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【臺灣百年電業史話04】電力公司

發布日期:2025-09-29

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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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。

2025.09.15

龜山發電所, 水輪機, 傅聶宏

In The Nishimon Market Taihoku 1939
【臺灣百年電業史話03】電燈

"臺北自開點電氣燈以來,不啻於黑暗世界而放一大光明,使人眼為之明、神為之旺!" 1905 年,當龜山發電所開始向臺北送電、讓一盞又一盞的電燈在市區亮起以後,《臺灣日日新報》的記者,曾如此描述城市裡的嶄新氣象。此後的一、二十年間,我們會在報紙上不斷看見同樣的敘述,逐漸發生在全島的各個城市。 例如, 1913 年「宜蘭電氣株式會社」開始送電以後,一個月內就點亮當地將近兩千盞電燈,「美夜光輝燦爛,五光十色,不似從前之黑暗」。同年在新竹,電燈的普及則帶動城市風貌的改造,移入人口與房屋數量都因此增加,「市街面目為之一變,展現出活力」。 從這些描述來看,日治前期電燈在全島各地陸續出現,顯然帶來極大的衝擊與改變。但具體來說,電燈究竟在哪些方面改造了人們的生活呢? 徬徨感 如同火車曾被視為「黑色妖馬」,照相曾被誤會為「攝魂術」,電燈剛剛出現在世間的時候,也曾因為人們的不理解,而引起一些恐懼。 據說 1891 年,美國白宮呼應當時潮流,裝設了電線與電燈。不過,時任總統哈里森(Benjamin Harrison)與他的夫人始終害怕電流,從不肯親手觸碰電燈開關。這則軼聞,今天仍寫在白宮歷史協會(White House Historical Association)的網站裡。美國總統尚且如此,同時代的臺灣民眾面對到電燈這樣的陌生事物,會感到緊張惶惑,也是很自然的事情吧! 出身新竹北埔的文學家龍瑛宗,在 1979 年發表的小說《夜流》,曾描繪出這樣一種感受。小說裡,他寫 1910 年代一群仍在使用油燈的農村民眾,正議論著臺北城裡,出現了一種名為「電燈」的不可思議之物。 有些人說,「電燈」是外國人「造出來的魔物」,有人則猜測,「電燈」是被放大的螢火蟲。總而言之,「電燈」對於當時的農村居民而言,仍是超越常識的一種存在。《夜流》其實是帶有自傳性質的小說,前述種種,或許就出自於龍瑛宗在北埔的成長記憶。 「文明」的展示與追求 對於未曾接受教育的民眾來說,電燈以及其他各類「文明」事物,意味著某種神秘力量。有本事操縱這股力量的人,也就能夠讓老百姓感到敬畏 —— 有時候,統治者也會利用這點,刻意展示各種各樣的建設成果,藉以表現他們對於「文明」的高度掌控。 1899 年,殖民政府的官員們,便曾帶領一群北臺灣原住民部落的頭目,參觀臺北的現代化建設。鮮少與外界接觸的族人一見到電燈,果然驚愕地開始議論:「日本人是不是連日月都能做出來啊?」——部落領袖的敬佩與懾服,正是這場參訪活動想要達成的效果。 不光是原住民,出身臺中清水地區的著名仕紳楊肇嘉,在 1908 初次造訪臺北時,也初次見識到電燈、電話等新奇事物,並且驚訝到「差不多整夜都沒有睡著」。數年後,返回清水的楊肇嘉開始參與地方政治事務。