跳到主要內容區塊
:::

我國能源開發與供需管理之探討

七、部分能源設施老舊或超齡運轉,或發電用水壩(庫)嚴重淤積,允宜審慎評估對發電效能之影響,並研謀改善方案 日期:110年8月 報告名稱:我國能源開發與供需管理之探討 目錄大綱:參、相關問題探討 資料類別:專題研究 作者:凃玉枝

查台電公司為維持電力設施正常運轉以確保供電安全與穩定,每年編列約200億元辦理電廠、變電所及輸配線路等生產設備之年度歲檢及零星維護工作、機械及設備修護費。另中油公司為維護油氣供輸相關設施修理保養與保固費預算亦達數十億元。經查:

(一)部分發電機組建置時間久遠,其中78部機組已超過預定耐用年限,允宜強化維護及現場巡檢措施,俾確保運轉效能

依台電公司說明,我國電力機組預定使用年限分別為:水力機組30年、燃煤機組40年、燃氣機組30年、核能機組40年、風力機組20年、太陽光電機組20年。

惟據台電公司統計,110年3月底止計78部機組建置時間已超過原定耐用年限,該78部機組裝置容量(含水力及火力)合計達3,974.72千瓩,占總裝置容量5萬133.93千瓩之比率達7.93%,預估可供發電量189.88億度/年(詳表19)。

按台電公司說明,發電機組預定耐用年限,並非等同經濟耐用年限,故機組屆齡並非必須立即除役之要件。惟為確保機組運轉之穩定可靠及發電效能,允宜針對老舊機組實施加強維護及現場巡檢措施。

表19 截至110年3月底已屆齡尚未除役之發電機組一覽表

電廠/發電站

機組別

建置

年月

預定使用年限

裝置容量(瓩)

預計年發電量

(千度)

預計容量因數

(%)

近5年平均容量因數

(%)

