認識「水力發電」(下)

認識「水力發電」(下) (Introduction to Hydroelectric Power (II))
台灣電力股份有限公司石門發電廠機電組經理 洪文龍

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水力發電的開發方式

水力發電開拓方式的種類很多，因地理環境之不同而大異其趣，以水源運用的情況為分類的方式，將台灣水力發電開發方式分成下列四大類：

1. 川流式發電廠：係依河川的自然流量運轉，流量大時，輸出電力接近設計時全廠總容量；流量小時，可能輸出只及全廠容量的四分之一電力。當颱洪期間多餘流量將經由壩頂上溢流而去。其所利用的落差範圍甚寬，高可達數百公尺，低可為20公尺以下，視其所在地的地理環境而定，台灣的大部分水力發電廠多屬於川流式。
   

   圖四 蘭陽發電廠天埤機組的臨時壩進水口、發電廠及橫軸法蘭西斯式水輪發電機（台灣電力股份有限公司提供）

2. 調整池發電廠：水量運用的主要情況和川流發電廠相同，只是它的蓄水池賦有一個小小的蓄水量，蓄水量與自然流量充分配合時，可使全廠各機滿載運轉若干小時或若干日。河川的自然流量如果超過蓄水池容量，過多水量只好任其溢流而去。電力公司為要應付負載的尖峰，蓄水量甚為重要。調整池可以調整發電廠用水量與河川自然流量之差值。容量小者調整一日之尖峰，大者則調整一週之尖峰。
   

   圖五 桂山發電廠桂山機組的桂山壩調整池、發電廠及豎軸法蘭西斯式水輪發電機（台灣電力股份有限公司提供）

3. 水庫式發電廠：如果一個水力發電廠的水庫蓄水量很大，可以吞沒一季、一年或兩三年的洪水量，供該發電廠任意使用時，稱為水庫發電廠。水庫發電廠的運轉情況不隨河川的流量而變化，而是視電力系統負載的需要而定，對電力公司而言是很有意義的，可作為尖載電廠。
   

   圖六 大甲溪發電廠德基分廠的德基水庫、開關場及地下廠房（台灣電力股份有限公司提供）

4. 抽蓄式發電廠：又稱為揚水式發電廠，其與一般水力發電廠之主要不同為必須有兩個相當大的儲水池，一為在上游的前池，一為在下游的後池，後池多係利用尾水路外的河流，構築欄河壩攔堵尾水而形成為一個水庫。抽蓄發電大都利用深夜離峰供電時間所剩餘廉價之電力，把後池的水抽回前池，而於電力系統尖峰供電時間放水發電，成為價值較高之尖峰電力。台灣此類發電廠有明潭發電廠及大觀發電廠二廠。
   

   圖七 明潭發電廠抽蓄機組的下池壩、過河段鋼管、GIS開關場及地下廠房（台灣電力股份有限公司提供）

參考文獻

1. 盧傳曾、張允昭編著（1969）。水力發電廠。大中國圖書公司。
2. 許如霖、陳敏村編著（2005）。水力發電。財團法人中興工程科技研究發展基金會。
3. 水力發電廠運轉維護手冊。台灣電力股份有限公司發電處編著。
4. 水力發電廠簡介。台灣電力股份有限公司發電處彙編。