這段期間,他最積極推動的地方建設計畫就是架設電燈,幫助他的家鄉「從黑暗走向光明」。 1920 年,楊肇嘉正式成為清水「街長」(即當時的鎮長)。在他上任後不久,清水也順利點亮電燈,成為現代化的城鎮。這件事情不僅令楊肇嘉感到寬慰,也為地方上的鄉親父老帶來「歡欣、樂觀和希望」 —— 看來,電燈不只能夠在夜間提供照明,更能幫助一個聚落躋身「文明」行列,為聚落裡的人們創造出進步的自信心。 1939 年臺北新起街市場(西門紅樓)裡燈光燦爛的景象。(圖像來源:Wikipedia)   夜間行動力的提升 驚訝歸驚訝,人們還是很快就接受了電燈,並且適應它所引起的一連串變化。其中最重要的,是夜間行動能力的大幅增長。 在電燈出現之前,人類還是擁有蠟燭、油燈、瓦斯燈。只不過,這些照明工具的亮度始終有限。相對來說,沿著街道鋪展開來的電燈,才能真正在現代城鎮裡創造足夠明亮的活動空間。 與此同時,城市的夜間秩序,也因為電燈而變得穩定。每當某個角落在暗夜裡屢屢發生治安事件,地方政府便會藉由裝設電燈、增加照明來減少犯罪機率。此外,電燈對於公共衛生的提振,也有意想不到的效果。 1913 年,《臺灣日日新報》上一篇題名為「穢所燃燈」的報導便指出:由於臺北市內有太多路人趁著夜間昏暗隨意便溺,民間組成的「臺北防疫組合」打算動用經費,在特定地點增設電燈,嚇阻這樣的脫序行為。 電燈開始在臺灣廣泛應用的時代,現代的「休閒」觀念逐漸普及,民間消費力也迅速增長。翻開當時的報紙,我們會發現越來越多舉行於夜間的「納涼會」、「商品廉賣會」、「電影放映會」。熱鬧街區裡的商店,更是把營業時間延長到深夜。一些店家則會強調店內擁有先進的電燈照明設備,或設計眩人耳目的電燈裝飾作為廣告看板,藉以招攬顧客。 1937年,一群高校生在臺北京町的燈光之下舉辦遊行的場景。(圖像來源:wikipedia)   「不夜城」與尚未點亮的農村 "輝煌的電光,漸漸地逞威,要代替太陽支配世界了。" 如同文學家王詩琅的小說《夜雨》所述,在現代世界裡,電燈宛若暗夜裡的太陽,形塑了我們的生活樣貌。日治時期的報刊或詩詞,經常會用「不夜城」這個詞,來描述裝設電燈之後的城鎮景況。當黑夜如同白晝一樣光亮,夜晚便不再是理所當然的休息時間,而能夠創造更豐富的生活內容。 根據總督府的統計報告, 1905 年,臺灣使用的電燈數量,大約只在 5000 盞左右。到了 1940 年,這個數字已經成長了 60 萬盞。 35 年間,整座島嶼在夜晚所能獲得的光亮,增加了百倍有餘。 值得注意的是,所有這些變化,並非遍及整座島嶼。二戰結束以前,臺灣的電燈普及率其實只達到 35% - 40% 左右。很長一段時間,許多鄉村地區仍使用著油燈與蠟燭,直到 20 世紀後期才陸續因為「農村電化」而進入電燈時代 —— 那就是之後的篇章所要講述的另一個故事了。   參考資料與延伸閱讀 Betty C. Monkman, “The White House Gets Electric Lighting, 1891,” The White House Historical Association website. 王學新編,《日治時期臺北桃園地區原住民史料彙編之一:理蕃政策》,南投:國史館台灣文獻館,2011。 楊肇嘉,《楊肇嘉回憶錄》,臺北:三民,2004。 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。 Jane Brox著,田菡譯,《光明的追求:從獸脂、蠟燭、鯨油、煤氣到輸電網》,臺北:臉譜,2020。

