跨越山海的電力之路:臺灣如何連成「全島一網」?

本文轉載自電業文物典藏網

一座島嶼上的電力,如何跨越山脈、串聯城市與鄉村,讓不同地區彼此支援?今日我們所依賴的「全島一網」,是歷經數十年建設逐步形成的輸電網絡。從日治時期西部幹線的建立、戰後東西聯絡線的開通,到超高壓系統升級與臺澎海纜併網,一條條輸電線路不只改變了電力傳送的距離,也讓原本分散的供電系統逐漸連成一體。

這段發展歷程,既是工程技術的演進,也記錄了工程人員如何克服地形與物資限制,讓電力送往更多地方。

全臺電網串聯的五大階段(製圖:故事 StoryStudio)

從日月潭出發的西部電網

1934 年,日月潭第一發電所(今大觀一廠)完工,成為當時臺灣最大的水力發電廠,為西部地區提供大量電力。為了將電力送往各地,臺灣電力株式會社技術部長後藤曠二率領團隊,建置北至基隆八堵、南至高雄的兩條 154kV 高壓輸電幹線,讓西部主要供電區域得以串聯。

不過,西部電網的形成,還不代表全島已經連通。中央山脈另一側的東部,仍依靠各地的發電設施供電。花蓮利用木瓜溪與立霧溪的水力,供應花蓮港及日本鋁業所需電力;臺東、成功等地則仰賴小型柴油發電機。東、西部各自運作,尚無法透過輸電線路相互支援。

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剛完工的日月潭第一發電所。(圖片來源:臺灣電氣協會會報,1934)

翻越中央山脈的電力之路

戰後,西部面臨電力短缺,東部的水力資源卻仍有餘裕。要讓兩地互通有無,台電必須將輸電線路架過中央山脈。於是,東西聯絡線的興建,成為串聯全島電網的重要工程。

這項工程由工程處主任蔡瑞唐帶領,並獲得美援經費與美籍顧問狄卜賽(Valery S. de Beausset)的技術協助。然而,陡峭的山勢讓施工與運輸格外困難,韓戰爆發後,鐵塔所需的鋼鐵材料也無法如期到貨。為了推進工程,團隊先以注油木桿替代鐵塔架設線路;面對無法以機械運送的重型導線,數十名工人組成「蜈蚣隊」,合力扛起器材,沿山路一步步搬運上山。

1951 年底,第一回線通電,東、西部電網首度跨越中央山脈相連。1953 年,第二回線完成,東部電力得以輸往西部,為戰後的供電需求提供支援,也讓全島連網向前邁出關鍵一步。

正在搬運鐵塔構件的東西輸電線工程團隊。(圖片來源:《台電勵進月刊》第58期)

當恆春與臺東接上主電網

東西聯絡線打通後,臺灣本島仍有部分地區依賴獨立的發電設備。要讓更多地方共享電力,輸電網絡還必須繼續延伸。

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1960 年,枋寮至恆春的 66kV 輸電線與恆春變電所完工,讓恆春半島擺脫長期依賴柴油發電的供電方式。兩年後,花蓮至臺東的 66kV 高壓輸電線全線貫通,臺東也接入全臺主電網。隨著線路串聯,富里、關山、成功等地的小型柴油發電機組陸續退出日常供電,部分設備則轉移至離島使用。

至此,臺灣本島的區域電網連成一體,「全島一網」逐步實現。各地不再只能依靠鄰近的發電設施,而能透過共同的輸電系統調度電力,在供需變化時相互支援。

枋寮至恆春的 66kV 輸電線及恆春變電所完工,讓恆春半島正式告別長期依賴柴油發電的年代。(圖片來源:江城張,授權為CC BY-NC-SA 2.0)

從連得起來到送得更多

完成本島連網後,新的挑戰隨之而來。隨著經濟成長與產業發展,用電需求持續增加,電網不僅要將各地連接起來,也必須具備更大的輸送能力,以及在災害發生時支援復電的彈性。

1970 年代起,台電逐步升級輸電系統,一次輸電電壓由 154kV 提升至 161kV,並於 1974 年與 1985 年,先後完成第一路與第二路 345kV 南北超高壓輸電幹線,擴大長距離、大容量的電力傳輸能力。

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1998 年,「345kV 新東西線」通電,接下東西部電力輸送的主要任務,早期的東西聯絡線則轉為備援。1999 年九二一大地震後,舊線路再次發揮作用,支援西部電網復電。這也顯示,電網建設除了增加輸送容量,保留不同路徑的支援能力同樣重要。

2002 年,第三路超高壓幹線全線通電,臺灣「三路六迴」的骨幹電網成形。從早年的區域串聯,到多路輸電幹線共同運作,電網逐漸具備更靈活的調度與備援能力。

新東西線 345kV 通電後,成為東西電力輸送的新主力。(圖片來源:台電)

跨越海峽的臺澎電力串聯

本島電網持續發展的同時,隔著臺灣海峽的澎湖,長年仍以獨立電網供電。直到 2021 年 10 月 30 日,臺灣第一條跨越本島與離島的特高壓海底電纜「臺澎海纜」正式併網,臺灣與澎湖的電力系統才首度相連。

這條 161kV 電纜由雲林口湖延伸至澎湖湖西的尖山發電廠,全長 67.9 公里,其中近 59 公里位於海底,最大輸電容量達 40 萬瓩。透過海纜,臺灣本島可以支援澎湖用電,澎湖生產的綠電也能反向送回本島,形成「臺電澎用、澎電臺用」的雙向電力融通。

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臺澎海纜也為澎湖降低柴油發電需求、發展風力與太陽光電創造條件。依原先評估,每年預估可減少約 21.2 萬公噸碳排放量,為澎湖邁向低碳島嶼提供更多可能。

從西部平原到中央山脈,再到臺灣海峽,電網的延伸持續改變各地取得電力的方式。「全島一網」的誕生,讓不同地區得以共享電力;後續的系統升級與跨海串聯,則讓這張網絡能因應更多元的供電需求。

臺澎海底電纜施工照。(圖片來源:台電)

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