五章水力能源

1、五章水力能源五章水力能源水力怎麼發(fā)電？傳統(tǒng)水力電源的開發(fā)，依地理環(huán)境之不同而有各種方式，但均係利用水的落差及流量來推動水輪機，帶動相關(guān)之發(fā)電機來發(fā)電。2fall-2002-chap5水力怎麼發(fā)電？傳統(tǒng)水力電源的開發(fā)，依地理環(huán)境之不同而有各種方水力怎麼發(fā)電？所謂落差，即前池水位及水輪機中心線標高之差前池是水路末端水壓鋼管前的一水池川流式並無調(diào)整能力3fall-2002-chap5水力怎麼發(fā)電？所謂落差，即前池水位及水輪機中心線標高之差水力怎麼發(fā)電？在調(diào)整池式電廠則具有一日的蓄水，在水庫式電廠則具有很大的儲水量所謂流量，即水從高處流經(jīng)水輪機葉片時之水量落差及流量大小均與發(fā)電量成正比例各種水力發(fā)電最

2、大不同點，大致在其取水方式。4fall-2002-chap5水力怎麼發(fā)電？在調(diào)整池式電廠則具有一日的蓄水，在水庫式電廠則流量的定義流量指單位時間內(nèi)通過某一斷面的體積流量的表示法 每秒立方公尺 m 3 / sec 每秒立方英呎 ft 3 / sec 5fall-2002-chap5流量的定義流量指單位時間內(nèi)通過某一斷面的體積7fall-20電源開發(fā)規(guī)劃電源開發(fā)規(guī)劃主要著眼於滿足未來用電需求，而影響未來用電負載之因素很多，包括：1.政府經(jīng)濟成長預(yù)測及策略2.近期負載成長實績 3.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化4.節(jié)約能源與汽電共生預(yù)測5.人口成長率6.國外經(jīng)濟與能源情勢6fall-2002-chap5電源開發(fā)規(guī)劃電

3、源開發(fā)規(guī)劃主要著眼於滿足未來用電需求，而影響未電源開發(fā)規(guī)劃電源開發(fā)規(guī)劃主要著眼於滿足未來用電需求，而影響未來用電負載之因素很多，包括：1.政府經(jīng)濟成長預(yù)測及策略2.近期負載成長實績 3.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化4.節(jié)約能源與汽電共生預(yù)測5.人口成長率6.國外經(jīng)濟與能源情勢7fall-2002-chap5電源開發(fā)規(guī)劃電源開發(fā)規(guī)劃主要著眼於滿足未來用電需求，而影響未電源開發(fā)方案修訂每年電源開發(fā)方案修訂，主要依據(jù)事項有：1.施工中電源工程進度2.政府審核及規(guī)劃中電源計畫進度檢討3.國際能源供應(yīng)情勢4.新廠址取得時程5.現(xiàn)有機組運轉(zhuǎn)情形6.緊急替代計畫8fall-2002-chap5電源開發(fā)方案修訂每年電源開發(fā)方

4、案修訂，主要依據(jù)事項有：10f電源開發(fā)負載現(xiàn)況9fall-2002-chap5電源開發(fā)負載現(xiàn)況11fall-2002-chap510fall-2002-chap512fall-2002-chap511fall-2002-chap513fall-2002-chap5水力能源的特性與種類落差發(fā)電基本原理：物流體自高處落下，由位能變成動能推動水輪機帶動發(fā)電機。所以水力發(fā)電的兩個要素為(1)落差或稱為高程差(2)流量或稱為單位時間的流水體積 12fall-2002-chap5水力能源的特性與種類落差發(fā)電基本原理：物流體自高處落下，由落差發(fā)電落差發(fā)電 - 壩式電力系統(tǒng)在河川的中上游利用人工構(gòu)造物建一擋水