2025.09.22

龍瑛宗, 楊肇嘉, 臺北防疫組合

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

1977年清水地熱試驗廠前合影。左六為黃克剛,左七為徐賢修。
臺灣地熱發電史上的兩個關鍵人物:黃克剛、徐賢修

1981 年,位於宜蘭清水溪畔的「清水地熱發電廠」正式啟用。從地熱井湧出的水蒸氣,成功轉化為帶動發電機運轉的強大能量。自此,臺灣成為全球第 14 個擁有地熱電廠的國家,為電力事業發展史寫下全新篇章。 其實,在清水地熱發電廠落成以前,地熱發電的資源勘查與技術探索,已在臺灣進行了將近二十年。參與其事的人們,亦曾留下相關憶述。蒐集這些資料並稍加排比,不僅有助於重建臺灣地熱發電的歷史,也讓我們看見推動歷史演進的關鍵人物。 其中,黃克剛與徐賢修,是特別值得留意的兩個名字。作為擘劃藍圖的政務官與現場執行的工程師,他們分別在不同的角色位置,為臺灣的地熱發電貢獻了重要力量。   從大屯火山到宜蘭清水,長達十餘年的地熱探勘 發展地熱發電的第一步,自然得從地熱資源的找尋開始。早在 1960 年代初期,前經濟部部長李國鼎(時任美援會秘書長兼經濟部礦業研究服務組召集人)接受美軍顧問團工程師的建議,決定在臺灣推動這項技術。而在全島地熱資源的初步勘查當中,地面徵兆(亦即地表可見的溫泉、硫氣孔……等地底熱源的存在徵象)明顯且密集的陽明山,便成為首要發展重點。 地熱井的鑽探,旋即在陽明山一帶陸續開展。同時期,任職於經濟部礦業服務研究組的工程師黃克剛先生,也受命參與其事。 1968 年聯合礦業研究所成立後,他更進一步成為「地熱資源小組」的召集人。但據他所述,陽明山的地熱井水,始終存在著難以解決的酸性腐蝕問題,地熱發電廠的建設計畫也隨之擱置。 不過,地熱資源的探勘並未就此停止。 1973 年「工業技術研究院」成立,黃克剛也隨著組織整併,來到工研院的「礦業研究所」服務,持續在臺灣各地進行地熱資源探勘。三年後,他與同事在宜蘭大同的清水村鑽鑿了一個三百多公尺的測溫井。根據他在《父子雙傑 清華傳承:徐賢修與徐遐生兩位校長的故事》一書中的憶述,這口井的地熱水溫度適合,水質亦屬鹼性,不會有陽明山區地熱水的酸蝕問題! 《台電四十年》當中關於清水地熱發電廠的報導。(圖像來源:《台電四十年》)   新竹科學園區的推手,也推動了清水地熱發電廠的建設? 清水地熱井的鑽探成果,無疑為沉寂許久的地熱發電計畫,帶來嶄新動能。時任國家科學委員會主委徐賢修得知消息以後,當即乘著吉普車、橫越清水溪,親自到現場進行視察。 1976 年夏天,徐賢修進一步組織考察團,前往日本參觀地熱發電廠的運作,之後又邀集學者與經濟部旗下國營事業,在國科會成立研究小組,並說服海外專家王大蔚來臺主持宜蘭清水的地熱發電建設計畫。 時年 40 歲的王大蔚,在美國加州蓋瑟的地熱發電廠任職長達十年,擁有豐富的實務經驗,正是當時臺灣最需要的人才。1977 年,也就是黃克剛等人在清水鑽鑿測溫井的一年後,「清水地熱試驗廠」已開始試運轉。如此神速的進展,有相當一部分應歸功於徐賢修的推動。 提起徐賢修,人們多半想起 1980 年成立的「新竹科學園區」——此一對於臺灣饒富貢獻的高科技產業重鎮,正是由他在國科會主委任內一手擘劃。另一方面,啟用於 1981 年、總裝置容量達到 3 MW的清水地熱發電廠,亦是由徐賢修大力促成。從產業聚落建設到新能源開發,這位出身科學界的政務官所做的種種籌劃,可謂高瞻遠矚。 1977年清水地熱試驗廠前合影。左六為黃克剛,左七為徐賢修。(圖像來源:工業技術研究院.地熱發電單一服務窗口網站)   1977 年,當徐賢修來到「清水地熱試驗廠」視察的時候,曾經與在場眾人合影留念。這張照片裡,黃克剛就站在他的身旁。 在 1970 年代的石油危機時期,地熱發電做為臺灣探尋新興能源的需求與盼望,越顯迫切。當這兩個人在試驗廠裡目睹發電機運轉的時候,必定也都會有深刻的感觸吧! 後來的時代裡,清水地熱發電廠一度受挫於技術瓶頸而歸於沉寂,但追求地熱發電的夢想,在臺灣始終未曾止息。 2021 年,經過地熱井修復、機組更新的清水地熱發電廠,在中央、地方、民間公司的通力合作之下,再次開始運轉。而這次,它的發電機組裝置容量達到 4.2 MW,寫下全新紀錄。 夢想不一定能完全實現,但可以交棒接力。黃克剛、徐賢修開啟了一個時代,而他們的的後繼者仍在持續逐夢,持續為這個故事撰寫新的篇章。   參考資料與延伸閱讀 羅文輝,〈地熱發電廠開始供電〉,《台灣光華雜誌》,1979。 鄭瑞熾,〈礦冶耆宿黃克剛先生辭世〉,《鑛冶》,61:4(臺北,2017),頁143。 王仕琦採訪撰稿,《父子雙傑 清華傳承:徐賢修與徐遐生兩位校長的故事》(新竹:國立清華大學出版社,2012),第8章,「發展地熱發電」,頁152-153。 林欣誼等,《水水蘭陽.百年電火》,臺北:台電,2021。 工業技術研究院.地熱發電單一服務窗口網站,「臺灣地熱大事紀」。 〈首座民營MW級地熱電廠啟用 機組容量4.2MW〉,經濟部網站新聞稿,2021年11月23日發布。

