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【臺灣百年電業史話04】電力公司

更新日期:2025-12-09

電力是現代人生活當中不可或缺的能源,但這樣的能源,應該由誰來提供,則沒有標準答案。

生活在今日臺灣,我們多半已習慣由國營事業來擔任這樣的角色。但若回顧歷史,臺灣第一家電力公司,其實是個民營企業。而在 20 世紀前期,整個臺灣也曾存在著大大小小的民營電力公司。這是怎麼回事呢?

 

未曾發電的「臺北電燈株式會社」

1895 年,臺灣正式成為日本領土。新的殖民地,必然會有大量的建設工程,需要民間資本與人力投注。許多日本人瞄準這個機會,帶著家當來到這座島嶼,打算在新天地裡闖出新事業。

這當中,有個人物名叫山下秀實,他在臺灣參與創辦過不少事業,包括臺灣第一家電力公司「臺北電燈株式會社」。 1896 年 11 月,由他親筆書寫、呈送總督府的申請書,直到今天也仍然保存著。

從當時的新聞報導來看,「臺北電燈」的運作十分積極。他們找來著名的臺籍仕紳李春生、辜顯榮等人出資認股,還嘗試找人修理劉銘傳時代所遺留下來的發電機(但沒成功)。 1897 年 9 月,他們甚至已經開始刊登廣告,宣傳公司即將提供的電燈使用服務,邀請民眾前來登記預約。翌年 2 月,他們又在報紙上發布了火力發電廠的工程招標消息,看起來,整個臺北似乎很快就能接通電源,享受電力帶來的好處。

然而沒過多久,「臺北電燈」便黯然發布了解散聲明。根據學者吳政憲的考察,這家公司雖然制定了諸多計畫,但受到 1898 年日本經濟恐慌的影響,即便山下秀實在臺灣、日本兩地奔走,所能募集的資金仍嚴重不足。公司清算之前,甚至連發電機也還沒來得及購買。

總而言之,「臺北電燈」雖然是臺灣史上第一家電力公司,但它其實連一度電也未曾產出。不過,該公司的建設計畫,是要為臺灣引進當時才剛開始在全世界普及的交流電系統。假若山下秀實真的能夠找到金主,臺北的各個街衢或許會提早亮燈,近代臺灣的電力事業也會更早開始起步。

1896 年 11 月 24 日,山下秀寬親筆書寫的「電氣燈布設及該會社設立願」。
1896 年 11 月 24 日,山下秀寬親筆書寫的「電氣燈布設及該會社設立願」。(圖像來源:中研院臺史所檔案館

 

從「臺北電氣株式會社」到「臺北電氣作業所」

不過,懷抱著雄心壯志、想要點亮臺北的日本人,並不僅只有山下秀實。而且,在後來的報紙輿論裡面,人們還提出了不同於「臺北電燈」的建設方案,也就是要利用臺北南端的新店溪水系,建造水力發電廠。

1903 年,著手行動的實業家名叫土倉龍次郎,他同樣是在日本統治臺灣之初便渡海前來,尋求發展機會。在日本,土倉家族經營的森林產業規模極其龐大,事業版圖甚至延伸到中國等海外地區。

在臺北,土倉龍次郎也承繼家族使命,投入了林業開發。他相中了新店溪上游的青綠群山,帶著一群工人開採樟腦、植樹造林。既然已經在這個地方進行開發,他便順勢向總督府提案,在 1903 年登記成立了「臺北電氣株式會社」,並啟動龜山水力發電所的建設計劃。有趣的是,前面提到的山下秀實,亦是這家公司的股東之一。

不過,土倉龍次郎的「臺北電氣」,其實比山下秀實的「臺北電燈」還更短命。僅僅不到一年時間,它便也迎來了解散命運。同樣按照吳政憲的考察,這是因為土倉家族在中國的礦業投資慘遭重挫,連帶使得土倉龍次郎能夠運用的資金大幅縮減。此外,「臺北電氣」在成立之初,便受迫於總督府的壓力,必須與其他商人合資。

總而言之,土倉龍次郎很快就從日本找來「京都電燈會社」,打算轉讓手中持股。沒想到總督府當機立斷,決定直接收購「臺北電氣」,龜山水力發電所的建設工程,也由政府來繼續推動。