桂山發電廠

烏來#1

43.06

73.06

22,500

92,000

46.83

48.36

烏來#2

30.12

69.12

桂山

30.02

60.02

13,000

74,000

64.98

68.58

翡翠

75.08

105.08

70,000

226,100

36.87

35.61

石門發電廠

石門#1

53.05

83.05

90,000

128,600

16.31

18.45

石門#2

53.01

83.01

義興

72.07

102.07

40,000

171,200

48.86

47.56

蘭陽發電廠

圓山

30.12

60.12

18,000

91,400

57.91

54.45

天埤#1~#3

11.06

41.06

8,375

53,900

73.47

68.13

天埤#4

22.12

52.12

大甲發電廠

德基#1

63.11

93.11

234,000

335,000

16.34

14.45

德基#2

63.08

93.08

德基#3

63.07

93.07

天輪#1

68.03

98.03

195,000

504,300

29.52

26.59

天輪#2

42.08

72.08

天輪#3

41.09

71.09

天輪#4

45.04

75.04

天倫#5

85.04

115.04

后里

民前1.08

民前29.08

950

4,600

55.28

54.06

明潭發電廠

鉅工

26.08

56.08

43,500

129,600

34.01

32.77

北山

78.07

108.07

4,320

28,000

73.99

72.09

大觀發電廠

一廠

23.07

53.07

110,000

371,400

38.5434.49

二廠#1~#2

74.01

104.01

1,000,000

1,050,500

11.99

11.96

二廠#3

74.06

104.06

二廠#4

74.09

104.09

萬大發電廠

萬大#1~#2

46.07

76.07

55,700

140,900

28.88

27.21

萬大#3

32.03

62.03

萬大#4

101.09

131.09

曾文發電廠

曾文

62.07

92.07

50,000

218,700

49.93

46.47

東部發電廠

立霧#1

40.12

70.12

32,000

123,300

43.99

39.41

立霧#2

43.03

73.03

龍溪

75.07

105.07

4,700

28,200

68.49

60.55

龍澗#1

48.07

78.07

97,200

233,800

27.46

22.03

龍澗#2

73.09

103.09

水濂

74.04

104.04

9,500

47,000

56.48

59.66

清水#1~#2

39.09

69.09

7,000

38,500

62.79

58.11

清水#3

28.06

58.06

清流

72.12

102.12

4,200

26,300

71.48

65.66

銅門#1

44.01

74.01

21,000

121,200

65.88

62.17

銅門#2、#3

44.07

74.07

榕樹

56.02

86.02

2,700

14,700

62.15

61.62

初英

30.02

60.02

2,000

13,400

76.48

73.01

溪口

49.05

79.05

2,700

12,300

52.00

48.13

東興#1

39.08

69.08

800

1,700

24.26

18.07

東興#2

47.12

77.12

協和發電廠

3號機

69.03

*40年

500,000

4,257,360

97.20

39.38

4號機

74.08

*40年

500,000

4,274,880

97.60

36.23

台中發電廠

CT1~CT4

79.07

*20年

280,000

1,505,320

61.37

7.51

大林發電廠

5號機

64.10

*40年

500,000

4,231,080

96.60

52.15

6號機

83.09

40年

550,000

4,695,360

97.45

61.06

尖山發電廠

1號機

89.12

109.12

10,443

55,994

61.21

33.12

2、3號機

89.11

109.11

20,886111,988

61.21

25.58

4號機

90.12

110.02

10,443

55,994

61.21

32.67

塔山發電廠

塔山#1、#2

89.07

109.07

15,800

87,054

62.90

45.13

塔山#3

89.09

109.09

7,900

43,527

62.90

44.92

塔山#4

89.10

109.10

7,900

43,527

62.90

46.17

夏興#1~#2

71.07

*20年

6,336

31,956

57.57

11.63

夏興3號

78.11

*20年

3,512

15978

51.94

11.69

夏興#4~#6

82.05

102.05

10,464

51,930

56.65

20.33

麒麟#5~#6

80.11

100.11

3,080

15,894

58.91

41.91

南竿#8

78.08

98.08

1,540

7,709

57.14

17.76

南竿#9

82.07

102.07

1,540

7,709

57.14

18.28

南竿#10

85.11

105.11

1,500

7,947

60.48

27.83

南竿#11

87.08

107.08

2,500

12,509

57.12

7.86

南竿#12

89.10

109.10

2,500

15,509

57.12

12.50

北竿#4

80.09

100.09

1,080

5,046

53.34

0.03

北竿#5

83.12

103.12

1,080

5,046

53.34

0.04

合 計

3,974,724

18,988,472

說 明:1.協和發電廠#3、#4機組預定113年底除役;台中發電廠CT1~CT4預定117年底除役;大林發電廠5號機預定111年底除役;塔山發電廠夏興1~3號機預定112年底除役。

2.表列天倫#5、萬大#4及大林6號機尚未屆預定使用年限,爰該3部機組之「裝置容量」602,925瓩及「預計年發電量」4,831,445千度不計入合計數。

3.表列最近5年係指105至109年度。

資料來源:台電公司提供。

(二)老舊火力機組近5年平均容量因數遠低於預定值,允宜評估機組老舊對發電效率之影響,並研謀改善

據台電公司統計105至109年度各機組發電資料顯示,超齡運轉機組平均發電容量因數多小於預定容量因數,排除發電能量受制於水情之水力機組,以火力發電機組近5年平均容量因數為例,協和發電廠3號、4號機105至109年度平均容量因數實績值分別為39.38%及36.23%,遠低於預定容量因數97%;台中發電廠CT1~CT4近5年平均容量因數實績為7.51%,遠低於預定值61.37%;大林電廠5號、6號機預定容量因數分別為96.60%及97.45%,近5年平均容量因數實績分別為52.15%及61.06%(詳表19)。

另依能源局編印109年度能源統計揭示,台電公司汽力發電機組包含燃油、燃煤、燃汽三種機組,2020年度發電淨熱效率分別為燃油31.70%、燃煤37.01%、燃氣32.33%,均較2019年度淨熱效率微幅下降,其中燃氣汽力機組淨熱效率32.33%更是2015年以來最低(詳表20)。

據台電公司公開資訊網揭露,109年度全體火力機組低熱值毛效率值為46.0%,為歷年來最佳狀況,係因逐步汰舊改建為高效率新機組或進行設備改善所致。以上反映新機組發電效率優於舊機組,爰此,允宜評估機組老舊對發電效率之影響,並研謀改善方案。