2025.11.24

徐賢修, 黃克剛, 清水地熱發電廠

新武界引水隧道在全斷面隧道鑽掘機TBM鑽掘下,於民國91年6月7日上午11時準確貫通之刹那
台電人不僅懂發電,也要懂土木工程:TBM隧道鑽掘機對水力發電廠的影響

作者:張哲翰 台灣電力公司對於水力發電廠的管理,並不只是從興建工程完畢之後才開始,而是從工程還未啟動前就已經開始進行。 首先,在興建之前計畫工程師需要進行各項規劃、繪圖、以及後續與工程單位的接洽,就如同土木工程專業出身的營建處退休計畫經理陳天明先生,他是這樣描述在「新武界隧道及栗栖溪引水工程」中他所扮演的角色:「現代化的施工,就是必須要有舊資料,說日月潭到底多高、潭水多少,也必須有現代的機械去完成,所以你兩個都要懂,要知道怎麼樣配合」、「那時候我的位置是計畫工程師,就是營建處跟抽蓄工程處的一個橋梁啦」。 其次,是計畫確認後,工程就開始交由工程單位進行。像是「明湖抽蓄水力發電工程」委以明湖施工處(水力發電工程處明湖分處)、[1]「明潭抽蓄水力發電工程」以及「新武界隧道及栗栖溪引水工程」由抽蓄工程處進行施工。[2]尤其是水力發電工程,有很多的地下、隧道、壩體開挖的工程,這時候土木工程專業出身的土木工程師、地質研究專業出身的地質師,就非常重要。以退休策略行政系統副總經理李鴻洲先生為例,他如此描述地質師的工作重要性:「地質師的工作就是要地質調查、地質研判。因為隧道開挖,傳統的隧道工程的話都先鑽孔,鑽完之後,裝藥然後就開炸,開炸以後就空氣不好,就必須要通風,通風完以後空氣好一點就出碴,出碴完之後,我們地質師就必須到現場去看著這個岩盤面,來做岩體分類,這個地質好不好?有沒有什麼破碎段、斷層帶?那我要採取哪一種支撐?地質比較好的話支撐就比較少,地質不好的話支撐就比較多,所以地質師的工作非常的重要。」 而當工程逐漸完成,才換成機電、電氣專業的工程師,進行發電測試與維運等工作。 有趣的是,戰後初期像台灣各地的發電廠修復,除了依靠留用的日本技師、技手,以及日本時代養成的台灣技術人員之外,主要是美援之下,對歐美方面顧問專家的依賴,像是烏來發電廠的修復,則是在美援支助下,台灣技術人才大量投入所完成;霧社壩與萬大發電廠的修復工程,則是效法美國田納西河谷管理局(Tennessee Valley Authority, 簡稱TVA)的整合管理經驗,依據美國墾務局的評估為最終依歸,並任用許多美國工作人員,才完成此工程。[3] 隨著經驗的累積,各項技術更廣泛地採納各方優勢,逐步形成台灣典範式的經驗。像是1960年代以前,在各項工程中廣泛使用的傳統鑽炸開挖方式,到了1970年代起,則逐步引進瑞典產製之鑽堡機(Jumbo),1981年至1984年的「明湖抽蓄水力發電工程」中,則引進瑞典製的鑽岩機(Atlas Wagon Drill)進行鑽孔作業,之後再於鑽孔內埋設炸藥,以結線方式遙控開炸。而隨著開炸技術的累積,更能成熟駕馭勻滑開炸技術(Smooth Blasting),尤其是在1987年至1991年全面應用在「明潭抽蓄水力發電工程」中。 