水力發電是歷史悠久的台灣自產能源,滿足民生、農牧、工業用水,龐大的發電量也推動台灣的經濟發展。(圖片來源:pixabay)
在台灣的再生能源規劃中,水力發電是不可或缺的重要角色,未來除了力推小型水力發電,經部也著手修法首度將大型水力認定成綠電,發給再生能源憑證。《RECCESSARY》特別整理水力發電對台灣的重要性,帶讀者一次了解。
水力發電的原理?
水力發電(hydroelectric power)是歷史悠久的台灣自產能源,發展已超過百年,滿足民生、農牧、工業用水外,其龐大的發電量也推動台灣的經濟發展。其中水電運作原理便是透過水位高低落差的衝擊力,帶動水輪機旋轉,推動發電機產出電力。
水力發電則再細分「慣常水力」和「抽蓄水力」。
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慣常式:運用河川流量發電,直接將水排至下游。
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抽蓄式:設有上池與下池,像是一座大型儲能設備。用電尖峰時運用上池流至下池的位能「發電」,離峰時段再將水從下池抽回上池「充電」,使水資源循環利用。
水力發電優缺點為何?
水力發電依水而築,通常建在河流上,透過建造水壩攔截河水形成水庫,應用範圍遠不僅止於發電,更是重要儲水工具,可以用於灌溉和工業,且水力發電也有再生、無空污問題。
然而自然環境會不斷改變,水力發電也有建築成本高、受地形限制與破壞生態缺點。國際間普遍將水力發電視為無碳排的「乾淨能源」,但先興建水壩再用於發電的水力是否為「再生能源」,各有不同的說法。
根據再生能源倡議組織RE100定義,只有獲得第三方的「低衝擊開發水力電廠(LIHI)」認證,才符合RE100綠電標準。根據台電說法,抽蓄水力由於是利用離峰時多餘電力,將下池的水抽到上池使用,所以不包含在再生能源定義範圍內。
除此之外,若長時間乾旱,降雨量多寡也會影響水力的發電量。好比2021年台灣遇到56年來最嚴重乾旱,使得台灣最大的儲能電池「日月潭」逐漸乾枯,不僅衝擊農業與工業製程,缺水時期也無法全力發揮發電的功能。
農田水利署配合政府再生能源政策,擴大小水力發電推廣並選定13處潛力場址。(圖片來源:水利署)
小水力發電是什麼?跟傳統水力的差異?
那麼小水力發電又是什麼?根據台電的說明,小水力指的是利用圳路、水道、自來水廠或既有水利設施,設置未達20MW(百萬瓦)的水力發電系統。而裝置容量未達100kW (瓩)則稱為「微水力發電」。
小水力發電透過原有水量及落差來轉換電能的發電方式,不影響水利設施的既有功能外,還能額外產出潔淨電力,讓每一滴水資源都能發揮最大價值,微水力更有發展成「社區型防災微電網」的潛能。而傳統水力發電採建置水庫式或抽蓄式電廠,雖然可提供大量電力,但對環境衝擊也高。
台電月刊指出,相對於風、光有間歇性,水力系統穩定度高,建置在既有水利設施中的微水力、小水力發電,不僅能「一水多用」,同時還可提升社區能源自主,更可結合新一代科技智慧監控、物聯網技術,將老技術用新科技發揮。
台灣水力發電現況與未來發展?
台灣雨量充沛,但高山密集,河川短小流急,運用水庫與陡峭的地勢造就出豐富的水力資源。截至2022年統計,台電已建置慣常式水力發電裝置容量1,800MW、抽蓄水力發電裝置容量共2,602MW,中大型水力計畫估計約有110MW開發潛能,目前持續評估推展中。
2024年全台水力發電量達4.58GW,其中小水力僅0.15GW。2024年總統賴清德上任後,亦推動第2次能源轉型,瞄準小型水力發電潛力。根據水利署篩選與報告,台灣河川小水力潛能地點有47處,灌溉渠道地點有2處,農田水利署各管理處也提出13處潛力場址。
目前經濟部也著手修法,首次要將「大型水力(水庫)」發電認定為綠電,不過大型水庫有生態衝擊問題,也將參考國際案例去訂定環保標準,細項配套完成才會公告。
未來水力發電仍是台灣重要的再生能源發展選項,將以積少成多模式推動既有設施的小水力潛能。如果想了解更多乾淨能源相關資訊,歡迎加入訂閱《RECCESSARY》電子報,共同邁向永續、可再生的未來。
資料來源:台電
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