5、設(shè)施，藉著高差直接將位能轉(zhuǎn)換為動能，進而換成電能。 13fall-2002-chap5落差發(fā)電落差發(fā)電 - 壩式電力系統(tǒng)在河川的中上游利用人工14fall-2002-chap516fall-2002-chap515fall-2002-chap517fall-2002-chap5落差發(fā)電落差發(fā)電 -川流式電力系統(tǒng)在中下游河段，建一較小的攔河堰，把大量的水體引到水輪機，帶動發(fā)電機，直接由動能變成電能。 16fall-2002-chap5落差發(fā)電落差發(fā)電 -川流式電力系統(tǒng)在中下游河段，建一較小17fall-2002-chap519fall-2002-chap5落差發(fā)電落差發(fā)電 -抽蓄式水力發(fā)電在河川

6、的上游建一個水庫(上池)，下游也建一個調(diào)節(jié)池。日常尖峰用電可以將上池的水放下發(fā)電，晚上則由核電廠的剩餘電力回送下池的水道上池，構(gòu)成有效水力的重複使用。 18fall-2002-chap5落差發(fā)電落差發(fā)電 -抽蓄式水力發(fā)電在河川的上游建一個水庫潮汐發(fā)電單庫單項發(fā)電系統(tǒng)單庫雙向發(fā)電系統(tǒng)雙庫連續(xù)發(fā)電系統(tǒng)19fall-2002-chap5潮汐發(fā)電單庫單項發(fā)電系統(tǒng)21fall-2002-chap5溫差發(fā)電利用水面的溫海水雨水面下的冷水交換作用產(chǎn)生水流而發(fā)電，一般而言系統(tǒng)包括* 廠房* 海水管路系統(tǒng)* 動力傳輸系統(tǒng) 20fall-2002-chap5溫差發(fā)電利用水面的溫海水雨水面下的冷水交換作用產(chǎn)生水流而

7、發(fā)電水力能源的評估水力能源的計算水位差與流量水力能源經(jīng)濟益本比與最大獲益其他能源的比較火力、 核能與風(fēng)力21fall-2002-chap5水力能源的評估水力能源的計算水位差與流量23fall-20臺灣水力能源開發(fā)現(xiàn)況理論水力蘊藏量1163萬千瓦可發(fā)水力能源約為理論值的50%最大蘊藏量濁水溪(189)與高屏溪(185)22fall-2002-chap5臺灣水力能源開發(fā)現(xiàn)況理論水力蘊藏量1163萬千瓦24fal臺灣水力能源開發(fā)現(xiàn)況23fall-2002-chap5臺灣水力能源開發(fā)現(xiàn)況25fall-2002-chap5臺灣水力能源開發(fā)階段光復(fù)前的水力發(fā)電(-34) - 總裝置22萬千瓦光復(fù)後復(fù)舊期(

8、34-39) - 搶救既有電力初步的水力發(fā)電建設(shè)(39-41) - 大甲溪計劃規(guī)劃建設(shè)階段(41-64) -曾文與德基(136KW)水力發(fā)電由主轉(zhuǎn)輔(64- ) 24fall-2002-chap5臺灣水力能源開發(fā)階段光復(fù)前的水力發(fā)電(-34) - 總能源系統(tǒng)圖25fall-2002-chap5能源系統(tǒng)圖27fall-2002-chap5士林水力發(fā)電工程 本計畫係配合鯉魚潭水庫第二期工程大安溪導(dǎo)水路工程，利用士林導(dǎo)水路落差與流量於隧道出口末端設(shè)置電廠發(fā)電。本計畫於大安溪中游士林吊橋處河床興建一混凝土重力壩，壩後形成調(diào)整池，調(diào)蓄上游大安溪流域之流量，進水口設(shè)於壩上游右側(cè)，引水經(jīng)5,552公尺之壓力

