轉進初英山協會所在的小巷前,一旁川流不息的水圳,是花蓮縣吉安鄉南華村初英山社區的主視覺,視線順著水流方向延伸數十公尺,兩支如C型鋼的金屬橫亙在渠道上,正是微型水力發電機的所在之處。

頂著豔陽走進協會辦公室,上方雖然是鐵皮屋頂,但因屋頂裝設了太陽能板,阻絕陽光直曬的熱力,室內溫度是宜人的清涼。這是初英山協會的核心人物——鍾寶珠從環保抗爭路線到能源轉型在地實踐的成果。二○○六年,長期投入環保抗爭的環保聯盟花蓮分會會長鍾寶珠,在水資源豐富的初英山社區成立了初英山協會,投入社區營造,並出於對大型水力發電廠破壞山林的擔憂,開始攜手在地團隊在水圳上測試架設微水力發電裝置。

近八年來,協會更每年舉辦「小水力發電設計比賽」,為台灣的社區型微水力發電逐漸開闢出一條朝本土化機組邁進之路。如今,初英山協會在荒野保護協會的協助下,建構結合微水力和太陽能發電的「太水機制」, 整合儲電設施建構社區微電網,為台灣社區的能源自主做出示範。

水圳上架設如C型鋼的金屬,以放置微型水力發電機。

一水多用 微型電力串起社區生活

「大型水力發電廠不只影響陸域生態,對植被、水域的生態影響都很大。」鍾寶珠說,除了擔心破壞生態,台灣一直以來習以為常的「大電網模式」本身也脆弱得令人擔憂。「台灣長期倚靠三條主要電網幹線架構全台的電力配送,是非常缺乏危機意識的,一有意外發生就可能造成電力癱瘓,尤其花蓮地震風災頻仍,卻又長期依賴西部和南部電力供應,電力危機隨時可能降臨,一遇到風災,停電三、五天是常有的事。」

時間拉回到二○○六年,當時正值花蓮西寶水力電廠開發案引發爭議,環保聯盟一方面積極尋找大型水力發電的替代方案,另一方面也開始思索社區在能源轉型上能扮演的角色,而兩者共同的答案,就是發展在地綠能、打造社區型微水力設施。「西寶水力電廠需要耗資上百億元,且效率不高,需要五十年才能回收。如果改為發展這種利用圳路或既有水力設施的小水力、微水力發電, 只需要一億元就能和很多社區合作,可以做很多事情,當時我們就認為應該是值得推廣的。」鍾寶珠解釋。

湍急的圳水經過渦輪,驅動運轉便能發電。

微水力系統的運作原理並不複雜,不需要攔截水流,也不用像大型發電廠大興土木,只要水經過渦輪,驅動運轉便能發電,能有效平衡生態保護與能源供應,實現一水多用、淨零碳排的效益。台灣微水力於農業灌渠發電潛能可達四六MW(百萬瓦)以上2,豐沛水力是隨手可得的資源,卻可惜未被妥善運用。而微水力特指裝置容量小於一○○KW(千瓦)以下的發電機組,產電電量雖小,卻更能夠有效利用各種地理環境、走入社區,若能在社區內多點設置,整體聯合運作,就能像「螞蟻雄兵」一樣,提供穩定充足的電力,串聯成社區綠能電網。

「只要有圳溝、有水,你就可以發電,這很符合韌性社區的概念。」鍾寶珠認為,人們應該走出大型電廠「發電量」的迷思,把焦點放在讓社區擁有自己的電網,能在電力上自給自足, 讓微電網的概念遍地開花。

初英山協會透過年年舉辦「小水力發電比賽」,推動社區綠能發展並培育產學人才,為在地創造自主電力。(左圖提供:初英山協會)

辦微水力競賽 盼催化產業國家隊

然而微水力發電在十多年前對於台灣人而言還是一個陌生的概念,此外,大多數微水力機組皆仰賴進口,無論設備本身或後續維修的成本都很高昂,使得微水力發電更不易普及。「我們希望微水力發電機組是全民可以購買、維修容易且操作方便。」鍾寶珠說。而根本的解方,就是要培育在地的微水力發電技術和人才。因此,初英山協會從二○一七年開始, 每年與台灣環境保護聯盟攜手舉辦「小水力發電設計比賽」,決賽會邀請全國高中職和大專校院學生到花蓮進行。透過微水力系統的創意發想與科學設計,一邊著眼於本土產學人才培養,向在地學生進行微水力發電的科普教育,一邊在地化微水力科技的升級。

尤其微水力的機組設計深受裝設地點的環境影響,在發展技術時應結合讓在地社區也能有能力處理維護的「適當科技(Appropriate Technology)」思維,才能真正讓微水力普及。例如台灣有許多微水力設施需建在農田圳道上,機組扇葉容易被垃圾、落葉卡住而無法運轉, 在機台設計上就必須思考如何解決上述狀況。又如花蓮風災地震頻仍,水圳含沙量激增,易造成發電設備損壞,因此花蓮的微水力發電對於機組的「耐受力」有更高的要求,在尺寸和重量的設計上,也應以兩人便能抬起而進行維修為考量。協會顧問暨「農村矽谷實驗室」創辦人洪健龍強調:「研發技術與設備都必須國產化,透過技術合作提升品質。」

所幸隨著小水力及社區微水力發電愈來愈受重視,各界對協會提供的支持也愈來愈積極。水利署第九河川分署自二○二一年起為小水力比賽設置了可以調控水流的測試跑道,解決了比賽一直以來的場地難題。台電公司也從第五屆小水力比賽開始參與,提供參賽學生專業技術指導,大大推動了作品機組結構設計與發電效能上的進步,例如二○二三年的冠軍隊伍針對發電機長期放在水中運轉的問題進行改良;二○二四年的冠軍則針對圳道垃圾的在地挑戰,提出了不用攔汙柵來排除垃圾的解方。

