歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)對離岸系統發展之立場文件:電力調度運轉與管理

目錄

I.前言

II.執行摘要及本文

執行摘要:

第1章、離岸系統電力調度運轉有助於綠色交易

第2章、離岸電力調度運轉之管理支柱

2.1支柱1(Pillar 1):協調及提供安全系統運轉之本地責任

2.2支柱2(Pillar 2):市場參與者應對自己系統電力不平衡負責

2.3支柱3(Pillar 3):平衡電力市場機制化。

2.4支柱4(Pillar 4):離岸系統競標區(OBZ)

第3章、定義離岸電力調度運轉架構

第4章、定義離岸電力調度運轉之任務

第5章、離岸系統之頻率管理及即時平衡

第6章、本地行動、區域協調、歐洲思維

主要重點(Main takeaways):

參考資料:

I.前言

歐盟離岸風力是目前全球海上風力最蓬勃發展的地區,也是為實現歐盟綠色協議(EU Green Deal)目標貢獻最大,歐盟的離岸再生能源策略預計到2050年將有300 GW(3億瓩)離岸風力發電容量加入能源系統。這種轉變的規模將對歐洲電力系統提出新的挑戰。因此歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)評估了有助於實現歐盟離岸策略的可能解決方案,發布了一系列的立場文件。其中有一篇2021/7/2發布的最新有關電力調度運轉與管理的文章,值得台灣正在大力推展的離岸風力做為參考,特別翻譯如下跟大家分享:

II.執行摘要及本文

執行摘要:

電力調度運轉被定義為一套一般性任務。儘管這些系統的技術性不同,但無論它們在離岸或陸上系統之執行,這些任務都是相同的。由於歐洲系統相互連接,電力調度運轉與運用計畫,內容範圍越來越廣,係透過各區域安全中心(RSC: Regional Security Centres)、區域協調中心(RCC: Regional Coordination Centres)、同步區域監視中心(SAM: Synchronous Area Monitor)在各輸電調度中心(TSO)之間進行區域性協調。但是,這些任務係由國家輸電調度中心執行,並受國家司法管轄之管制。各TSO參與區域性協調的動機及義務,在陸上及離岸系統同樣有效。

電力調度運轉係根據歐洲共同原則,以及所有有關電力調度運轉及協調任務都受清潔能源包裹法案(CEP: Clean Energy Package)及相關電網法規與指南所管制。目前設置的管制,係適用於離岸電網基礎建設的預期步驟與系統性發展期間中,促進有效離岸電力調度運轉。在某些情況下,離岸電網基礎建設將連接歐盟及非歐盟國的電網,因此也必須根據相關TSO之間的協議來調度運轉。

陸上電力調度運轉解決方案擴展到離岸系統,是因為陸上與離岸電力系統之間沒有界線。電力供應及電力調度運轉之安全,將由各TSO在區域協調架構內,以國家層級進行管理,其中明確界定了腳色與職責。市場各方仍然對其市場不平衡負責,各TSO仍然負責系統即時電力平衡。

為了應付大量離岸風力整合的相關新挑戰,各TSO需要獲得更多的彈性電源來平衡互聯電力系統,並確保達成其主要職責,亦即在無論白天或黑夜的任何時間提供用戶用電。為了所有時間內之系統電力平衡,TSO依賴市場參與者提供的彈性電源,目前主要是在陸上:應該更清楚認識到未來需要大幅增加彈性電源,包括大規模儲能技術。這將透過ENTSO-E正在進行的2050年終期及長期情境,來作進一步的發展。

用於陸上及離岸電力調度運轉之解決方案所採用的原則係歐洲的。指導原則係地方措施、區域協調及歐洲的想法。

第1章、離岸系統電力調度運轉有助於綠色交易

電力調度運轉為能源轉型的核心,因為它按時間框架來處理發電與用電之達成平衡,也讓排放與電源效率變成可見。離岸系統開發、市場與互動能力(interoperability)都是確保離岸系統未來高效率運轉的所有手段,以及這些議題的各項問題,在個別的立場文件中得到解決。

這些立場文件確定了各種離岸電網架構,使用單一及雙重/多重目標解決方案、方法,來確保多端(multi-terminal)、多家廠商高壓直流(HVDC)計畫之互動能力,以及使用離岸競標區,似乎成為確保橫跨陸上與離岸地點的市場與電力調度運轉整合之最有效解決方案。本文解決了離岸電力調度運轉之管理問題。系統開發、市場、互動能力及電力調度運轉管理等問題關聯密切,應被視為齊心協力向所有歐洲人提供安全、負擔得起、及清潔的電力。

此整體觀點係貫穿整個ENTSO-E離岸系統立場文件的主題。這篇目前有關離岸電力調度運轉的管理之文件,建立在先前立場各文件的基礎之上。所有文件也正如ENTSO-E 2030願景(ENTSO-E Vision 2030)所傳達的那樣,都建立在基於橫跨陸上與離岸系統開發、市場及電力調度運轉,無縫整合成單一系統方法之上。