9、隧道至景山溪上游山腹內(nèi)，設(shè)地下電廠發(fā)電，發(fā)電尾水洩放入鯉魚潭水庫調(diào)蓄，供下游公共給水。本計畫之設(shè)計水頭259.58公尺，電廠裝機二臺，每臺容量4萬瓩，總裝置容量8萬瓩。本計畫已於民國八三年八月開工，九年七、九月各一部機商轉(zhuǎn)。26fall-2002-chap5士林水力發(fā)電工程 本計畫係配合鯉魚潭水庫第二期工程大安溪導(dǎo)景山水力發(fā)電計畫本計畫係配合鯉魚潭水庫之落差及放水量於水庫下游興建景山電廠發(fā)電，以充分開發(fā)國內(nèi)水力資源，增加電力系統(tǒng)之尖峰供電能力。本計畫設(shè)計水頭72.8公尺，設(shè)計流量35.0秒立方公尺，裝置容量22,000瓩，完成後可增加系統(tǒng)淨尖峰能力14,820瓩，年發(fā)電量69.92百萬度。本計

10、畫預(yù)訂於民國九三年一月開工，九六年一月商轉(zhuǎn)。27fall-2002-chap5景山水力發(fā)電計畫本計畫係配合鯉魚潭水庫之落差及放水量於水庫下28fall-2002-chap530fall-2002-chap5德基發(fā)電廠位於臺中縣境內(nèi)，係一水庫式發(fā)電廠，是大甲溪流域沿線五座水力電廠之樞紐。58年底開工，63年3部機組先後商轉(zhuǎn)，總裝置容量234千瓩。本工程原名達見大壩工程，耗資新臺幣51億餘元，承先總統(tǒng)蔣公賜名德基發(fā)電廠。29fall-2002-chap5德基發(fā)電廠位於臺中縣境內(nèi)，係一水庫式發(fā)電廠，是大甲溪流域沿線德基發(fā)電廠30fall-2002-chap5德基發(fā)電廠32fall-2002-chap

11、5明潭抽蓄發(fā)電廠與大觀二廠(總裝置容量1,000千瓩)同屬抽蓄式水力電廠，皆位於南投縣，均利用深夜剩餘電力抽水儲存於上池日月潭，尖峰負載時放水發(fā)電。本廠於76年9 月興工，82年至84年間六部機組陸續(xù)商轉(zhuǎn)，總裝置容量1,602千瓩，為亞洲第一、全球第四大之抽蓄電廠。31fall-2002-chap5明潭抽蓄發(fā)電廠與大觀二廠(總裝置容量1,000千瓩)同屬抽蓄明潭抽蓄發(fā)電廠32fall-2002-chap5明潭抽蓄發(fā)電廠34fall-2002-chap5鉅工發(fā)電廠鉅工電廠為一調(diào)整池式發(fā)電廠，位於南投縣水里鄉(xiāng)鉅工村，水里溪與銃櫃溪交會三角地帶，為濁水溪流域日月潭區(qū)電力開發(fā)主要電廠之一。33fall

12、-2002-chap5鉅工發(fā)電廠鉅工電廠為一調(diào)整池式發(fā)電廠，位於南投縣水里鄉(xiāng)鉅工村濁水發(fā)電廠更新計畫濁水發(fā)電廠位於雲(yún)林縣林內(nèi)鄉(xiāng)烏塗村，係引用雲(yún)林農(nóng)田水利會所屬之濁幹線灌渠之流量發(fā)電。該廠興建於民國十二年，運轉(zhuǎn)迄今已逾七十年，機組老舊且效率偏低，亟待更新，近為配合政府集集共同引水計畫及六輕工業(yè)用水分水工程之興建，未來可供發(fā)電流量穩(wěn)定增加，故積極進行其更新可行性研究，經(jīng)初步評估結(jié)果，電廠擬裝設(shè)豎軸卡普蘭式水輪發(fā)電機組一部，裝置容量3,450瓩，年發(fā)電量為23.86百萬度。預(yù)計於民國九二年七月開工，民國九四年七月商轉(zhuǎn)。 34fall-2002-chap5濁水發(fā)電廠更新計畫濁水發(fā)電廠位於雲(yún)林縣林內(nèi)鄉(xiāng)烏