官營與民營之間

就這樣,民營的「臺北電氣株式會社」,搖身變成官營的「臺北電氣作業所」。這個由政府經營的電力公司,後來繼續演變成「臺灣總督府作業所」,其事業範圍也已不只侷限在臺北。南部的竹仔門發電所、土壠灣發電所,中部的后里發電所,也都由它負責營運。 

單憑總督府的「作業所」,要完成電力建設普及於全島的目標,實在有點困難。為此,總督府還是決定開放民間資本來參與經營各地區的電力事業。

受惠於 1910 年代歐洲戰爭帶來的「大戰景氣」,也有更多民間企業願意擴大投資,於是,臺灣許多具有一定規模的城鎮,相繼成立了民營電力公司。來自日本的「川北電氣」亦趁勢揮軍臺灣,成為諸多民營公司的股東或設備供應商。與此同時,官營的「作業所」,也在 1919 年為了由官民合營的「臺灣電力株式會社」所取代。

民間公司的經營能力各自不同,許多地方的民營電業經常因為服務品質低落,而使民眾大為不滿。譬如 1927 年,「嘉義電燈會社」的發電設備損壞,歷時三個多月仍無法修復。這段期間,整個嘉義只有市區能勉強維持供電,鄰近的民雄、大林、北港等地則始終無電可用。此外,各地的民營電力公司,也不時能夠見到頻繁停電、服務消極怠惰等等負面新聞。

無論如何,所有這些電力公司,在日治中、後期逐漸合併為數個不同的集團。到了二戰期間,為了因應戰爭需要,「臺灣電力株式會社」更接連併入了餘下兩個民營電力公司,實現了電力一元化。這樣的整併狀態,也成為戰後台電公司的事業經營基礎。

總的來說,日治時期臺灣的電力事業,在民營與官營之間經歷了數個不同階段。我們會發現,不論是日本的經濟恐慌、日本企業的東亞布局、乃至於歐洲戰爭等等因素,也都在不同時期,牽動著臺灣電業史的發展。

1911 年「嘉義電燈株式會社」的設立,是嘉義地方電力史的開端。
1911 年「嘉義電燈株式會社」的設立,是嘉義地方電力史的開端。(圖像來源:國家文化記憶庫

 

參考資料與延伸閱讀

  • 吳政憲,《繁星點點:近代台灣電燈發展(1895-1945)》,臺北:國立臺灣師範大學歷史系,2004。
  • 林蘭芳,《工業化的推手——日治時期臺灣的電力事業》,臺北:國立政治大學歷史研究所博士論文,2003。

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2025.11.30

收費員, 竊電, 智慧電表

懶人包02 「源」來如此!水力發電
「源」來如此!水力發電

煤炭、石油、天然氣、太陽能、東北季風、核燃料棒……所有這些能源,都在不同程度上幫助了現代臺灣的電力生產。不過你知道嗎?早期臺灣的發電,主要仰賴的是水力帶來的動能。時至今日,臺灣主要的水力發電廠,都分布在哪些河流周遭呢?

2024.04.30

懶人包, 水力發電

圖-3竹仔門電廠外觀
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

黃金神社
電力公司也懂修理神社?台電的文化資產保存工作

來到瑞芳的金瓜石地區,人們總會沿著步道拾級而上,造訪山坡上的「黃金神社」。這個著名的景點,保留了日治時期「金瓜石社」的鳥居、石燈籠等等遺跡。站在古老的歷史遺址上,眺望著遠方的藍色大海,總是令人感到心曠神怡。 值得注意的是:「黃金神社」在2017年以後一度為了進行古蹟修護而封閉,直到2022年9月以後才重新對外開放參觀。而這項文化資產的保存工作,竟然是由台電來負責進行! 原來,金瓜石的礦業,原本由「臺灣金屬礦業公司」所經營。但隨著礦業在臺灣漸趨沒落,該公司也在1987年結束經營。其土地、設施等等資產,則由同為國營事業的台電公司所承購,「黃金神社」也就這樣成為了台電公司管理的文化資產。而同樣位於金瓜石地區的另一個重要古蹟「太子賓館」,也在台電進行修復以後,由新北市政府的「黃金博物館」來進行營運。 台電公司不僅為我們的日常生活提供能源,也在其他領域有所貢獻。臺灣的各個角落,也還存在著許多台電所保存的文化資產。其實,你正在觀看的這個「電業文物典藏」網站,也是台電努力的成果之一呢! 經過修復的金瓜石「黃金神社」。(圖像來源:行政院經濟部網站)   參考資料與延伸閱讀 〈黃金盛典序曲藝術祭-神社風華再現〉,台電公司網站,2023年7月28日刊登。 〈見證黃金歲月的日治遺蹟 太子賓館和金瓜石神社〉,《台電月刊》,660(臺北,2016),頁16-17。

2024.04.22

冷知識

標題刊頭圖 Cover
台電LOGO的小歷史:原來外圍的三個圓圈代表這個意思!

