安農溪流經宜蘭縣三星鄉、冬山鄉,為蘭陽溪水系羅東溪支流之一,也是蘭陽發電廠尾水的排水道,滋養大地並灌溉蘭陽平原。安農溪曾被戲稱為垃圾溪,經宜蘭縣安農溪總體發展協會、社區居民的努力,現在的安農溪以觀光遊憩為人所知,兩岸種植的落雨松綠意盎然,也因水量終年穩定且豐沛,成為了北台灣唯一的泛舟景點。
不過大家可能不知道的是,安農溪也有著全台第一座民間籌設的河川型微水力發電廠,由「恆水創電股份有限公司」(以下簡稱「恆水創電」)開發位於安農溪萬富圳的機組(以下簡稱「安農萬富」),裝置容量為100kW,能夠商轉、併網發電。雖然以商轉營運而言規模不算大,不過為了兼顧河溪生態、在地產業和社區環境,恆水創電甘願使用符合生態友善但發電量較少的微水力發電機組,更於2023年與台積電簽下購售電合約,將電全數售予台積電。
安農萬富微水力發電廠成果斐然,不依靠政府補助,從前期評估、來回修改規劃,與公部門和社區等利害關係人溝通,到建置落成發電、售電,恆水創電一路走來是滿滿的辛酸血淚。當初為何決心投入開發微水力發電廠呢?微水力發電有什麼好處?與社會溝通的過程中遭遇了哪些挑戰,又看見了什麼樣的未來發展潛力?而對於積極發展微水力發電的社區與公部門,恆水創電也提出了一些建言。
安農溪萬富圳微水力發電廠,旁有泛舟水道(恆水創電股份有限公司提供)
消能轉創能,化劣勢為優勢的生態友善微水力發電
因著社區大學全國促進會於2023年舉辦水宜蘭高中營結識的緣分,本次榮幸有機會訪談恆水創電有限公司鄒飛逯執行長,分享安農萬富的經驗給社區夥伴。
安農溪溪畔景色亮麗。(恆水創電股份有限公司提供)
鄒執行長因孩子的成長環境而選擇住在安農溪畔,也參與安農溪整體發展協會的活動,十幾年來每天看著安農溪的豐沛水流嘩啦啦地沖刷,原本方正的消波塊都逐漸被侵蝕成三角形,鄒行長思考著,這條溪流是不是有更多可能性呢?
2018、2019年國際綠能趨勢興起,越來越多人意識到發展環境友善的能源的必要性,且多樣、適地的能源來源才能夠分散風險,強化在地能源韌性。當時鄒執行長偶然在網路上看到了比利時微水力發電設備商的機組運轉影片,生態友善的設計可讓魚蝦安然通過,非常吸引人。此外,台灣地形山高水急,河道中有許多用以保全周遭村莊與產業的水利設施,消波塊、攔沙壩都是常見的工法。安農溪中的消波塊也不例外,阻擋減緩水流對堤岸的衝擊。但若換個角度來想,將強勁的水力「由消能轉創能」,不僅可以減少對河川堤岸的損害,還能夠化劣勢為優勢,做水力發電之用。有了構想、有了場域,恆水創電決心嘗試在安農溪建造一座微水力發電廠。
不過建造微水力發電廠可沒有太多浪漫的空間,需要考量河川原本的使用和治理行為,將對環境的影響降到最低,拿捏與發電效益的平衡點。由於安農溪是河川,有魚蝦等水生生物棲息,也需要供應週遭農業灌溉使用,上下游建造了很多取水的「首工」,生物移動行經取水首工。恆水創電最終選擇比利時廠商Turbulent的垂直渦流機組,以流量與落差發電,因為這套機組能做到一、生態友善,連一公尺長的魚也能無害通過運轉中的水輪機組,更有額外的好處是,因台灣河川的枝葉砂石和垃圾量多,同時可避免未頻繁清理而造成機組的損害。二、機組可順利運作,生命週期長,符合淨零排放效益,除了減少消波塊等工程排碳,更能保護堤岸。三、維持河川原有功能性,並使社區容易接受。安農萬富以保全農業灌溉用水為優先,並留下足夠水量供應給泛舟活動。機體設計外觀上融入景觀,也降低對居民的噪音影響。
Turbulent的垂直渦流機組實際運轉。(恆水創電股份有限公司提供)
社會溝通與多元利害關係人合作是推動微水力發電的關鍵
安農萬富微水力發電與周圍環境和諧共存,甚至創造安農溪的綠能新亮點,這一切條件絕不是憑空出現。鄒執行長認為,其實微水力發電技術非常地成熟也不斷創新,技術不是問題,要克服的反而是「社會溝通」。微水力發電對大部分人而言是陌生的資訊和新的工程,需要時間了解和認同。
以安農萬富為例,恆水創電前後花了兩年半時間溝通,而實際施工僅九個月。安農萬富位於河川,與社區距離近,因此如何與公部門、社區溝通是最花時間與心力下功夫的地方。安農萬富場址土地為縣政府所有,安農溪由水利署第一河川分署管理,灌溉設施則歸農田水利署宜蘭管理處管轄,在地旅遊活動是三星鄉公所的推廣重點之一。光是上級相關單位就有好幾個,各自的業務權責範圍和治理目標都不同。但因為台灣沒有河川型微水力發電的前例可依循,各部門有所遲疑。恆水創電秉持著「他的問題就是我的問題」的心法,透過傾聽各部門的意見,了解風險管理考量與需求以消除疑慮,尋找合法合規的處理方式,讓大家願意信任甚至幫忙。為了促進社區參與,除了與社區溝通,依照社區的實際環境需求來設計案場形式,也透過環境教育讓居民了解微水力發電,雖然這些舉動增加了評估與施作的困難度和成本,但這才是幫助綠能與社區共榮的最佳態度。