13、塗村，係引用雲(yún)新武界隧道及栗棲溪引水計畫本計畫擬於武界壩上游左岸新建武界進水口引水，經(jīng)新建武界引水隧道放入日月潭，並於栗棲溪河床標高約760公尺處建混凝土攔河壩及進水口一座，攔取溪水，經(jīng)新建重力式引水隧道引入新武界隧道匯合，再引入日月潭統(tǒng)合應(yīng)用，除確保日月潭水源外，並增加日月潭進水量，可提高日月潭發(fā)電系統(tǒng)利用率及運轉(zhuǎn)可靠性。本計畫預(yù)訂於民國八八年一月開工，九三年四月完成。 35fall-2002-chap5新武界隧道及栗棲溪引水計畫本計畫擬於武界壩上游左岸新建武界進大觀發(fā)電廠一廠大觀發(fā)電廠包括一所慣常水力發(fā)電廠簡稱為大觀一廠，及一所抽蓄水力發(fā)電廠簡稱大觀二廠。兩廠發(fā)電用水均取自日月潭，潭水來自

14、濁水溪上游，在南投縣仁愛鄉(xiāng)武界地區(qū)築壩攔水，經(jīng)13,727公尺長之隧道，引注於日月潭，形成離槽水庫，滿水面積8.3平方公里，最大水深27公尺，最大儲水量可達一億四仟二百四十萬立方公尺。潭水清澈，風(fēng)光明媚，為本省觀光勝地之一。36fall-2002-chap5大觀發(fā)電廠一廠大觀發(fā)電廠包括一所慣常水力發(fā)電廠簡稱為大觀一廠萬大發(fā)電廠位置及設(shè)備概況 萬大發(fā)電廠位於濁水溪上游，南投縣仁愛鄉(xiāng)親愛村萬大，為該流域電力開發(fā)之樞紐。37fall-2002-chap5萬大發(fā)電廠位置及設(shè)備概況 萬大發(fā)電廠位於濁水溪上游，南投縣仁萬大發(fā)電廠位置及設(shè)備概況萬大發(fā)電廠為濁水溪水力發(fā)電工程重要一環(huán)，因位居該水系最上游，除可

15、獲年平均發(fā)電量約二億六千七百萬度外，由於霧社水庫之調(diào)節(jié)功能，可增加日月潭進水量，使其下游之大觀、鉅工、明潭三發(fā)電廠可靠電力增加，俾益工業(yè)發(fā)展甚巨。38fall-2002-chap5萬大發(fā)電廠位置及設(shè)備概況萬大發(fā)電廠為濁水溪水力發(fā)電工程重要一萬大發(fā)電廠位置及設(shè)備概況民國二十八年 萬大發(fā)電工程重要設(shè)施之霧社大壩興工。民國三十二年 萬大發(fā)電廠第三部機竣工，開始發(fā)電，裝置容量15,300瓩。民國三十三年 霧社大壩工程，因二次大戰(zhàn)而停工。民國四十年 光復(fù)後，成立霧社工程處，準備復(fù)工。民國四十二年 委託美國墾務(wù)局研究設(shè)計，將原設(shè)計之重力溢流壩改為拱形重力壩。民國四十六年 霧社水庫部份工程竣工，開始蓄水，萬

16、大發(fā)電廠一、二部機計20,700瓩裝竣併入系統(tǒng)供電。民國四十九年 霧社水庫工程於八月底完成39fall-2002-chap5萬大發(fā)電廠位置及設(shè)備概況民國二十八年 萬大發(fā)電工程重要設(shè)施之大觀發(fā)電廠二廠大觀二廠緊臨一廠北側(cè)係一所新建完成之抽蓄水力發(fā)電廠，以日月潭為上池，另於水里溪中游築一混凝土重力壩為下池，進水口設(shè)於日月潭西岸，其下游接兩條頭水隧道，兩座平壓塔，兩條埋入式壓力鋼管，下端共分為四支，安裝四部抽蓄水輪發(fā)電機組，各有一條尾水道。緊臨尾水道出口即為下池。40fall-2002-chap5大觀發(fā)電廠二廠大觀二廠緊臨一廠北側(cè)係一所新建完成之抽蓄水力發(fā)大觀發(fā)電廠 廠址: 南投縣水里鄉(xiāng)車埕村明潭巷