所有離岸系統文件期望逐步發展,同時也認知到電氣化所驅動之負載成長,將需要由陸上及離岸系統發電來補償。

電力調度運轉持續進行,而電力系統繼續發生顯著變化,但係漸進的發生。這些變化透過許多小的以及有時較大步驟來進行。在可預見的將來,電力調度運轉的變化,將基於逐步發展及既有解決方案的改進。此外,連接到各會員國的離岸電力系統,也必須有效的整合第三國。例如,在現階段訂定2050年的最終解決方案是困難的,因為在未來歲月中會出現新的知識與技術,引入尚未設想到的解決方案。在未來,也可能會有離岸資產能夠貢獻系統電力平衡任務,諸如像氫電解槽加入離岸電力系統的離岸用電。

為了再生能於轉型成功,需要逐步發展市場驅動平衡用電與發電之機制。市場參與商、輸電調度中心(TSO)、配電調度中心(DSO) 必須賦予明確的責任,以確保所需彈性與平衡電源的穩定發展。正如歐盟(EC)離岸策略所預見那樣,係所有市場參與商都必須為本身無論陸上或離岸的不平衡電力負責。

另一個含義是,即使當大量的發電移轉到離岸系統,輸電調度中心(TSO)仍然負責確保其控制區的必要備轉容量。到陸上平衡電源的距離將變得很長,需要有效協調及實際安排來管理系統頻率與平衡。要達成此目標,如2020年5月ENTSO-E離岸系統發展立場文件所述,需要陸上與離岸輸電基礎建設的整體規劃及協調發展。隨著離岸系統發電的增加,陸上輸電網必須得到強化,以便能夠應付日益成長的負載所需之強大輸電容量需求。

第2章、離岸電力調度運轉之管理支柱

本節確定了建立歐洲海域離岸電力調度運轉之管理架構的四個主要支柱:

2.1支柱1(Pillar 1):協調及提供安全系統運轉之本地責任

從芬蘭到葡萄牙、從愛爾蘭到希臘,歐洲電力系統互相連接在一起。然而,電力供應及系統運轉之安全,是每個成員國賦予輸電調度中心(TSO)之國家責任中心的核心。從系統運轉的角度來看,電力系統的狀態隨著突發事故及不可預見的事件影響系統不同區域而快速演變,調度中心必須以快速、果斷、動態及協調的方式即時反應。在那當兒,許多本地參與者之間使用本國語言快速、高效率的溝通,跨國界的協調則必須使用國際術語。

系統安全從區域協調受益匪淺,例如透過區域安全中心(RSC)、未來區域協調中心(RCC)及同步區域監視中心(SAM)。既有規則提供各TSO了利用這些機會來協調區域性電力調度運轉的義務。

2.1.1相關系統安全運轉之主要離岸系統管理原則,包括下列:

  • 根據國家司法管轄區的陸上及離岸兩者系統,確保有效電力平衡及電力調度運轉的責任在於各TSO。
  • 各TSO參與區域協調的動機及義務,橫跨整個電力系統之陸上及離岸系統效力相同。

2.2支柱2(Pillar 2):市場參與者應對自己系統電力不平衡負責

市場參與者被鼓勵透過在電能市場(日前及日內)上之交易電能來平衡其電力,並負起其電力不平衡的財務責任。這是有效陸上及離岸兩者系統運轉之先決條件。系統電力不平衡最終由TSO即時管理。

2.2.1相關市場參與者平衡電力之主要離岸管理原則,包括下列:

  • 市場參與者對其不平衡負責,與其座落位置(陸上或離岸)無關。
  • 離岸與陸上日內(Intraday)市場必須整合,以授予離岸市場參與者使用它們能用來平衡其電力之陸上彈性電源(flexibility resources)。

2.3支柱3(Pillar 3):平衡電力市場機制化。

對於平衡電力市場機制化,同樣的規則適用於陸上及離岸系統:在日前與日內能源市場截止後,TSO使用平衡市場中市場參與者所提供的額外調度彈性電源作為其即時電力調度運轉的一部份。

2.3.1相關平衡電力市場化之主要管理原則,包括下列:

  • 根據優先次序清單使用於彈性電源之市場化調度。
    • 輸電調度中心(TSO)負責確保備轉容量之可用性。
    • 負責的TSO應讓離岸市場參與者,利用收集其標單加到歐洲平衡電力平台,參與歐洲電力平衡市場。
  • 離岸系統不平衡電力將由各負責TSO管理。為此,TSO可以使用歐洲平衡電力平台資源。除了目前的陸上電源外,未來這些平台還可以包括預審合格的離岸系統設施,例如氫電解槽(hydrogen electrolyser)負載。

2.4支柱4(Pillar 4):離岸系統競標區(OBZ)

正如2020/10/15 ENTSO-E關於離岸系統開發、市場及管制議題立場所述,離岸系統競標區(OBZ: Offshore Bidding Zones)似乎提供了一確保跨陸上及離岸系統市場及調度運轉整合的有效解決方案。