台電 LOGO 遍布街頭,已成臺灣集體記憶。這個簡潔符號象徵電力,也承載少見設計史。依 1947 年檔案,我們將解密其 CIS 起源並洞悉時代脈絡。 從街邊的電線桿、變電箱、人孔蓋,到每兩個月寄來的電費單,台電的「公司徽」(LOGO)早已成為我們生活中最常見的符號之一。數十年來,這個圖案日日可見於我們的生活周遭,已然是近代臺灣人的共同記憶。這個簡潔鮮明的標誌,不僅是現代電力供應的象徵,更承載著人們的集體生活經驗。 你是否曾好奇,這個廣為人知的台電 LOGO 究竟於何時誕生?其設計的背後又隱藏著哪些時代脈絡?   設計溯源:1947 檔案裡的視覺原點 根據 2021 年發表於第 702 期《台電月刊》上的研究文章指出,台電 LOGO 首見於 1947 年 2 月 27 日發布的修正草案中(值得注意的是,此日期在近代臺灣歷史中亦意義深遠)。現行版本的台電 LOGO,則是在 1947 年 4 月 5 日於台電公司內部正式公布。這份完整的「修正公司徽圖」公文,目前仍典藏於國家發展委員會檔案管理局。   國家發展委員會檔案管理局「修正公司徽圖」公文。圖片來源 / 國家檔案資訊網   1947 年 2 月 27 日發布的修正草案中可見到清晰的台電 LOGO。圖片來源 / 國家檔案資訊網   既然我們已追溯到最早的設計痕跡,同時代的檔案中還能解讀出哪些設計背後的故事? 其他單位典藏的台電相關檔案,或許能提供更多線索。例如,這份公文的「擬稿員」欄位,簽有「恕直」二字。透過國史館典藏的 1948 年春季度《臺灣電力公司職員錄》,我們在「總經理室」編制中,找到這位 1946 年 5 月到職的副管理師「黃恕直」先生。檔案顯示,公司徽修正的函稿便是由黃先生負責擬稿,他在這組歷史悠久的企業識別 LOGO 誕生中扮演了關鍵角色。 國史館典藏的 1948 年春季度《臺灣電力公司職員錄》,記錄了黃恕直的相關資訊。圖片來源 / 國史館   奠定 70 年,超越時代的設計規範 公文中可見 LOGO 完整圖樣與細部說明,連鉛筆訂正的痕跡都清晰可見,顯示設計並非一次到位,而是經過反覆推敲與嚴謹調整。修改後的完整版本,刊登在同年 4 月 30 日發行的台電《勵進月刊》上,從此正式成為台電的官方象徵。 檔案公文內容顯示,從 LOGO 本身的字體與符號顏色、「台電」圖形化後的長寬與角度、乃至於閃電符號的筆畫細節,皆有精準的數值規範。 這不只是一份設計草圖,它更像是一份工程圖說——每個元素的位置、大小、角度都經過仔細計算,不容許絲毫的隨意或偏差。 說明文字末尾特別強調:「凡應用本公徽,不論大小,均須按照上面標準繪製」——這句話看似尋常,卻透露出官方的慎重態度。無論是印在名片上的微小圖案,或是掛在大樓外牆的巨型招牌,都必須嚴格遵守同樣的比例與規格。 「修正公司徽圖」的說明文字裡,各個圖像細節都有精準的數值規範。圖片來源 /國家檔案資訊網   這種對視覺識別系統(CIS)的堅持,在現代已是設計產業慣例,但若回望 1940 年代的臺灣,這無疑是相當前瞻的概念。這些檔案細節,映證了台電公司自成立之初,便具備極嚴謹的組織性格——這不僅是單純的美學要求,更是一種對專業標準的堅持與細節的極致重視。 七十餘年後,這個 LOGO 無論出現在工程車、文宣品、員工制服,或街頭巷尾的任何角落,都始終維持著整齊劃一的樣式。仔細觀察便會發現,無論是在偏遠山區高聳的輸電鐵塔旁,或是都會區的小型變電箱上,閃電符號與「台電」二字始終是記憶中的模樣。這份視覺一致性,在今日或許理所當然,但若回到七十多年前,在印刷技術尚未標準化、各地施工條件差異極大的年代,能夠貫徹如此統一,其背後所需的組織管理能力與執行紀律,實不容小覷。 