅子頭圳」。只是公共埤圳的發展緩慢,並不足以實際遍及美濃各地農地。同時,隨著高雄港建港的需求,再加上台灣南部還未有電力設施的建設,因此幾經調查,台灣總督府決定利用荖濃溪水與獅子頭圳的高低落差進行發電,因此在竹子門山打通一條引水隧道,將荖濃溪水引入進行發電。此計畫於1907年9月動工,1909年10月竹子門發電所(即今日「高屏發電廠竹門機組」)竣工、12月開始供電,發電後的尾水也排入獅子頭圳。


電廠建設期間,台灣總督府附屬的拓殖公司「三五公司」,望見竹子門發電所未來將會把尾水穩定排入獅子頭圳,著眼於其發展潛力,申請入墾中壇以南的南隆農場,並要求獅子頭圳的灌溉。因此1908年12月起,獅子頭圳擴建工程啟動,1911年全數工程完工,同時也廢止獅子頭公共埤圳組合,將獅子頭圳提升為官設埤圳,由官廳直接管理,而獅子頭圳廣泛的灌溉也大大影響了南隆地區的農業生態,為美濃地區稻米、甘蔗、芭蕉、菸葉的種植發展打下深厚的基礎。此後,在1924年,進一步將中圳埤、九芎林圳併入獅子頭圳,管理組織也改為「獅子頭水利組合」,也以組合員為地方人士,讓總督府的控制力深入到農村網絡之中,有效達成總督府期待的農業推廣目標。


只是另一個插曲是,最初的供電範圍以阿緱、台南、打狗為優先,竹子門發電所所在的美濃地區並未供電,直到1914年才擴及蕃薯寮街、旗尾庄,至於美濃一帶則是要到1918年1月土壠灣發電所(即今日「高屏發電廠六龜機組」)正式發電後,才為台灣南部大部分地區帶來供電。
但無論如何,從如此脈絡的爬梳,我們可以發現無論是竹子門發電所,抑或是獅子頭圳,其實與地方居民無論在生活用水、在農耕用水、工業發展上,有著緊密的關係,若不是竹子門發電所穩定的供水,獅子頭圳可能就仍是需要依賴老天爺決定灌溉水量的枯或豐,也就無法打造美濃地區成為南臺灣的農業重鎮。

戰後竹門發電廠人員協助獅子頭圳疏通。戰後竹門發電廠人員協助獅子頭圳疏通。
圖片來源:台灣電力公司提供

龍肚庄居民農耕情況。龍肚庄居民農耕情況。
圖片來源:《美濃庄要覽》,高雄:美濃庄役場,1938,台灣圖書館典藏。

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參考書目:

  • 《美濃庄要覽》,高雄:美濃庄役場,1938,台灣圖書館典藏。
  • 《臺灣日日新報》
  • 林炳炎,《台灣電力株式會社發展史》,臺北:林炳炎出版,1997。
  • 台灣電力股份有限公司,《傳說:竹門秘境微光往事》,臺北:台灣電力股份有限公司,2018。