2.4.1相關離岸系統競標區之主要離岸管理原則,包括下列:

  • 明確定義OBZ對TSO的安全系統運轉及不平衡電力市場化管理負有確切的責任,並限制TSO干預市場的需要。

第3章、定義離岸電力調度運轉架構

離岸電力調度運轉架構可以建立在堅固的陸上電力系統架構上。樣本所示包括定義OBZ、必要的標準及系統要求、以及區域合作架構等,如容量計算區(CCR: Capacity Calculation Regions)及電力調度運轉區(SOR: System Operation Regions )所定義的。

圖1 系統監視區、負載頻率控制區域/區塊及同步區之間的關係圖

表1確定了重大議題,並提出相應的解決方案。這些解決方案已經在既有規則中有定義,只有一些小例外。因此,陸上電力調度運轉的總體架構可以擴展到離岸系統,促進成為單一系統,以及離岸電力系統之逐步發展。

需要注意的是,根據ENTSO-E的輸電電力調度運轉指南(SO GL: Guideline on electricity transmission system operation)所定義的,競標區與負載頻率控制 (LFC:Load Frequency Control ) 區域(Area)/區塊(Block)之間沒有一對一的關係。競標區係指市場概念,而負載頻率控制區則是調度運轉概念。競標區與LFC區之間在處理程序級別的相互依賴度(interdependencies)將隨著時間的推移而演變,以確保程序清晰、定義明確。從技術上而言,即時電力平衡的責任係指派給各TSO,運轉各自LFC區域/區塊。在第5章對即時電力平衡將可找到一些進一步的說明。

表1 系統定義

第4章、定義離岸電力調度運轉之任務

離岸電力調度運轉的任務係與陸上系統所執行的任務相同。然而,離岸系統的技術特性不同。本章確定了與電力調度運轉相關的具體任務,包括了運用計畫(表2)及即時電力調度運轉(表3)兩方面的相關任務;表3還說明了市場運轉任務。

表2 電力調度運轉任務(運用計畫)

陸上及離岸電力調度運轉,係在各輸電調度中心(TSO)之間及各TSO、區域安全中心(RSC)/區域協調中心(RCC)、與同步區域監視中心(SAM)之間的密切合作下進行的。如此,離岸電力調度運轉緊密整合到陸上電力調度運轉,促進逐步發展並趨向單一系統。

為了確保系統安全運轉,需要在運用計畫(operational planning)與安全評估兩者的協調。離岸及陸上電網目前在RSC/RCC的一些協調,最值得注意的是停電計畫協調(OPC: Outage Planning Coordination),以及協調安全分析(CSA: Coordinated Security Analysis)。這些任務已經考慮了離岸系統連接以及陸上網狀電網,並且可以利用RSC/RCC或ENTSO-E所發展的程序及工具,擴展離岸電網基礎建設為網狀系統。

表3 電力調度運轉任務(市場與調度運轉)

第5章、離岸系統之頻率管理及即時平衡

歐洲各TSO對網狀交流電網、以及高壓直流(HVDC)互聯線的運轉已經擁有多年的經驗。因此,各TSO可以轉移既有程序與概念,以滿足網狀離岸電網基礎建設之技術性挑戰。

歐洲各TSO預計離岸電網基礎建設與離岸發電的發展,將對頻率及 電力不平衡管理產生重大影響。在陸上系統,同一同步區域內的所有TSO之間都簽有說明平衡與責任原則之運轉協議。這些協議將必須擴展到包括離岸系統。

離岸電網基礎建設可能需要引進技術與實務調整以及澄清如何處理問題,例如重大離岸交流部分的頻率管理。下面列出一些一般注意事項:

  • 轉換器(converter)後的風力發電,從陸上電力系統的認知,就好像與其他任何直流電力系統連接一樣。陸上電力系統需要能夠承受任何直流連接線的突然跳脫。
  • 風力發電用交流連接到重大離岸電能樞紐(Hubs),將以一頻率運轉;轉換器後之交流電力系統部分類似一孤島系統。此交流部分的頻率支持之類型取決於該孤島系統連接到陸上電力系統的是交流還是直流。

例如,由於機組跳脫或預測誤差所導致的重大即時電力不平衡,需要得到緩解。目前立法為TSO提供了足夠的規則及彈性,可以依次在橫跨能源系統決定及分擔/交換它們的備轉容量。

 再者,在清潔能源包裹法(CEP)、電網法規(Network Codes)與指南(Guidelines)中的既有管制架構可以很容易應用在離岸電網基礎建設上。目前管理陸上電網網狀系統的調度運轉,將逐漸被擴展到離岸電網基礎建設上,當它們演變從兩個TSO之間雙邊連接、或離岸風場連接到各TSO,到連接多重離岸發電設備及TSO網狀電網。此外,在某些情況下,離岸電網基礎建設將連接歐盟與非歐盟的TSO。這當然是一項挑戰,但可以根據相關歐盟及第三國家TSO之間的電力調度協議來管理。另外,目前的歐盟規則已經跟第三國運作良好。