值得注意的是:台電 LOGO 中的閃電花紋,以及宛如正/倒三角形的「台」、「電」字樣,皆受到日治時期部分電力事業社徽的影響。而圍繞 LOGO 周邊的三環圖樣,則代表 1946 年出資成立台電公司的「行政院資源委員會」。因此,包括今日常見的「中油」、「台糖」等,這些戰後初期由資委會成立的企業,其 LOGO 皆有著同樣的三環圖樣。這樣的時代共同點,是不是很有趣呢?   仔細觀察,你發現了嗎?台灣中油股份有限公司、台灣糖業股份有限公司、台灣電力公司現行的 LOGO 都有著同樣的三環圖樣。圖片來源 / Wikipedia   從企業識別到生活印記 1952 年 5 月 1 日,台灣電力公司的「新竹變電所」(即今新竹市光復路上的「新竹一次變電所」)舉行竣工典禮。留存的歷史影像清晰可見,當時新竹變電所的門口,已能見到台電 LOGO 的標誌。 距離 1947 年「修正公司徽圖」發布不過短短五年,但新竹變電所門上的標誌,無論是閃電的折角、字體的幾何結構,乃至於外圈的三環比例,都精準再現了檔案裡「鉛筆訂正」後的設計細節。這顯示台電在戰後初期不僅致力於硬體建設,在企業識別的執行度上,同樣貫徹了嚴謹的意志。   1952年台灣電力公司門口的「台電」徽圖,施幹克(Hubert G. Schenck,前排右四)、臺灣省政府主席吳國楨(前排右三)和台電相關人員一同合影留念。圖片來源 / 國家檔案資訊網   儘管時代不斷變遷,今日的台電公司持續在廣告文宣上創新視覺設計,從社群媒體的活潑圖文到年輕化的品牌形象,皆試圖與時俱進地與民眾對話。然而,這個與公司歷史同樣悠久的 LOGO,承載著當年嚴謹的設計底蘊,走過七十多個年頭,已成為台電最核心且深植人心的視覺識別。 這個小小的標誌,卻濃縮了豐富的故事。從黃恕直副管理師在總經理室的精心擬稿,精確到角度與數值的設計規範;從日治時期電力社徽的影響,到融入資源委員會三環圖樣的時代印記;從戰後初期臺灣的重建氛圍,到今日遍布全臺的電力網絡——每一個細節,都是一段歷史的註腳。 下次走在街頭,當你的目光停留在電線桿、變電箱,或手中的電費單上時,或許能透過對每個小細節的觀察,感受到 LOGO 所連結的種種歷史線索。那個簡潔的閃電符號,不只是電力的象徵,更是近代臺灣發展的歷史見證;那些幾何化的「台」、「電」字樣,承載的不僅是企業識別,更是一整個世代的集體記憶:有一種雋永的經典,叫做台電 LOGO。   參考資料與延伸閱讀 國家發展委員會檔案管理局典藏檔案,全宗名「台灣電力股份有限公司」,檔號A313310000K/0036/15/1/1/00。 〈臺灣電力公司「公司徽」圖〉,收錄於台電《勵進月刊》,1:2(1947),頁35。 〈臺灣電力公司職員錄〉,《資源委員會》,國史館藏,數位典藏號:003-010102-2499。 張椀喬、吳岱欒,〈解密台電×檔案—解碼台電公司徽街頭巷尾親切的來電標誌〉,《台電月刊》,第702期(2021.6),頁44-48。

2024.03.04

冷知識

以日月潭為核心的濁水溪流域水力發電設施系統圖
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。    

2024.09.30

日月潭, 濁水溪, 水力發電, 文化路徑

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

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