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沿著南臺灣的立農之水,看見發電與水圳交織而生的地景

水電交織的農業地景:美濃平原 1905年,「臺北第一發電所」落成於北臺灣的新店溪流域,為北部地區帶來了豐沛電能。四年後,「竹仔門發電所」則出現在南臺灣的荖濃溪流域,其所創造的電力,不僅顯著推動了當時正在進行當中的打狗港(即後來的高雄港)築港工程,更促進了臺南、高屏地區的產業發展,打造出許多工業重鎮。 竹仔門發電所是南臺灣第一座發電廠,也是臺灣第一代的「川流式」水力發電設施。值得注意的是:這座電廠的興建目的除了發電之外,也是為了有效運用水資源。日治前期,總督府在「農業臺灣」的政策指導之下,積極整備水利灌溉的基礎設施,以提高農產品的生產量。其中,美濃地區的「獅子頭圳」,就是利用竹仔門發電所發電後排出的「尾水」,為四千多甲的土地提供灌溉水源。 獅子頭圳的整建,不僅提升了美濃地區的稻米及菸葉生產,促使客家移民墾拓的美濃區域逐漸繁榮,同時改善了當時荖濃溪的水患問題。回首這段歷史,我們會看見獅子頭圳、竹仔門電廠與在地客家族群,共同形塑出美濃今日水電交織的農業地景。 從溪流到水圳的「文化路徑」主題 2016年,文化部提出「臺灣文化路徑」概念,以主題式串聯的「文化路徑」,讓特定產業當中的系統性文化資產及其內涵能夠突顯出來,繼而被人們所看見。若將這樣的概念移用於美濃地區,深度訪查在地人文史蹟、自然環境,並規劃出主題行程,相信能夠幫助來到美濃的參觀者,理解這個地方的歷史發展及其文化脈絡。 為了將溪流、電廠、水圳與聚落串聯為一個首尾連貫的文化路徑,我們首先訪查了荖濃溪的水文系統。沿著水路走入竹仔門電廠,便能看到利用地勢高低差的「川流式」發電機組,如何將早年水患兇猛的荖濃溪,轉化為發電的動力來源。 跟著發電後的尾水行進,進一步來到灌溉水圳,則會看到竹仔門電廠與獅子頭圳的結合,如何造就美濃的農業地景。走進聚落,還能夠見到烘烤菸葉的「菸樓」、焚燒字紙的「敬字亭」、傳統客家人所居住的「夥房」、有別於其它客家庄的「墓冢式伯公」、以及美濃最負盛名的特產「油紙傘」。整個參訪過程,不僅能夠幫助我們理解電、認識水,還能實際品嚐龍骨瓣莕菜、鴨舌菜等地域野菜,浸潤在充滿客家味的獨特體驗之中。 【圖-1】荖濃溪流域與美濃聚落的鳥瞰角度,黃色區域為美濃人口聚集區域。(此圖由google earth為底圖再繪製) 竹仔門電廠:全臺首座法定產業文化資產(預約制) 竹仔門電廠目前採取預約參觀制。廠區內除了電廠建築本身被列為臺灣第一座「產業古蹟」、值得細細參訪之外,推薦先到鄰近的「高屏電廠古蹟生態展示館」參觀展覽內容,認識電廠歷史及相關文物,以及周遭的自然生態。此外,電廠也會不定期辦理電業主題的體驗遊程。參加這個行程的遊客,除了可探訪平時不對外開放的秘境,也能進一步認識竹仔門電廠、獅子頭圳等設施對於美濃地區發展的貢獻。 竹仔門電廠於1909年完工,運轉至2008年才正式除役,是一座真正意義上的百年電廠。廠內保留了完整的產業建築、構造物設施與發電機組,擁有歷史美學、技術價值等方面的重要性。1992年,它被指定為臺灣首座法定的電力產業類文化資產,及至2003年,再修正公告為國定古蹟。 今天,竹仔門電廠雖已停止運轉,但在電廠人員的專業解說之下,參觀者仍能夠從保留於廠區內外的系統性發電設施(諸如「明渠水路」、「前池」、「壓力鋼管」及發電機組等等),實地理解「川流式」水力發電如何利用水位的高低落差來推動水輪機,繼而帶動發電機。此外,竹仔門電廠旁還設有仿舊電廠建築意象的新電廠,利用原有的導水與沉砂池設備引流發電。