第6章、本地行動、區域協調、歐洲思維

系統電力調度任務係由TSO在本地執行。然而,這項任務成長得越來越大,係在各TSO之中透過區域安全中心(RSC)/區域協調中心(RCC)及同步區域監視中心(SAM),並根據共同的歐洲原則,進行區域性協調。系統電力調度與協調任務係受到清潔能源包裹法及相關的電網法規與指南的管制。明智的作法係將陸上系統解決方案到離岸系統,因為陸上與離岸系統之間沒有界線。

換言之,系統運轉安全將使用有明確定義腳色與職責之區域協調框架,在國家層面(TSO)來管理 。

主要重點(Main takeaways)

  • 歐盟規則定義了必須在離岸與陸上系統執行的電力調度運轉任務。 清潔能源包裹法(CEP)與電網法規及指南共同定義了用在陸上及離岸系統的角色及職責。
  • 陸上及離岸系統電力調度相關的一般任務之間沒有根本區別。 TSO 可以轉移既有程序及概念,以達成網狀直流離岸電網基礎建設的技術挑戰。
  • 離岸系統發展將影響管理離岸及陸上不平衡電力的程序。市場參與各方仍然對其不平衡電力負責,各TSO 負責即時平衡系統。
  • 為了克服與大量離岸風力整合相關的新挑戰,TSO 需要獲得更大的彈性電源來平衡互連電力系統,並確保履行其主要職責,亦即,在晝夜任何時間提供用戶電力的責任。為了在所有時間平衡系統,TSO 依賴市場參與者提供的彈性電源,目前主要是陸上系統提供:應該更加認識到未來需要大幅增加彈性資源,包括大規模儲能技術。這將透過 ENTSO-E 正在進行2050年終期及長期情境的工作,進一步發展。
  • 離岸系統發展將需要輸電調度中心(TSO)與區域協調中心(RCC)對電力調度運轉的密切區域協調。
  • 目前的管制機構設置適合應付離岸電網基礎建設的逐步發展。此外,系統電力調度管制設計的穩定性,讓TSO與RCC能夠繼續有效地協調,建立在使用完善的協調模型所獲得的經驗之上,將促進系統安全與穩定的運轉。

參考資料:

ENTSO-E’s Position on Offshore DevelopmentSystem Operation & Governance

[附註:章節筆者加註,方便閱讀)

六十多年前臺北工專學生生活之追憶(中)

目錄:

2.9日治時期的母校地理位置圖

2.10日治時期的母校校園配置

2.10.1母校創校初期(1919年前)校舍面積及完工日期

2.10.2大正14(1925)年學校校舍配置

2.10.3大正15(1926)年學校校舍配置

2.10.4昭和8(1933)年校舍模型圖

2.10.5昭和12(1937)年校舍改築與新築計畫

2.10.6昭和16(1941)年校舍配置

2.10.7昭和18(1943)年校舍配置

2.11日治時期的母校之校舍

2.11.1 大正4(1915)年寄宿舍自修室及炊事室設計圖

2.11.2 大正年代的校舍相片

2.11.3 昭和年代的校舍相片

2.12日治時期的母校學生實習及生活留

2.12.1大正15(1926)年的工場實習及實驗

2.12.2昭和9~17(1934~1942)年的工場實習及實驗

2.12.3學生宿舍生活剪影

2.12.4體育活動及社團生活剪影

2.12.4.1日本時代男人的運動

2.12.4.2其他各類社團

2.12.4.3赴日本內地參觀

2.12.4.4軍事教育

參考資料:

(續上篇)

2.9日治時期的母校地理位置圖

明治45(1912)年7月5日台灣總督府訓令第百五十三號 臺灣總督府民政部學務部附屬工業講習所規程中,第一條 臺灣總督府民政部學務部附屬工業講習所,設於臺北廳大加蚋堡大安庄。

大正9(1920)年10月台灣行政區劃,由「廳制」改為「州制」。大正10(1921)年5月25日臺灣總督府告示第87號,公告「臺北州立臺北第一工業學校」「位置:臺北州臺北市大安字12甲」。此位置地址一直使用至日治時期結束。

茲在國立台灣圖書館及中央研究院人社中心地理資訊科學研究專題中心找到日治時期臺北市地圖,可以一窺當年母校座落位置周遭的變遷情形。

圖83 大正11(1922、民國11)年位於臺北州臺北市大安字12甲之臺北州立臺北第一、第二工業學校地理位置圖, (資料來源:臺北市新地圖 新高堂書店 國立台灣圖書館 日治時期期刊影像系統-地圖資料庫)

上圖標示之「工業學校」係100年前母校由工業講習所改為臺北州立臺北第一及第二工業學校時之地理位置。當時母校位於臺北市郊區,坐落在臺北驛(火車站)到松山驛的縱貫線公路(現在的八德路)旁,周圍都是稻田,滿荒涼的。