微水力發電與社區共榮。(恆水創電股份有限公司提供)
前期的努力是有收穫的,一個好的微水力發電廠大家來相挺,也人人皆來取經。連大企業也提前找上門想買綠電,在安農萬富尚未完工前,就與台積電簽下「購售電合約」(CPPA)。儘管安農萬富的發電量遠不及台積電所需,但台積電看上的是微水力發電的價值與實質社會效益,能夠對生態環境、社區友善,且為長期、可持續性的新興綠能。公部門則是基於長期溝通和關係建立,以及國家淨零政策促使越來越多單位積極提出減排目標,而主動前來取經。恆水創電觀察到社會各界的想法和態度如今已有所轉變,也期待第一線主管機關投入、企業加持後,能讓更多人認識與參與微水力發電,落實多元綠能。
踏出第一步:社區發展微水力先做條件評估,恆水創電推動技術國產化落地
因此,對於有意發展微水力發電的社區,恆水創電也不吝分享know-how(知識經驗)。鄒執行長認為,有意願主動投入的社區,相對可減少很多前期溝通的困難。每個社區投入的目的不同,可能為售電收入回饋,或是社區以綠能自主、減少碳排為核心關懷,還有些希望與企業ESG合作以長期推動微水力,更有些社區想藉由微水力附加價值推廣農產品、旅遊。無論如何,都必須務實的評估微水力發電條件,包含一開始先釐清社區想要發展微水力發電的想法和目的,並確認發電的用途。接著評估社區資源,有無合適的空間或土地。尤其水源與相關水文數據十分重要,因為水力發電不像太陽能一樣標準化,每個場域都有獨特條件,也牽涉到後續的機組規劃。技術方面,可尋找專業廠商協助評估合適的機組。資金方面,也可考慮申請能源署公民電廠計畫。最後,發電後的應用為何,牽涉到機組的規劃設計,可能是示範型環教場域發電,或是供應家戶用電,甚至供應農業冷藏等高耗能設施。以及,將如何維護管理,因微水力發電有技術門檻,面對台灣河川農圳最常見的垃圾問題,也可考慮無人電廠,減少人力維護成本。
前期談願景很理想,機組能否持續有效運轉才是考驗的開始,而要讓機組穩定發電,則維護管理的長期功課不可不做。不過若機組來自國外,維修便是個大難題,從國外聘請技師是一筆大的支出,不僅機組停擺時間拉長、效率低,材料也得從國外進口。因此,鄒執行長堅定的表示,恆水創電創立之初,便有一決心「技術國產化」,台灣擁有世界頂尖的金屬加工、發電機等製造業能量與供應鏈,且因應台灣當地環境所設計的技術,落地可行性也相對高,從生產、製造、維護,雇工備料、人才培力都可以自己來,所以國產化勢必是未來趨勢。目前已經擁有利害關係人協調、社區溝通等經營管理的know-how,未來將整合水力發電的技術,形成適合台灣發展微水力發電的解決方案。
微水力發電廠經過前期溝通、適地評估,建成後以無人電廠方式運轉。(恆水創電股份有限公司提供)
勾勒未來微水力發電願景,NGO、政府扮演重要角色
鄒執行長提到,未來應多推廣並重視社區參與、以地方為本的微水力發電,不過長期經營的經驗中發現與社區、社會各界溝通是一門學問,需要好的串接以讓更多人認識微水力發電。因為社區不見得懂技術與法規內容,廠商和政府也不一定接的到社區的球。而NGO長期關注社區,相對了解社區的眉角,也能夠對接政策和專業知識,扮演中介者角色。或許未來可搭建一個平台介面,由NGO擔任橋樑,協助社區與各方利害關係人相互理解,待理解與認同之後,讓台灣的微水力發電能夠遍地開花。
此外,公部門主導國家能源轉型淨零政策,也是推動微水力發電的重要推手。不過在微水力發電裝設環境上,如前文所述,許多水利設施設計用來消能、減緩衝擊,若改以裝設微水力發電機組轉為創能也是很好的做法。恆水創電認為,未來微水力發電應被視為基礎設施(infrastructure),透過標準化設計,於規劃水利設施時便同步結合機組裝設之空間,避免建成後改造、拆除原有設施,反而增加額外的碳排。不過現行法規中,可以理解避免圖利廠商為公部門最重要底線,未來將持續溝通、探索創新的解決方案。
[結語]遍地開花的微水力發電
安農溪萬富圳微水力發電廠不只是台灣第一個河川型微水力發電廠,更是一個綠能、生態、社區與產業共存共榮的大膽嘗試。從恆水創電的經營經驗,可以發現技術問題容易解決,公部門與社區的溝通、協調才是最大的挑戰。然而,隨著社會對環境永續的重視,微水力發電的潛力正逐漸被看見。
期望未來讓更多社區、公部門、企業、NGO理解微水力發電的價值,突破挑戰,使這樣的能源模式成為台灣綠能發展的重要一環。希望安農萬富的經驗能為其他有意投入的社區提供參考,讓微水力發電真正遍地開花,水流創造更多生生不息的能量。