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小水力大潛能 低碳永續細水長流
水力發電是潔淨的再生能源,也是台灣曾經的發電要角。由於我國水力發電的發展甚早,絕大多數水源豐沛、環境條件適合的地點都已經建有發電設施,是相當成熟的自然資源應用模式。表面上,水力發電的開發與建置看似漸趨飽和,不過台電公司透過因地制宜採用最適當的發電模式,並靈活地縮小機組規模,讓更多水源的發電潛力獲得應用。
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小水力發電計畫啟動
隨著環保永續的意識抬頭、綠能轉型成為國際趨勢,肩負著電力供應使命的台電也積極拓展再生能源,舉凡風力發電、太陽光電等,都是重要的綠能開發項目;其中,台電電源開發處於105年開始規劃「全台小水力發電第一期計畫」,所謂的「小水力發電」指的是利用圳路或既有水利設施,設置未達二萬瓩(kW)的水力發電系統,這非但不影響水利設施的既有功能,反而還額外產出潔淨的電力,讓每一滴水資源都能發揮最大的價值。 「我們總共有三個檢驗隊,分別負責土木、機械、電力,而小水力發電計畫目前就是第二檢驗隊負責推動。」海域風電施工處(以下簡稱海工處)處長潘元章說明,小水力發電計畫是經濟部水利署主導的開發計畫,原先委請台電綜合施工處負責工程監造,不過為響應「公部門派遣人力歸零」政策,於是台電在小水力計畫初期的地質鑽探調查階段,便針對人力與執行單位重新規劃,轉由海工處接棒,以持續推動全台各地案場的機組建置。
問及案場地點是如何遴選的,海工處第二檢驗隊經理黃于恒指出,團隊會從裝置容量、使用率、成本回收年限……等眾多面向進行可行性研究,他說:「當時電源開發處從學術界報告、水利署既有研究等來源中挑選了20個場址,再評估它們的可行性,而第一期計畫則是從這20個場址裡面再選出7個,來進行第二階段的評選,並在通過經濟部核定後開始執行。」
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不遠千里、不畏挑戰 貫徹監造使命
全台小水力發電第一期計畫共計7處場址,分別坐落在桃園市龍潭區(1處)、南投縣竹山鎮(4處)及雲林縣林內鄉(2處),對於負責監造工程的海工處第二檢驗隊而言,在各個工地之間奔波早已成為常態。 黃于恒分享自己的工作安排:「我一個禮拜大概會有4天待在竹山和林內,其實這兩個鄉鎮算是很接近的,另外1天則是到桃園的龍潭,也就是石圳(指石門大圳)那邊的工地,時間分配還算平均。這個計畫是我們台電自辦監造,所以我們有同仁駐派在現場進行監造檢驗的工作,所以論辛苦還是比不上常駐現場的同仁們。」
而細數計畫推動過程的困難之處,計畫初期的用地取得,無疑是一個令人印象深刻的過程。潘元章表示:「小水力計畫的廠房用地大部分都是屬於水利署的國有財產,所以必須和相關單位協商,包括國有財產署、水利署北區和中區水資源局、第五及第六河川局等等;另一方面,因為這些既有水源在下游是作為農業灌溉使用,所以相關的管理單位也要去交涉,像是案場所在地區的農田水利會;甚至有些土地本來已有民間的承租戶、或是廠房所在地的社區住戶,也都需要妥善溝通,還好有地權溝通經驗豐富的台電中區施工處提供協助。」 為了與各家機關、相關民眾達成用地取得的共識,海工處多次舉辦協商會議以及說明會,更攜手中區施工處展現台電單位間互助的情誼,同心協力地與各界溝通,讓土地取得過程較為順利,也讓再生能源的建設得以進一步扎根。
此外,從109年開始席捲全球的新冠肺炎疫情也對工程造成不小影響。潘元章說明,小水力計畫的設施建造可以分成水輪機機組和廠房土建工程兩大部分,機組設備本身是向外國廠商訂製的,製造期約需6個月,再加上2個月左右的船運時間,抵達場址並裝設完畢後,還需要大約4個月的運轉測試,受疫情的影響程度相對輕微;相較之下,土建工程卻深受衝擊,除了器材物料的進口面臨不確定性,承攬商也遭逢人力調度的考驗,缺工問題成了工期進度的絆腳石。 另外,黃于恒認為小水力工程的關鍵在是否可以停水施工的問題,他解釋:「我們的案場幾乎都沒有新闢水路,有些是要在現有的水利設施裝閘門,像是石門大圳、集集攔河堰的南岸聯絡渠道等等,為了裝閘門就必須停水,但相對地會讓下游暫時無法用水,經過協調能夠停水的次數非常有限,一年只有1到2次,所以也是不小的挑戰。」 不過儘管受到各種因素干擾,讓計畫期程被迫放緩腳步,海工處仍然絲毫沒有懈怠,持續滾動式檢討施工品質與狀況,以把關各地案場的工程進度,針對停水施工的寶貴機會,同仁們也強化與廠商的溝通,並以高標準落實監造職責,希望追求工程品質的同時讓效率最大化,減輕停水造成的不便。根據執行現況,海工處目標在111年年底完成2個場址的機組測試並接受調度,112年3月以前再完成另外3個場址,其餘2個位在林內鄉、較晚動工的場址,維持目前施工節奏則有望在112年6月如期竣工。
而除了監督工程進度與品質之外,工作安全也是海工處極為重視的項目。潘元章說:「在台灣,工人們的工安意識普遍不足,所以如果要建立出安全的作業環境、讓所有工作人員遵循安全的工作行為,就必須苦口婆心、不厭其煩地反覆叮嚀。」他認為,不論是願景多麼美好的工程,如果建造過程疏忽了安全,還是難免模糊了建設的美意。
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綠能小兵立大功
小水力發電第一期計畫的7部機組全數完成後,預計可以達到16MW的總裝置容量,雖然無法和更具規模的其他電力來源相提並論,但小水力發電是水力資源的充分利用,其具有更豐富可貴的意義。 潘元章強調減碳不再只是口號而已,如何以實際行動邁向碳中和已經是全世界的共同課題,而再生能源的價值正是在於發電過程不會產生污染,他說:「運用這些水資源進行發電,既不會額外消耗資源,原有的灌溉功能也不會受到影響,長久下來累積的效益不可小覷。」 除此之外,小水力發電亦有望成為推動社區營造的一股助力,潘元章舉例,竹山的案場鄰近當地的親水公園,並有健行步道與自行車道等休閒設施,因此海工處針對小水力機組的廠房設計了與週遭環境呼應的建築彩繪,讓水力發電設施融入在地,未來民眾前往公園從事休閒活動時,還可以經過小水力機組、增進對綠能的認識。黃于恒也說道:「我們第一期計畫完工前,會在其中一個案場設置解說場域,可以為民眾介紹小水力發電的潛力和環保意義。」
身為工程監造單位,海工處秉持務實嚴謹的態度推動全台小水力發電第一期計畫,縱使執行過程面臨各種挑戰,同仁們仍然踏穩堅韌的腳步,期許小水力發電計畫的完工,可以讓台灣距離低碳永續的未來更靠近一步。