圖84 昭和2(1927、民國16)年位於臺北州臺北市大安字12甲之臺北州立臺北第一、第二工業學校地理位置圖, (資料來源:臺北市新地圖 新高堂書店 國立台灣圖書館 日治時期期刊影像系統-地圖資料庫)

圖84為昭和2(1927)年11月3日出版的「臺北市街圖」地形圖,圖中標示的「工業學校」,就是94年前母校「臺北州立臺北工業學校」的所在地,從圖上可以看出當時母校位於兩條小溪(其中左邊那條在1933年擴建為特一號道路排水溝)匯合處的稻田之中,只有母校大門的臺北-松山縱貫線公路旁有兩座酒廠及日華紡織廠,尚有「血清作業所」(1931年遷到淡水)。

圖85昭和7(1932、民國21)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(資料來源:臺北市街圖 新高堂書店 國立台灣圖書館 日治時期期刊影像系統-地圖資料庫)

上圖標示之「工業學校」係90年前母校由臺北州立臺北第一及第二工業學校合併為臺北州立臺北工業學校時之地理位置。當時母校周圍還是稻田,但漸有開發情形,右上角臺北-松山縱貫線公路旁有「高砂啤酒會社(戰後的第二酒廠,現建國啤酒廠)」,左方也有「酒工廠(戰後的第一酒廠)」,在母校北方鐵路平交道旁還設有「北臺北」火車站。

圖86 昭和10(1935、民國24)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(資料來源:臺北市鳥瞰圖 基隆要塞司令部製圖 東光株式會社出版 國立台灣圖書館 日治時期期刊影像系統-地圖資料庫)

上圖為基隆要塞司令部所繪製之鳥瞰圖,所標示之「工業學校」係86年前母校臺北州立臺北工業學校時之地理位置。鳥瞰圖更能一目瞭然看出母校仍坐落於稻田中,兩座酒廠及「北臺北」火車站也分別出現在母校兩側,但往臺北驛的公路兩旁已有房屋顯現。

至於臺北市其他重要政府機關、學校、火車站也有明顯標出。我特別注意到萬華-新店線(現汀洲路)、臺北-淡水線鐵路的「古亭町、水源地、公館」、「大正街(現捷運中山站)、雙連」等火車站,至於母校旁的「北臺北」火車站,我1958年就學時倒沒注意到,是否廢掉了?。但也赫然看見母校北方的「明石總督墓、乃木家墓地、共同墓地(現晶華酒店附近之林森、康樂公園)」,也就是我民國47年來臺北工專上學時的「極樂殯儀館」所在地,但那時公園都是違章建築,不知道有墓地。

圖87昭和11(1936、民國25)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(資料來源:改正臺北市全圖-臺北市區計画街路及公園 台灣日日新報 國立台灣圖書館 日治時期期刊影像系統-地圖資料庫)

上圖所標示的「工業學校」,把母校臺北工業學校校舍平面圖繪製得滿清楚的,也顯示出校舍好大,校舍布置跟我1958年入學時差不多。此外,此臺北市地圖也顯示出都市計畫道路,有通過母校大操場的計畫道路(現忠孝東路),及母校右(東)側計畫大道路(現建國高架道路)等。

圖88昭和14(1939、民國28)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(紅字為加註現在稱呼文字)(資料來源:瑠公水利組合區域圖 臺灣水圳文化網@Sinica 中央研究院人社中心地理資訊科學研究專題中心)

1939年專門繪製臺北市水圳水路(紅色粗線為幹線水路、中粗線為支線、細點線微小給水路)與河川排水的「瑠公水利組合區域圖」(圖88)中,所標示的「工校」,係82年前的母校臺北工業學校所在地,剛好座落在經常被人誤認為瑠公圳的新生南路大排水溝(也是日治時期的特一號計畫道路,也有人稱堀川)與另一條源頭在蟾蜍山、六張犁、軍功山、三張犁等臺北市周圍山邊小溪匯集而成的(不知名)小溪之匯合點。

民國47年我在臺北工專就讀時,學校大門在當時中正路(後改名八德路)1430號,一出校門就有一條跨過新生大排的小橋(新生大排左轉接到不知名溪上),才到中正路上;右轉中正路後沒多遠處就是新生大排與不知名溪匯合後大排水溝再左轉到現在的渭水路接新生北路大排水溝。所以中正路上又有一座橫跨會合後的大排水溝的橋樑,然後才是鐵路平交道,再往松山方向。現在鐵路地下化,新生南路大排水溝及渭水路大排水溝加蓋變成馬路後,現代人都看不到從前的(臭)水溝了(50年代的汙水排放味道難聞)!