17、73號聯(lián)絡(luò)電話: (049)277406541fall-2002-chap5大觀發(fā)電廠 43fall-2002-chap5高屏發(fā)電廠竹門分廠更新計畫鑒於高屏發(fā)電廠竹門分廠至今已有九十年之運轉(zhuǎn)記錄，不但逾使用年限，且運轉(zhuǎn)效率低。為確保運轉(zhuǎn)安全，提昇效率，亟需更新廠內(nèi)設(shè)備。本更新計畫係擬將竹門分廠進水口、重力隧道與明渠予以局部補修，並更新數(shù)座排砂閘門，新設(shè)前池、壓力鋼管、半地下廠房及尾水道等。更新後之電廠裝設(shè)管狀(S-type)水輪發(fā)電機組一部，設(shè)計流量14秒立方公尺，設(shè)計水頭22.63公尺，裝置容量2,670瓩，年發(fā)電量20.38百萬度。本計畫預(yù)定於民國九一年七月開工，九三年七月商轉(zhuǎn)。42fal

18、l-2002-chap5高屏發(fā)電廠竹門分廠更新計畫鑒於高屏發(fā)電廠竹門分廠至今已有九十碧海水力發(fā)電計畫本計畫係於和平溪支流和平南溪中游河床標高545.0公尺處構(gòu)築混凝土重力壩一座，壩後形成調(diào)整池，調(diào)蓄上游流量，於壩上游右側(cè)設(shè)進水口，引水經(jīng)一條長7,140公尺之壓力隧道至下游和平溪本流河床標高100.0公尺處右岸山腹內(nèi)設(shè)地下電廠發(fā)電，廠內(nèi)裝設(shè)豎軸佩爾頓式水輪發(fā)電機組乙部，裝置容量6.12萬瓩，發(fā)電尾水洩放入和平溪本流。本計畫已奉政府核定準予實施，預(yù)定民國八九年一月開工，九五年一月商轉(zhuǎn)。 43fall-2002-chap5碧海水力發(fā)電計畫本計畫係於和平溪支流和平南溪中游河床標高54臺灣電源發(fā)展方案4

19、4fall-2002-chap5臺灣電源發(fā)展方案46fall-2002-chap5臺灣十大土木史蹟?shù)t毛城（城堡，建造期一六二九年） (王留)公圳（灌溉設(shè)施，建於一七四至一七六二年） 新店溪上游水力發(fā)電設(shè)施（水力發(fā)電，建於一九三至一九五年） 三義鄉(xiāng)龍騰斷橋（橋梁，一九五至一九八年）。 阿里山森林鐵路（鐵路，一九三至一九一二年）下淡水溪鐵路橋（橋梁，一九一一至一九一三年） 彰化扇形車庫（鐵路，一九二二年） 烏山頭水庫（灌溉設(shè)施，一九二至一九三年） 日月潭水力發(fā)電工程（水力發(fā)電，一九一九至一九三七年） 霧社大壩（大壩，一九三九至一九五九年）45fall-2002-chap5臺灣十大土木史蹟?shù)t毛城（城堡，建造期一六二九年） 下淡水水力能源開發(fā)對環(huán)境之效應(yīng)經(jīng)濟面的衝擊單目標與多目標發(fā)電計劃環(huán)境面的衝擊水源區(qū)的衝擊人文與生態(tài)的變化行水區(qū)的衝擊河相與河川特性46fal