初英山協會也在二○二三年加入沙盒計畫,提出「微水力發電公民參與計畫」,並藉此與農田水利署展開合作,運用比賽的冠軍機組進行測試,期望持續朝向產官學合作,目標在三年內打造出屬於台灣的國產機組,十年內商品化、甚至向行銷國際邁進。

近年來建置結合太陽能與水力發電的太水機制,讓綠電再次升級。

公民力量實現能源自主 人人都有能力「為愛發電」

初英山協會之所以加入沙盒計畫,其實更希望透過自身的經驗分享,讓國家社會能看到淨零轉型的全民參與新模式,進而更願意支持;另一方面也希望藉由國科會的協助促成跨部會協商,推進社區微水力的公私協力。

既然希望透過沙盒計畫分享初英山經驗,協會就從自己開始試驗。二○二三年,初英山協會與正在推廣公民電廠的荒野保護協會合作,建立結合太陽能與水力發電的太水機制,現在協會有自己小小的綠能辦公室,有太水機制、儲能系統,並架構自身的微電網。

走進初英山的社區共食空間,從媽媽們煮飯用的電器、辦公室裡的冰箱、冷凍櫃,到架上排列規格不一的蓄電池等,用的都是綠能;除了辦公室使用,電力插座和公共空間也都對外設置,提供大家自由使用,讓綠能與社區生活緊密結合,就這樣逐漸讓居民看到綠能。

形式不一的蓄電池,用的同樣都是綠能。

「到了夏天,我們的電基本上是用不完的!」鍾寶珠自豪地說。目前協會的綠電也用於水圳步道旁的路燈照明,並提供部分電力予鄰近的臺灣兒童發展協會馬匹輔助教育中心使用; 初英山社區的福慧農場,亦已成功引入微水力系統,支援農場用電所需。此外,協會還推動綠能小旅行,讓有興趣者可以前來了解初英山的綠能推動模式;未來更規劃將綠能投入冷鏈系統發展,協助在地芋農發展六級產業,「芋頭的價格要好,冷鏈系統非常關鍵,我們也希望未來水力發電系統發展到較穩定後,結合太陽能協助在地產業發展,未來可能有綠能芋頭、綠能蛋糕!」

此外,協會自二○一九年首度舉辦「綠能水電工培訓營」,並對社區居民不定期舉辦綠能相關議題講座,希望未來產出Made in Taiwan,甚至Made in Hualien 的微水力機組設計後,可以試行「綠能五金行」,無論是微水力或太陽能面板,都能在綠能五金行裡買到所需的材料設備,並且為MIT機組展開在地工班培訓、籌組社區工班,串起在地微水力產業的自主供應鏈。「這是我們在推動沙盒計畫時幾個比較重要的想像。因為有沙盒計畫,增強了我們不少信心。」鍾寶珠說。

初英山社區逐步實踐綠電綠生活。

消弭障礙 拋出公民綠電的自由藍圖

隨著初英山協會的成果日益顯現,其他社區紛紛前來取經,例如光復鄉大富社區,便開始思考經驗複製的可能性。協會亦樂於分享基礎資訊、設置地點的考察、成本效益分析等,並協助媒合專家進一步評估。洪健龍強調,微水力發電系統是新興的綠色行動,推動過程必須吸引更多人參與,才能形成穩定的產業基礎。當內部需求面創造出來,下一步則是透過國際交流與合作,推動政策協調,從而促進產業成長。而這一方面,仍有待公民持續累積聲量,並與政府各單位協力推行。協會研究員賴威任也提及,公務機關若能對各個不同水圳系統、水域條件資料加以開放,如枯水期時段、用水需求等,也有利民間業者更有效判斷該地區適合的機組類型。

鍾寶珠則分析,目前微水力發展最大的瓶頸,除了前述的進口機組昂貴、垃圾問題、後續維修,還有第一關──用地取得。除了農水署所屬用地要架設使用較為單純,無論是在國有地或私有地水圳中設置發電設備, 都涉及複雜的土地使用權與農圳開放多功能使用(農圳兼作使用同意)的問題,目前缺乏明確的申請流程,需多次與農水署往返溝通,進展緩慢,成為社區能源自主的一大阻力。初英山協會希望透過沙盒計畫,持續與農水署協商,簡化微水力發電的申請程序, 並邀請主管機關參與討論,最終目標是整合單一窗口,建立全台適用的標準化流程,助力更多社區與民間組織邁向能源自主。

初英山社區協會凝聚在地共識,成功打造便利的公民電廠。

著眼未來,鍾寶珠不改當年為家鄉環境站上前線的本色,希望透過沙盒計畫,向相關單位提出助攻台灣微水力發展的倡議,首先是希望可調整綠電憑證標準,「由於我們是自發自用,無法拿到綠電憑證,但從公民參與的角度, 更希望透過取得憑證,有機會和企業合作,讓企業來認養所需綠電,社區不用再透過政府補助,也能自給自足。」

其次,她也呼籲智慧電表能夠及早全面推動,並放寬申請,才能讓社區清楚了解自發自用的電力情形。最後,在對公民電廠的定義上,鍾寶珠也拋出更具社會性的想像,期望未來每個社區發電達到某個標準值後,都能被定義為公民電廠,而非僅能售予台電,「我們希望建立更自由、想像更豐富的公民電廠。」因為就如綠能的交互運用,透過更多元微型力量的串聯,才能為台灣這片土地創造更高的應變韌性。

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