1999年開啟的「新武界隧道及栗栖溪引水工程」中,全長16.5公里的引水隧道,中游段的6.5公里,因為透過901.5公尺的水平地質鑽探,判斷地質較為均質,掌握了地質的詳細情況,進而採用美、歐、日等地都逐漸發展成熟的全斷面隧道挖掘機(Tunnel Boring Machine,簡稱TBM),從2000年7月開始至2002年6月順利貫通,相較於傳統鑽炸方法,不僅有較小的環境破壞、較安全的施工過程,並且更具有高效率的挖掘速度,單日最高可鑽掘至44.3公尺,每月平均315公尺,為後續許多隧道鑽掘工程留下豐富經驗與典範。 而這次TBM鑽掘貫通成功所留下的感動,或許就如同李鴻洲先生描述:「我幾乎每天會到現場去,跑到TBM機座上方,看鑽的東西,一邊鑽一邊推,兩、三個鐘頭就進去二、三十公分,看著這個隧道不斷的往前走,令人非常的激動、非常印象深刻。」 新武界引水隧道工程使用全斷面隧道鑽掘機(Tunnel Boring Machine,簡稱TBM)施工法。 圖片來源:台灣電力公司提供 新武界引水隧道TBM之全景。 圖片來源:台灣電力公司提供 新武界引水隧道在TBM鑽掘下,於民國91年6月7日上午11時準確貫通之刹那。 圖片來源:台灣電力公司提供 [1] 〈十二項建設 明湖抽蓄水力發電工程〉,「榮民文化網」https://lov.vac.gov.tw/zh-tw/pioneer_c_4_111.htm?1,瀏覽日期:2024.06.25;《明湖抽畜水力發電工程完工報告》,行政院退輔會榮工處,1988,「國家圖書館:臺灣鄉土書目資料庫」,http://localdoc.ncl.edu.tw/tmld/detail1.jsp?xmlid=0000718703&displayMode=detail&title=%E6%98%8E%E6%B9%96%E6%8A%BD%E7%95%9C%E6%B0%B4%E5%8A%9B%E7%99%BC%E9%9B%BB%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%AE%8C%E5%B7%A5%E5%A0%B1%E5%91%8A&isBrowsing=true,瀏覽日期:2024.06.25。[2] 〈明潭抽蓄發電計畫頭水隧道修改設計圖〉,「國家文化記憶庫」https://tcmb.culture.tw/zh-tw/detail?indexCode=drnh&id=031-070500-0011;〈明潭抽蓄水力發電計畫給水、排水及壓縮空氣系統設計圖審查意見〉,「國家文化記憶庫」https://tcmb.culture.tw/zh-tw/detail?indexCode=drnh&id=031-070500-0007;〈95年度工程優良獎 獲獎工程:新武界隧道及栗栖溪引水工程,主辦單位:臺灣電力股份有限公司抽蓄工程處〉,「中國工程師學會」http://www.cie.org.tw/Honors/HonorsDetail?ch_id=8。[3] 台灣電力股份有限公司,《濁水溪:引水成電 川流不息》(台北:台灣電力股份有限公司,2018),頁90。