新舊發電廠並存的形式,也展現出文化資產永續營運的意涵。 【圖-2】高屏發電廠古蹟生態展示館 【圖-3】竹仔門電廠外觀 【圖-4】竹仔門電廠內的發電機組 【圖-5】廠房後方的壓力鋼管 水德宮(水神社舊址)位於竹仔門電廠附近的「水德宮」,前身其實是日治時代的水神社。今天,這座廟宇奉祀的是王爺千歲、水官大帝等等神祇,同時也祭拜對於當地水圳開鑿饒有貢獻的「水利三恩公」。 水德宮的入口處,還有一座立於1934年的「岡田安久次郎君之碑」,藉以表彰這位水利工作者的貢獻。岡田安久次郎同時是美濃水橋的設計監督者,在這座橋梁旁邊的「水橋改築紀念碑」上,還可以見到他的落款。這些石碑與碑文,是美濃水利發展史的見證,能夠幫助觀眾進一步認識當地的水資源與灌溉設施。 【圖-6】水德宮 獅子頭水圳日治時期的獅子頭圳整建工程,加速美濃地區的開墾,直至今日也仍支持著在地的農業生產。走入美濃平原,我們很快會看到圳道及相關設施,像是所謂的「十穴」,指的是10座閘門,用以調節各幹線的水量。 另外,婦女們在圳邊洗衣的日常畫面,也體現了圳道對於居民生活的直接影響。近年來,在地社區居民利用圳道舉辦的「漂漂河」活動,不只是夏日消暑,亦見證了獅子頭水圳如同臍帶般環繞著地方,在產業及生活上持續支持美濃地區。 【圖-7】獅子頭水圳,牆上壁畫展示著夏日大家走入水圳戲水消暑的畫面 【圖-8】居民生活著緊鄰水圳 荖濃溪流域的自然生態荖濃溪流域的自然生態豐富,像是六龜的十八羅漢山自然保護區,擁有礫石圓錐狀山脈,被稱為「六龜火焰山」。此外,位於濁口溪上游的出雲山自然保留區及雙鬼湖,也是許多野生動物的重要棲息環境。另外,茂林的「紫蝶幽谷」,是世界級的大規模越冬型蝴蝶谷,與美洲「帝王斑蝶谷」齊名。「黃蝶翠谷」則能見到大量的黃粉蝶與鐵刀木,也相當有特色。 結語:荖濃溪滋養的文化及地景 荖濃溪流域的電業文化路徑,聚焦於發電與水圳交織的美濃平原上。取水於荖濃溪的發電系統與水圳網絡,形成美濃重要的敘事脈絡。有了水圳以後,美濃的地景從早期的「看天田」逐漸轉變為肥沃田土,繼而大量栽種水稻、菸葉。另外,水圳也形塑了在地客家族群的水神信仰,同時產生婦女聚集在圳道旁洗滌衣衫的集體記憶。 今日,美濃地區累積多年的社區整體營造及地方文化觀光經驗,連結客家文化、電業主題及水圳網絡等多元的體驗服務,形成了發電與水圳交織而生的獨特生活地景,值得我們前往探訪,感受其中豐富的人文底蘊。   參考資料 林曉薇主持計畫(2023),「『臺灣電力產業文化路徑規劃調查研究案』結案報告書(修訂版)」,未出版:台灣電力股份有限公司。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:竹仔門電廠。台灣電力股份有限公司。黃俊銘(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。楊博淵主持計劃(2007),《 美濃竹子門代天巡狩水德宮田野調查研究計畫:2007年度研究報告》,高雄,財團法人曹公農業水利研究發展基金會。https://tm.ncl.edu.tw/article?u=022_004_00003921&lang=chn【文化台電】尋覓電力之境—竹仔門發電廠 https://tpcjournal.taipower.com.tw/article/5209 行讀美濃山https://www.newsmarket.com.tw/shop/product/mino-mountain-book/竹仔門電廠https://nchdb.boch.gov.tw/assets/advanceSearch/monument/20031028000001 