表20 台電火力發電廠淨熱效率表單位:%

年度別

汽 力 機

柴油機

氣渦輪

複循環

燃 油

燃 煤

燃 氣

2015

34.40

35.86

34.44

36.47

23.98

45.31

2016

34.44

36.16

33.51

36.68

25.21

44.93

2017

34.82

36.59

34.70

37.23

25.16

44.92

2018

33.71

36.93

34.35

36.44

25.36

46.03

2019

32.49

37.33

32.81

36.35

24.34

46.53

2020

31.70

37.01

32.33

36.69

26.02

46.86

資料來源:摘錄自經濟部能源局編印,110年7月出版,109年度中華民國能源統計手冊「36.台電火力發電廠淨熱效率表」。

(三)部分輸電鐵塔鐵柱設施建置時間久遠,宜落實輸配電系統設施維護檢查作業

查台電公司輸電線路鐵塔之會計財產年限定為15年,然據台電公司統計,目前全國輸電鐵塔及鐵柱數量分別為1萬9,675座及3,111座,合共2萬2,786座,其中建置時間超過20年之鐵塔(柱)合計達1萬2,825座,占56.28%(詳表21)。另據該公司提供資料顯示,截至110年3月底止,已逾會計年限之輸電設備計有變壓器112台、斷路器1,494台、空斷開關1,629具、裝甲開關箱2,094檔、鐵塔15,009座。其中已規劃汰換提案者:變壓器9台、斷路器12台、空斷開關162具、裝甲開關箱528檔、鐵塔47座(詳表22)。

復據台電公司表示:「輸電設備之耐用年限非以年份決定是否需汰換,實際耐用年限視環境有所差異,若位於鄰近沿海或環境汙染較多之重鹽霧害污染區,鐵塔會縮短耐用年限,反之若位於山上較無污染處則會延長耐用年限,因此正常情形下鐵塔之耐用年限至少20年以上。若於巡檢時發現鐵塔構材已銹蝕嚴重將立即辦理汰換作業(不分年限)…配電線路及附屬設備每年均依法定公告維護周期辦理維護檢查工作,如發現有斷線、接觸不良、接點發熱、龜裂或鏽蝕嚴重等異常狀況,即依據嚴重程度,分別安排『立即』、『15日內』或『6個月內』進行停電改修或設備汰舊換新作業。

另為使輸電設備達預期之投資效益,以及使設備使用年限最大化,設備實際使用年限係視設備所處環境而異,非單純以會計年限決定是否需汰換…針對弱點及超過會計年限之設備加強巡視,並每年滾動檢討設備之運轉狀況及定期辦理設備評鑑,據評估結果安排設備汰換期程。」

以上顯示台電公司輸配電設備及線路鐵塔(柱)之汰換時程,係依個別設施(備)實際狀況而定,鑑於建置時間久遠之設備數量眾多,允宜落實現場巡檢作業,並加強巡視人員之專業判斷能力,俾確保設施維持正常運作。

表21 全國輸電鐵塔建置年數分析表 單位:座

年數

5年以下

超過5年~10年以下

超過10年~20年以下

超過20年~30年以下

超過30年~40年以下

超過40年~50年以下

超過50年

數量

813

1,670

4,367

4,856

5,676

1,783

510

說 明:另有鐵柱3,111座。

資料來源:台電公司提供。

表22 已逾會計年限之輸變電設備數量及規劃汰換統計表

項 目

逾會計年限

設備數量

汰舊換新提案

備 註

變壓器

112台

9台

逾汰換年限設備,除按維護點檢週期,停電檢修外,並落實狀態基準維護(CBM),以提昇設備使用效益。

斷路器

1,494台

12台

空斷開關

1,629具

162具

裝甲開關箱

2,094檔

528檔

經年度汰舊換新評鑑,依重要度安排汰換順序。

鐵塔

15,009座

47座

資料來源:台電公司提供。

(四)部分天然氣儲存設施已超過財務年限,雖經辦理延壽,仍宜強化管理維護措施,以確保設施安全可靠性

中油公司乃國內唯一天然氣供應商,全台天然氣相關之卸、輸、儲設施皆屬該公司獨家擁有,查台電公司除林口電廠及離島電廠所需之柴油由台塑石化公司供應外,其餘各火力發電廠所需之天然氣、低硫燃料油及柴油等均由中油公司供應。顯示中油公司相關設施乃我國火力發電之重要關鍵設施。

查中油公司目前擁有11座天然氣儲槽,建置時間分別為79年永安廠一期3座、95年永安廠二期3座、97年台中廠一期1座、98年台中廠一期2座、台中廠108年2座,其中除台中廠108年建置之2座儲氣槽預定耐用年限為10年外,其餘預定耐用年限為20年。

按前開預定耐用年限推算,則永安廠一期3座儲槽於99年9月屆齡,永安廠二期3座儲槽屆齡時間為115年10月,然據中油公司說明,該預定耐用年限係依據行政院主計總處財物標準分類(106年版),非設計耐用年限,且永安廠一、二期計6座儲槽均已經辦理延壽作業,預計分別可延長至民國153年及245年(詳表2)。中油公司允宜注意並確實執行各項管理維護措施,以確保設施運轉之安全可靠。