2024.12.11

水力發電, 武界, TBM, 土木工程, 台電職人

1965 年裝設於澎湖白沙後寮的風力發電機。
1960 年代的風電技術,比你想的更加先進?

談到臺灣的風力發電,人們的目光多半聚焦於近年西部沿海風場的發展,卻鮮少注意到,半個多世紀前的澎湖,早已進行過一場開創性的實驗。 近期,台電出版的《島嶼有光:澎湖、金門、馬祖供電物語》,完整披露了1965年澎湖後寮曾裝設風力發電機的這段佚史。作者還找到當年負責維修工作的蔡文華先生,協助訪查風機舊址。也因為有這本書的出版,這段幾近被遺忘的故事,才逐漸為人所知。 不過,關於後寮風機的建設背景,《島嶼有光》只簡略提到它的建設緣由,可能與 1961 年台電機電處處長周春傳的丹麥考察經驗有關。那麼,是否還有其他資料能補充這段歷史? 翻查當年的報刊雜誌,也許是一條可行的研究途徑。這篇文章蒐集了《徵信新聞報》、《中央日報》、澎湖《建國日報》 在 1965 年前後關於澎湖風機建設的報導,試圖從這些史料中挖掘更多細節,讓這段歷史更為鮮明可感。 1965 年裝設於澎湖白沙後寮的風力發電機。(圖像引用自澎湖縣政府文化局「澎湖記憶數位資料庫與檢索系統」) -  其實,在澎湖發展風力發電的構想,早在 1951 年便已有相關報導。1959 年,更有當地工廠技師成功自製風力發電機的消息,但也僅只是曇花一現,未能持續推展。直到 1960 年代初期,由台電一手主導的風機建設,才真正為澎湖的民生用電帶來實質影響。 根據報導,這座風機由台電修理廠技術人員「自行仿造丹麥設計製造」,於 1964 年底完工,準備運往澎湖後寮的牛頭山進行裝設。同時,高達 12 公尺的鋼骨水泥基座也已動工。台電估算,整體工程費用約落在新台幣 95 萬至 100 萬元之間。 1965 年 6 月 7 日,台電工程師杜樹林率領六名技術人員抵達澎湖,翌日正式動工,並於 7 月底完竣。後續的試運轉亦進展順利,只待冬季季風來臨,風機便能投入供電。  9 月 17 日下午 3 點,這部高達 18 公尺、重達 11 公噸的風機終於啟動,扇葉開始運轉,產生的電力亦成功併入輸電網絡,為澎湖的電力發展史揭開新頁。 值得注意的是,澎湖《建國日報》的一篇報導,揭露了更多關於這部風機能夠自動迎風、避風等等的技術細節: 全部採用全自動控制方式,利用風速迴轉儀,當季節風達到每秒五公尺以上時,風速繼電器動作開始,自動控制,再由風標所標示之風向,風向繼電器操作小馬達,使機身對準風向迎受正面風力,當時放鬆煞車。風翼逐漸轉動至每分鐘六0轉時,塔頂之發電機即可達到每分鐘九00轉之轉速,自動併聯供電。則運轉之中,遇有風向改變或強弱變動時,機身可自動調整方向,使在每秒五公尺至十五公尺風力均可利用,遇有強風時,機身自動轉動,使翼片與風向平行,避開正面風壓。  —— 看來, 1965 年裝設於澎湖的這部風力發電機,其所採用的技術,可能比我們所想像的都還要更為進步! 大致因為成本效益等種種考量, 1973 年,台電決定讓後寮風機停止運轉(相關故事,可參見〈尋訪風的來處:蔡文華與澎湖第一部風力發電機〉)。儘管這部風機的運作時間只有 8 年左右,它仍舊是臺灣風電技術發展史一個饒富意義的起跑點。 今天,臺灣與澎湖的風電建設正如火如荼地開展,並逐步成為能源轉型過程裡的中堅力量。隨著一座座風機的扇葉轉動,我們也終將實現前人的理想,將臺灣海峽裡的強烈海風,轉化為源源不絕的豐沛能源。 參考資料 〈澎湖計劃風力發電〉,《中央日報》,1951年4月28日第5版。 〈風力發電研試成功〉,《中央日報》,1959年3月1日第6版。 〈風力發電機 各方感興趣 縣農會請代製一部〉,《中央日報》,1959年3月4日第6版。 〈風力發電設備 台電著手試製〉,《徵信新聞報》,1963年7月13日第2版。 〈臺電擬開發新電源 研究風力發電 周春傳協理答覆省議員詢問〉,《中央日報》,1963年7月13日第5版。 〈利用風力發電 台電決在澎湖 裝風力發電機〉,《徵信新聞報》,1964年11月6日第6版。 〈澎風力發電機 下月底可竣工如效果良好 將普遍裝設〉,《徵信新聞報》,1965年1月9日第6版。 〈風力發電機 下週運澎湖道道地地是國產 試驗良好再續建〉,《徵信新聞報》,1965年4月17日第5版。 〈澎風力發電廠 九月間可啟用〉,《中央日報》,1965年4月17日第3版。 〈臺電將在澎 用風力發電〉,《中央日報》,1964年11月6日第3版。 〈利用風力發電 在澎進行試驗台電工程隊昨抵達 本月底可裝設完成〉,《徵信新聞報》,1965年6月8日第2版。 〈台電利用風力發電 第一座發電機 今在後寮試裝〉,《建國日報》,1965年6月9日第2版。 〈澎湖首座風力發電廠開始供電〉,《中央日報》,1965年7月6日第5版。 〈澎湖風力發電機 今正式啟用同時並納入供電系統〉,《徵信新聞報》,1965年9月17日第6版。 〈臺電在澎湖新貢獻 利用風力發電啟用情況良好〉,《中央日報》,1965年9月17日第3版。 〈後寮風力發電機 試車情形極良好〉、〈自動風力發電廠簡介〉,《建國日報》,1965年9月18日第2版。 草地郎,〈風力發電與澎湖建設〉,《澎湖建設》(1964.12.15),頁10。

2025.02.27

後寮風機, 周春傳, 杜樹林

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