2024.08.01

美濃, 水力發電, 竹仔門電廠, 文化路徑, 高雄, 獅子頭水圳, 水德宮

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現代臺灣是個工業發達的島國,工業用電也因此佔去了總發電的一半以上。不過,若把時間回推到日治初期,民間家戶反而才是用電主力。 當時的家庭,都把電力用到哪裡去了呢?主要都供應給了電燈。日治時期,電燈開始廣泛普及,人們在夜間的活動能力大幅增加,生活樣貌也因此產生極巨大的改變。於是,向電力公司申裝電燈的用戶迅速成長,夜裡的城市也逐漸明亮起來。 然而在電燈之外,還有一項電器用品也十分耗電,那就是電風扇。臺灣畢竟位於亞熱帶地區,能夠帶來清涼的電扇,對於人們而言深具吸引力。根據新聞報導,甚至有人會為了爭奪電扇的使用權,而在店鋪當中大打出手呢! 儘管日治時期電風扇的租用價格與電費費率仍然十分昂貴,致使它的普及率始終不高,但在電燈之外,電扇已是當時最耗電的家用電器了! 舊時代的電扇。(圖像來源:Arnaud 25@Wikipedia/CC BY-SA 3.0)   參考資料與延伸閱讀 陳佳德、傅希堯,《傳說 : 竹門祕境 微光往事》( 臺北市:台電,2018),頁92-94。