圖89 昭和20(1945、民國34)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(彩色字為加註現在稱呼文字)(資料來源:美國陸軍部陸軍地圖服務中心 德州大學奧斯丁分校圖書館)

在二戰末期的1945年,太平洋戰場上美軍正步步進逼日本本土,美軍計畫攻佔當時仍為日本領土的台灣,準備了如圖89的軍用城市圖,用於地面作戰戰術之用;該圖係利用美軍1944年的空拍相片,但因無法實地調繪,而參考日本帝國測量局之1926~1943年臺北市與鄰近區域圖繪製而成。該圖比較強調道路、街廓、建物與重要設施(如電力線、機場跑道、港口),及相關的地名註記。

圖89中母校臺北工業學校建物與操場配置被註記了「School」。同時也發現新生南路大排水溝在母校大門前沒有右轉接無名溪而直接穿過中正路引接的錯誤繪製。母校四周的第一與第二(現建國啤酒廠)酒廠、植物米穀檢查所(空軍新生社)、日華紡織、總督府工業研究所(空軍總部)等建物都顯著註記(深黑色)。

圖90 昭和20(1945、民國34)年臺北州立臺北工業學校地理位置圖(有色字為加註現在稱呼文字)(資料來源:美軍航照相片美國國家檔案館 1945年臺北城市地圖與空照影像海報 中央研究院人社中心GIS專題中心)

上圖為1945/3/13美軍拍攝的航照相片,母校建物操場等校園布置滿清楚的,那就是我記憶中1958年的校園景象,母校下(南)方、西方(過新生南路)、北方(過縱貫鐵路)都新蓋了許多日本式房舍,這些日本宿舍都是民國40年代提供母校學生租房子(在圍牆搭違建)之處。母校大門前方的中正路(後改名八德路)是臺北到松山的縱貫線公路幹線。母校西方還有一大塊稻田,然後才是大排水溝,兩旁的新生南路也很清楚顯現。

2.10日治時期的母校校園配置

2.10.1母校創校初期(1919年前)校舍面積及完工日期

母校最早的前身總督府民政部附屬工業講習所,位在臺北廳大加蚋堡大安庄之新建校舍為兩層樓的本館260坪,及其他校舍300多坪,係於明治45(1912)年7月27日竣工,是母校最早的校舍。接著:

  • 大正2(1913)年12月25日金工與木工工場345坪於完工使用。
  • 大正3(1914)年6月23日寄宿舍自習室125坪也竣工。
  • 大正5(1916)年3月31日自習室及炊事室150坪竣工。
  • 大正6(1917)年5月25日木型工場52.5坪竣工。
  • 大正7(1918)年3月31日應用化學科工場345.1坪竣工。
  • 大正8(1919)年1月28日寄宿舍205.625坪竣工。

總計校園占地面積有4.481甲(13,147.55坪),建坪總計1,781.725坪。

因為當時的工業講習所位於臺北經松山到基隆的縱貫線旁,兩條小溪(排水溝)交會處,四周都是稻田,龐大的校舍成為一座非常明顯的地標。

2.10.2大正14(1925)年學校校舍配置

目前找到最老的校舍配置圖係北科大校友會名譽會長高明輝會長專訪「談北科大的環境與生活」中,根據遠流出版社復刻1925(大正14)年「日治時代二萬五千分之一台灣地形圖」為底圖,回憶校舍之配置圖,詳見下圖(圖91):

圖91 大正14(1925、民國14)年臺北州立臺北工業學校配置圖 [資料來源:專訪:高明輝會長(北科大校友會名譽會長)談北科大的環境與生活 北科大空間歷程與意義/系列報告2005/5/9  MJ PAPER網站]

高明輝會長係昭和5(1930)年在300名建築科台籍報考生錄取3人中之一人,競爭非常激烈,昭和10(1935)年畢業。他根據那張1925年台灣地形圖上所繪製的校舍圖,回憶當年校園配置,用英文字母代號加註說明建物用途,讓學弟們一目瞭然百年前的校園分布。[該原圖的縱貫線C中正路(現在八德路)往松山方向有一座橫跨堀川大排水溝(跟無名溪匯合後)的公路橋,位置畫錯,筆者已經予以更正。]

高會長回憶的圖91,也幫我解惑「北臺北」火車站,原來高會長當年家住樹林,每天從樹林搭火車通勤,在「B-北臺北」火車站下車到校上課;15:30下課就到「A-樺山站」搭15:55的火車回家,若沒趕搭上就要走路半個多鐘頭到「臺北火車站」搭車。「B-北臺北」火車站在戰後改名為「新生站」。我民國47年入校時倒沒注意到。

從圖91中,可以看到1925年建校14周年,校園設施還滿齊全的,從學校唯一出入口「日新橋」進來左側,有一座海拔14.47m的測量基準點。往校園看去就是二層樓木造的主館,一樓是辦公室,中間入口(玄關)一進去,旁邊就是校長室,那裡掛了一幅日本天皇的肖像,大家經過時都要敬禮。在講習所成立初期,學生宿舍尚未建好,主舘二樓部分教室先充當宿舍。

主館右前方及右側為棒球場及游泳池。主館後方,有網球場、室外蓋頂的相撲場、劍道、柔道館;學寮(宿舍)、浴室、教室、各科實習工場、新闢操場(運動場)橄欖球場、野球場等。