(五) 部分水壩(庫)淤積嚴重,有效容量率不及3成,允宜加速清淤作業,以確保水庫蓄豐濟枯功能及水力發電能量

目前我國水力發電除大觀二廠(明湖電廠)及明潭電廠為抽蓄水力發電外,其餘均屬慣常(川流)水力發電。由於慣常水力發電量大小決定於水流之高低落差與流量大小,故經常在河川上游或水位高處興建攔水或蓄水設施,如水壩、堰堤、水庫、蓄水池等,以蓄積水之位能。

查台電公司管理發電用途之水壩(庫)計有阿玉壩等21座水壩(庫),原設計容量合共6億1,353.24萬立方公尺,然因部分水壩(庫)淤積嚴重,致整體水壩(庫)有效容量僅剩3億7,990.91萬立方公尺,整體有效容量率為61.92%,其中以武界壩有效容量率僅剩4.44%淤積情形最為嚴重,另木瓜壩、谷關水庫及霧社水庫有效容量率分別為24.00%、24.92%及25.25%,均不及3成(詳表23),嚴重折損水壩(庫)蓄豐濟枯之調節功能,亦恐影響水力發電能量。

據台電公司提供105至109年度水庫清淤資料,雖顯示每年均達成或超越預定清淤目標,惟105至109年度累計清淤量367.13萬立方公尺,平均每年清淤量僅73.426萬立方公尺(詳表24),相較各水庫淤積總量2萬3,362.33萬立方公尺猶如杯水車薪,允宜研謀加速清淤方案,俾提升水庫蓄豐濟枯之功能與發電能量。

表23 台電公司管轄之水庫(壩)設計容量與目前有效容量一覽表

水庫名稱

建造年度

設計總容量

(萬立方公尺)

目前實際有效容量(萬立方公尺)

有效容量率

(%)

阿玉壩

36

10.50

3.87

36.86

羅好壩

36

30.80

17.56

57.01

桂山壩

30

42.30

28.28

66.86

粗坑壩

民國前3年

24.00

17.31

72.13

士林攔河堰

89

105

67.03

63.84

德基水庫

63

23,200

18,642

80.35

青山壩

59

69.00

61.22

88.72

谷關水庫

50

1,710.00

426.12

24.92

天輪壩

45

82.40

26.80

32.52

馬鞍壩

87

96.50

43.20

44.77

日月潭水庫

23

17,161.00

12,806.04

74.62

明湖下池水庫

73

975.58

692.16

70.95

武界壩

23

1,400.00

62.10

4.44

明潭下池水庫

84

1,440.00

1,239.32

86.06

銃櫃壩

26

12.86

9.50

73.87

霧社水庫

48

14,860.00

3,752.88

25.25

龍溪壩

48

23.60

16.50

69.92

木瓜壩

74

0.50

0.12

24.00

水濂壩

44

2.20

2.10

95.45

溪畔壩

54

34.00

22.60

66.47

南溪壩

100

73.00

54.20

74.25

合 計

61,353.24

37,990.91

61.92

資料來源:台電公司提供。

表24 105至109年度台電管轄之水壩(庫)清淤統計表 單位:萬立方公尺

水庫名稱

105年度

106年度

107年度

108年度

109年度

預計

實際

預計

實際

預計

實際

預計

實際

預計

實際

德基水庫

2

2.16

2

2

3

6.5

9

9

6

11

馬鞍水庫

24

24

24

24

24

36

24

24

25.2

25.2

霧社水庫

1

20

15

16.55

15

20

20

20

20

20.06

士林攔河堰

15

30.8

12

26.8

9

13.58

5

5.4

5.25

10

日月潭水庫

-

-

0.5

0.5

1

1

3

3

3

4.8

明湖水庫

-

-

-

-

1

1

-

-

-

-

桂山壩

1

1.28

-

-

-

-

-

-

-

-

粗坑壩

-

-

-

-

3

4.5

-

-

-

-

武界壩

-

-

-

-

-

-

-

-

4

4

合 計

43

78.24

53.5

69.85

56

82.58

61

61.4

63.45

75.06

資料來源:台電公司提供。

綜上,台電公司除應加速水壩(庫)清淤作業,以提升水壩(庫)效能與發電能量外,部分發電機組、輸配電設施、鐵塔、鐵柱等設備建置年代久遠,為確保設備維持正常狀態及最佳運轉功能,台電及中油公司允宜強化維護管理人員之專業技術,並落實維護管理作業。