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能源轉型荒與慌10/小水力發電 躍綠能現在進行式

提要

設備壽命長、對環境破壞較小,只要遍地開花,就能發揮螞蟻雄兵本事,串起一座座微電網…

安農萬富小水力電廠是全台首個河川小水力電廠,自安農溪引水發電,成了溪上泛舟新「景點」。 記者黃義書/攝影
安農萬富小水力電廠是全台首個河川小水力電廠,自安農溪引水發電,成了溪上泛舟新「景點」。 記者黃義書/攝影

本文共1579字

經濟日報 記者孫嘉君、孫靖媛、徐珮君/專題報導

2025年台灣將進入大燃氣時代,至2050年實現淨零碳排。處在能源轉型期的台灣,小水力、地熱與氫能發電的故事剛起步,也有人寄希望於小型核能反應爐,誰會是明日之星呢?

北部唯一可泛舟的宜蘭安農溪,是夏日不容錯過的消暑勝地,眼尖的人可在這條溪流的尾端,發現一座「小小發電廠」:它是只有座標、沒有地址的安農萬富小水力發電案場。從遠處走來,一路可聽見溪水帶動水輪機轟轟作響,不說不知道,這個案場,剛與台積電(2330)簽下國內首張小水力購電合約。

「一般水力設備碰到異物很容易卡住,魚蝦掉進去也會被絞死,但這個水輪機,就算100公分的魚游進去,都能平安無事出來!」成立僅四年的恆水創電創辦人鄒飛逯與廖弘毅是案場的負責人,他們示範將一塊比手臂還粗大的木塊,拋進發電中的水輪機,沒多久,木塊完好排出,設備照常運轉。

恆水創電透過代理比利時的微水力發電技術,在有位差的河川旁,挖掘引水道及可放置機組的水缸,之後再放入發電機、葉片等組件,打開閘門就可利用溪水推動水輪機發電。恆水更是徹頭徹尾做到系統全自動化,所有的管理都可通過手機遠程監控,實現真正的無人電廠。

這幾年,小水力發電成為台灣當紅的綠電進行式,箇中原因可追溯自2019年《再生能源發展條例》修正,將水力發電定義擴增為「運用既有水利設施發電」,自此小水力發電也能比照風(電)、光(電)業者適用再生能源躉售費率,不僅吸引新創投入、太陽光電業者轉進,就連老字號的台灣自來水公司,也積極在自家水廠找尋潛力場址。在每度電都珍貴的時代,小水力能否繼風、光之後,發揮螞蟻雄兵般聚「電」成塔的本事?

善用水資源聚電成塔

台水董事長李嘉榮說,他十年前擔任工務處長時,就看到水利署及台電投入水力發電,他想到自來水從水源地到淨水場,以及淨化後至配水場和家戶的輸送過程中,都有固定流量與水位高低差的「水頭」,可藉助「位能轉為動能」來發電,「(台水)有這樣良好的條件,為何不做(發電)?」

他指出,要在自來水系統設置發電設備,須滿足流量、水頭高度、裝設空間三項條件,例如台南南化水庫至淨水場,有長達3.4公里的管路,每日流進30萬至70萬噸水量,水頭落差約五、六十米高,便是十分理想的發電案場,不過,有些場址流量大、水頭也足夠,可惜沒有足夠腹地放置設備。

台灣小水力綠能產業聯盟理事長洪正中也說,小水力發電一大優勢是設備壽命長,一般風、光設備運行20至25年就會面臨「除役」命運,水力設備可使用三、五十年,甚至台灣現存還有十餘座更新機組後持續運轉的「百年電廠」。

小水力發電躉購費率變化
小水力發電躉購費率變化

環境共生創可觀商機

此外,小水力對環境破壞較少,例如自來水及汙水處理系統,是在既有管渠添置設備;河川發電則可採「離槽式」設計,保持河道基流量,發電後的尾水再放流回原河川,並使用可倒伏排砂的橡皮壩減少淤積,降低對生態影響。洪正中引述資料說,國內水力發電的潛能總計超過10GW(百萬瓩),目前已建置約2GW,還有不小發展空間。

一般說來,小水力定義為20MW(千瓩)以下水力發電系統,相比離岸風電動輒GW級發電量,似乎微不足道,但以恆水創電位在安農溪裝置容量僅100瓩小水力微型機組為例,不僅占地小,可24小時發電,每年發電量達75萬度,足以供應附近170戶家庭全年用電需求。鄒飛逯直言,現在要大興土木蓋電廠終非易事,「若小水力能遍地開花,就如同一座座微電網,」他說,為落實社區共生,一旦安農溪案場碰到稻米灌溉期要大量用水時,也會暫停發電。

近年在極端氣候下,雨量豐沛的台灣也發生百年大旱,小水力發電若遇水荒怎麼辦?洪正中說,釜底抽薪之計,就是平時多清理(水)庫底淤砂、防止土石進入水庫,或導入野溪水量等,都是「開源」之道,若面臨枯水期,則做設備整修。

目前台灣業者使用的小水力發電核心設備水輪機,皆仰賴進口,主要購自捷克、比利時等歐洲國家,以製造業為強項的台灣,未來也可思索一條水力設備技術國產化之路。

國內新建小水力案場
國內新建小水力案場

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