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台電公司典藏的「中淺測器製小型旋杯式流速儀及測桿」01
「中淺測器」與普萊斯流速儀

作者:陳韋聿 在「電業文物典藏」網站當中,我們可以找到五部由日本「中淺測器」所生產的「流速儀」(詳附錄)。這五部儀器,各自遺留的零件都不盡相同。不過,它們全都保留了一個造型如同花朵般、可旋轉的錐形杯組 —— 這是普萊斯流速儀(price current meter)最主要的構成元件。這種儀器的運作原理,是藉著水流衝擊,推動錐形杯組旋轉,再透過其他輔助工具(例如碼表、音響裝置等等)來計算錐形杯組的旋轉次數,幫助使用者判讀流速。 根據美國國家歷史博物館(National Museum of American History)網站的介紹,普萊斯流速儀是美國工程師威廉.岡恩.普萊斯(William Gunn Price)在 1882 年設計出來的專利產品,後來交由美國紐約的儀器設備公司 (今名為 Gurley Precision Instruments )量產銷售。1890 年代,日本的一些土木、河工教科書,亦已介紹到這種新型儀器。 有趣的是,從一些歷史文獻看來,中淺測器原本只是從外國引進普萊斯流速儀到日本銷售。然而,這家公司似乎在 20 世紀前期漸漸掌握了流速儀的製作技術,並逐步轉型為製造商,繼而能夠生產出台電所典藏的這五部儀器。 台電公司典藏的「中淺測器製小型旋杯式流速儀及測桿」。   中淺測器的起源,其實是 1852 年創業於東京日本橋一帶的「中村淺吉商店」。可能是順應明治維新以後高速成長的土地測量需求,它在 1879 年將正式名稱改為「中村淺吉測量器械舖」(但在許多場合仍沿用「中村淺吉商店」這個名字), 1943 年又進一步改稱「中浅測器株式會社」 —— 從公司名稱改動的歷程來看,台電典藏的流速儀,其生產年份的上限不會早於 1943。 那麼,中淺測器是從什麼時候開始販售普萊斯流速儀呢?相關線索,或許可以從該公司留下的商品目錄著手找尋。 日本國會圖書館的「デジタルコレクション」網站,收錄有三個不同版本的《中村浅吉商店目録》,皆出版於大正時代(1912-1926)。這三本型錄,都介紹到一種「プライス、カレントメーター」( ”Price Current Meter” ),亦即我們所欲尋找的普萊斯流速儀。 1913 年版型錄收錄的普萊斯流速儀,除了附有木造支架、連結於機械碼表的原型版本之外,還有連結於聽音器的「聽音流速計」以及連結於音響裝置的「電働響音流速計」兩版本。後兩者顯然都是較簡易的版本,其售價(分別為 135 元、 175 元)大約只要原型版本( 475 元)的三分之一。 1913 年版《中村淺吉商店目錄》裡的普萊斯流速儀。(圖像來源:日本國會圖書館)   從 1913 年版的型錄來看,當時中村淺吉商店所販售的三種普萊斯流速儀,全都註明由美國的「ガーリー」生產。這家「ガーリー」公司,應當就是前文提過的美國儀器設備公司 W. & L. E. Gurley —— 換句話說,至少在 1913 年,中淺測器在流速儀方面的業務,較精密的高價產品,仍局限於進口銷售。 再看到 1922 年版的型錄,中村淺吉商店也仍售有 Gurley 所生產的「聽音流速計」(音響式流速計)與「電働響音流速計」(電音裝置流速計)。短短六年過去,這兩樣商品的價格已分別上漲到 190 元與 300 元。值得注意的是,在「聽音流速計」這個產品項目上,該公司已經有能力推出更便宜的自製版本,售價只要 100 元! 1919 年版《中村淺吉商店目錄》當中,已經可以看到「中村製」的「音響式流速計」(圖像來源:日本國會圖書館)。   - 總的來說,普萊斯流速儀在 1882 年問世,之後被引進日本,中村淺吉商店正是其進口商。然而,在大正年間,中村淺吉商店的角色逐漸從流速儀的進口轉變為製造。二戰結束後,中淺測器的商業廣告、該公司製作的各類儀器介紹,頻頻見於日本各種牽涉環境測量的出版品當中,顯見其自製產品的銷售版圖日益擴大。 銷售到台電的五部流速儀,亦是證明。 就目前所知,台電典藏的五部流速儀中,兩部仍留有 1960 至 1966 年間由日本「通商產業省」核發的「流速計係數試驗成績書」。另外兩部則留有 1980 年代國立臺灣大學水工試驗所的「流速儀檢定係數表」。有趣的是,後者的格式完全是前者的翻版。據此,我們可以推測前三部儀器進口到臺灣的時間點,應當不會早於日本通商產業省的檢驗日期。到了 1980 年代,台電可能為了進行後兩部流速儀的檢校,才由臺大水工所按著同樣格式,出具檢定說明。 台電典藏的中淺測器製流速儀,留存於木盒中的檢定說明。   中淺測器在 1990 年代以後經歷過合併、改組。今天,這家公司的名稱是「株式会社YDKテクノロジーズ」(YDK Technology),仍是活躍於日本國內航海、航空等各領域的儀器設備製造廠商,臺灣目前也仍有這家公司的產品代理。今天,該公司已不再販售 1882 年發明的普萊斯流速儀。取而代之的是「電波流速水位計」,所應用的測量技術亦已截然不同。 從 1852 年到 2025 年,從美國、日本再到臺灣,普萊斯流速儀所牽繫的歷史,肯定還有許多值得探訪的線索。如果你還知道更多故事,歡迎透過「電業文物典藏」網站的意見交流信箱,與我們分享喔!   相關典藏文物列表 中淺測器製普萊斯旋杯式流速儀 03015202306-00012 中淺測器製普萊斯旋杯式流速儀 03015202306-00013 中淺測器製小型旋杯式流速儀 03015202306-00014 中淺測器製小型旋杯式流速儀及測桿 03015202306-00015 中淺測器製直讀式流速儀 03015202306-00016   參考資料與延伸閱讀 《中村浅吉商店目録》,1913,日本國立國會圖書館藏。 《中村浅吉商店目録 2版》,1913,日本國立國會圖書館藏。 《中村浅吉商店型録 3版》,1922,日本國立國會圖書館藏。 由美國地質調查局(United States Geological Survey ,USGS)製作的教育訓練影片“Type AA Meter”,詳細解說了普萊斯流速儀的構造、保養、測試等相關知識。 “Price Water Current Meter,” National Museum of American History website.