另外,我在總督府交通局大正14(1925)年「電氣事業要覽」第28頁「二、第一種自家用發電工作物施設別發電所概況」(表1)中第64頁,發現有「臺北工業學校 發電所」設有原動機50馬力汽輪機、220伏、30kW交流發電機一台。工業學校有「發電所」的確有夠酷了,怪不得當年日本全國(包括台灣、朝鮮)只有16所工業學校,臺北工業在工業學校評鑑還得過全日本第二名,素質不輸日本內地學校。

表1 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校發電所概況[資料來源:第四回 電氣事業要覽 昭和元年12月末現在 台灣總督府交通局 昭和二年六月五日發行 日治時期圖書影像系統 國立台灣圖書館]

2.10.3大正15(1926)年學校校舍配置

下圖(圖92)係臺北州立臺北工業學校成立15周年,於大正15(1926)年11月10日發行的「臺北州立臺北工業學校一覽」第177頁所附的「臺北州立臺北工業學校配置圖」。本配置圖比高會長回憶圖更為精確(可惜掃描時解析度不足不夠清晰),更完整。

圖92 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校配置圖[資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行 日治時期圖書影像系統 國立台灣圖書館]

主要校舍配置分別為:兩層樓的主館一樓為校長室及辦公室、與普通教室,同一排另棟兩層樓為普通教室用。主館後面連三落建物,依次為應用化學科實驗室及工場、電氣科實習工場及繪圖室、機械科及建築科實習工場等。在工場東方側則為學生宿舍、炊事室、食堂(餐廳)、浴室、自習室等。

2.10.4昭和8(1933)年校舍模型圖

圖93 昭和8(1933、民國22)年臺北州立臺北工業學校校園模型 [資料來源: Ch2.百年校園的古往今來 臺北科大校史館]

上圖93的昭和8(1933)年母校校園模型,好像是圖92平面圖的立體圖,因為沒有新增校舍。最後一落有根高聳的煙囪,對照似乎是臺北工業學校發電所(汽罐室-鍋爐)的煙囪,可做為學校的地標。

2.10.5昭和12(1937)年校舍改築與新築計畫

昭和12(1937)年1月23日臺北州會議長臺北州知事藤田傊治郎主持之州會議決通過「議第八號 臺北工業學校營繕費借入」案(圖12)。並於昭和12年7月26日由臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可(圖13)。

本營繕費借入理由(圖96),係臺北工業學校因為本館為木造二樓建物,屋齡至今已經25年,木材腐朽且蒙蟻害,至為危險,必須重新建築;另外新設採鑛科,學生人數隨之增加,需要增築教室等設施。所要經費57萬1千圓中,依州財務方便場合,借入45萬圓。

圖95 昭和12(1937、民國26)年1月23日臺北州會通過臺北工業學校營繕費用借入 (資料來源: 臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案 國史館臺灣文獻館文獻檔案查詢系統)

圖95 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入 (資料來源: 臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案 國史館臺灣文獻館文獻檔案查詢系統]

圖96 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入所附「借入理由書」 (資料來源: 臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案 國史館臺灣文獻館文獻檔案查詢系統)

該呈文中附件附有「工業學校改築工事新舊對照表」三張(圖97~99),將學校各類校舍新數量與舊數量對比出增數與減數明細表,並附摘要說明。本表清晰文字對其他校園配置圖因解析度不足不清楚的標示可做為參考。另外新設的採鑛科設置之特別教室也附上明細表如圖100。

圖97 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入所附「工業學校改築工事新舊對照表-1」 (資料來源: 臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案 國史館臺灣文獻館文獻檔案查詢系統)

圖98 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入所附「工業學校改築工事新舊對照表-2」 (資料來源: 臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案 國史館臺灣文獻館文獻檔案查詢系統)

圖99 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入所附「工業學校改築工事新舊對照表-3」 (資料來源: 臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案 國史館臺灣文獻館文獻檔案查詢系統)

圖100 昭和12(1937)年7月26日臺北州藤田知事呈請台灣總督小林躋造認可臺北工業學校營繕費用借入所附「臺北工業學校採鑛科工事新舊對照表-1」 (資料來源: 臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案 國史館臺灣文獻館文獻檔案查詢系統)

另外,隨文也附上「臺北州立臺北工業學校改築整備平面圖」藍晒圖(圖101、圖102),圖上標示了既設建物與用紅色線條標註的改築/新築建物。

圖101 昭和12(1937、民國26)年臺北州立臺北工業學校改築整備平面圖之一(一樓) (資料來源:臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案 國史館台灣文獻館文獻檔案查詢系統)

圖102 昭和12(1937、民國26)年臺北州立臺北工業學校改築整備平面圖之二(二、三樓) (資料來源:臺北州臺北工業學校營繕費資金借入ニ關スル認可指令案 國史館台灣文獻館文獻檔案查詢系統)

圖103 昭和12(1937)年臺北州立臺北工業學校改築模型(資料來源:臺北工業學校校友會 第18期會誌 臺北工業學校校友會雜誌部-昭和14年4月16日發行 日治時期圖書影像系統 國立台灣圖書館)