2025.10.31

中淺測器, 普萊斯流速儀, W. & L. E. Gurley

登山社社員合影(蘇志弘先生提供)
山與水交織的水力發電:台電人的山林休閒生活

作者:張哲翰 台電內部社團眾多,運動社團中更是不乏各方好手,尤其在職工盃的推動下,不論籃球、羽球、排球、桌球等,甚是蓬勃發展。其中,登山社更是台電最具歷史也最蓬勃發展的社團。 以總處登山社而言,從1971年成立至今,已經超過50年歷史,擁有超過1500位社員,除了剛加入台電的年輕成員、在台電有些時日的中壯年成員、還包括退休的老年成員,大家定期每個週末聚會,熱情參與登山活動。其中負責規劃路線的成員,已經80餘歲,開發了300多條路線,近年才交棒給下一代成員繼續登山路線的開發。可以說,透過山林將台電人緊密地連繫起來。 不僅僅是總處的登山社,似乎「山林」與「台電人」有著無法輕易拆開的關係。就像在桂山發電廠退休經理許智安的回憶裡,年輕時在烏來發電廠工作,下班之後印象最深刻的休閒活動:「那段期間,我們下了班,我們到河裡面去抓蝦子、抓魚,回來吃。」山中溪流裡的魚蝦,成為他年輕時最佳的加菜菜餚,不用花錢又很美味。 退休經理蘇志弘先生過往的照片攤開來,有泰半是與同事、好友一同登高的照片,像是中央山脈能高越嶺古道的天池保線所(1986年焚毀、1993年重建成為天池山莊)、奇萊保線所、雲海保線所,又或是奧萬大賞楓樹等。 至於萬大發電廠退休廠長陳武力先生,在大觀發電廠任職時,更將大學時期登山社的經驗帶入大觀發電廠,成為大觀發電廠登山社的社長,雖然曾經因為韌帶出了問題,而停止他最喜愛的登山活動,但是在民國90餘年時,他又組織了20多人,一同去攀爬玉山,許多人也發現登山並不如想像中困難,更喜歡上登山活動:「最後你要攻頂的那段是比較辛苦一點,但是爬完了玉山他們就覺得說,哇人生能夠把這樣艱鉅的任務完成。」而他的登山帳篷與登山設備也在921地震時,幫助了同住二坪宿舍區的許多同仁們:「當大家都在空曠地方休息的時候,我把我們的登山帳都提供給員工,有十幾頂的的登山帳」、「大家一起在那邊紮營搭伙」,他更運用地質專業,給予大家建議,緩和大家緊張的心情:「我也告訴大家,如果地震大的,你有感覺到前震震波一來之前,會有轟轟轟的聲音,不要站著,我們就坐在柏油路上。」雖然仍對這樣強烈的地震餘悸猶存,但二坪的大家在街頭搭著帳篷,凝聚在一起的氛圍,也稍稍緩和大家的緊張。 登山社社員合影。 圖片來源:蘇志弘先生  

2025.06.25

水力發電, 登山社, 社團

高塔上的電力守護者:保線員的故事
高塔上的電力守護者:保線員的故事

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:  

2024.07.26

保線員, 高壓電塔, 台電影音

布拉許所設計的風力發電機
誰發明了人類歷史上第一部風力發電機?

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.

2025.02.21

第一部風力發電機, 弗里德蘭德, 1883, Kratostate

國語訓練班
跨越語言的技術養成:「國語訓練班」在台電

你有參加過公司的內訓嗎?民間企業經常針對內部員工舉行各種各樣的教育訓練。不過在戰後初期,許多台電人都曾經參加過一種特別的課程:「國語訓練班」! 會有這樣的課程,其實也是理所當然之事。日治時期,臺灣人習慣使用的是臺語和日語。但在二戰結束以後,接管臺灣的中華民國政府則以所謂「國語」為官方語言,臺灣籍的台電員工,也必須學會這種語言,以便與其他省籍的員工相互溝通。 「國語訓練班」的運作情況,在早期的《台電勵進月刊》裡多有紀錄。比如 1947 年 4 月出版的雜誌裡,就提到高雄營業處延請了當地的報社記者來當「國語訓練班」的老師。據說這位記者的講課內容頗為風趣,吸引了「滿坑滿谷」的課堂參與者。同一時期,臺南營業處的「國語訓練班」則找來專業的國文教師負責教學任務,參與課程的員工還按照程度分成初級班與中級班,連員工眷屬也參與其中。 總而言之,在戰後初期的台電,你可能會見到許多人埋頭苦讀「國語課本」的情景。其實,不光是台電,當時的許多國營企業也都有開設「國語訓練班」。時代的更迭,使得人們必須要學習新的語言,適應新的環境。而在這個強調外語能力的新時代裡,你自己又正在學習甚麼樣的新語言呢? 1947年7月《台電勵進月刊》當中關於「國語訓練班」的報導。(圖像來源:台電公司)   參考資料與延伸閱讀 〈各處通訊〉,《台電勵進月刊》,第1卷第3、4期合刊,頁22。

2024.02.19

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

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

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