上圖為臺北工業學校校友會雜誌部所發行的第18期會誌刊登慶祝母校「創立25周年紀念工業展」特刊,刊登了工業展所展出之前述花費57.1萬圓改築增築計畫完成後臺北工業學校雄偉的校舍模型圖,實際竣工後將名符其實為東洋第一的工業學校。可惜的是當(1937)年發生蘆溝橋事變(日本稱為支那事變),開啟了中日八年戰爭,該計畫展延,最後主館改建三樓建物並未動工,只有土木科、採鑛科建物有完成。

2.10.6昭和16(1941)年校舍配置

昭和14(1939、民國28)年3月16日總督府為配合當時非常時局(中日戰爭),急需養成下級工業技術員,擬設置總督府文教局附屬一年制夜間工業技術練習生養成所,正式行文台北州知事借用台北州立台北工業學校建物設備及敷地(州有地)使用。 昭和16(1941、民國30)年11月11日台北州知事三輪幸助回文總督官房會計課長承認台北工業學校建物及敷地使用,為期五年(昭和14-20年),文中附上一幅「臺北州立臺北工業學校現在平面圖」(圖104~105)。圖中有標示出借用建物及總督府借用州有地自建建物,詳如下圖:

圖104 昭和16(1941、民國30)年臺北州立臺北工業學校現在平面圖(一樓) [資料來源:文教局附屬工業技術員養成所實習室敷地使用ノ件(州有地)(臺北州) 國史館台灣文獻館文獻檔案查詢系統]

圖105 昭和16(1941、民國30)年臺北州立臺北工業學校現在平面圖(二樓) [資料來源:文教局附屬工業技術員養成所實習室敷地使用ノ件(州有地)(臺北州) 國史館台灣文獻館文獻檔案查詢系統]

上述兩圖(圖104及105)原圖為一張大圖,

為放大看得更清楚,將一樓與二樓分成兩張平面圖,並將代號說明加註在圖上代號旁。圖中紅色斜線方塊為總督府借州有地自建建物,黑色斜線方塊為借用教室。

2.10.7昭和18(1943)年校舍配置

當今母校國立台北科大圖書館館藏的昭和18(1943)年「台北州立台北工業學校配置圖」,用代號表示校舍建物名稱,還滿清楚的,詳如下圖106。這些校舍配置跟我1958年入學時差不多,我記得有些建物(例如宿舍、餐廳)都很老舊。

圖106 昭和18(1943、民國32)年臺北州立臺北工業學校配置圖 [資料來源:數位化成果 臺北科大圖書館]

2.11日治時期的母校之校舍

2.11.1 大正4(1915)年寄宿舍自修室及炊事室設計圖

大正四(1915)年9月15日台灣總督府民政部土木局公布「總督府工業講習所自修室、炊事室增築地形及煉瓦積其他工事」公開招標(共有六組請負人來投標,9月28日決標由濱口商行以3,940圓得標)附上工程圖面如下圖:

圖107 大正4(1915、民國4)年總督府工業講習所寄宿舍其他新營生徒自修室增築及地形伏其他工事之圖 (資料來源:工業講習所增築工事地形及煉瓦積立工事 國史館台灣文獻館文獻檔案查詢系統)

圖108 大正4(1915、民國4)年總督府工業講習所寄宿舍其他新營配置圖並炊事場增築其他工事之圖 (資料來源:工業講習所增築工事地形及煉瓦積立工事 國史館台灣文獻館文獻檔案查詢系統)

上兩圖所示藍圖之自習室與炊事室於大正5(1916)年3月31日竣工使用,到了1958年我入學時,建物屋齡已達42年仍在使用但已經非常破舊了。

2.11.2 大正年代的校舍相片

  • 大正3(1914)年總督府工業講習所校門與主館

母校校舍最老的相片,我在母校國立台北科大校史館找到一張大正3(1914)年,從台北往松山(基隆)縱貫線(1950年代的中正路,目前的八德路)往母校校園拍攝的相片。可以看到橫跨堀川大排水溝的小橋,過了校門,聳立著一棟1912年7月新建的兩層木造260坪樓房,這是總督府工業講習所的「本館」,一樓作為辦公室(校長室等)、普通教室之用,二樓除了普通教室外,寄宿舍尚未完工前也作為學生宿舍。詳如下圖所示:

圖109 大正3(1914、民國3)年總督府工業講習所設校時之大門與校舍 [資料來源:校史編年 臺北科大校史館]

  • 大正12(1923)年台北工業學校校舍

1923年4月16日,日本皇太子裕仁(後來的昭和天皇)應台灣總督田健治郎邀請,搭乘軍艦來台訪問12天(台灣行啓),4月17日裕仁太子派御使東宮侍從龜井茲常伯爵參觀臺北工業學校時,在「皇太子殿下臺灣行啟記念寫真帖(1923)」留下一張台北工業學校相片,詳如下圖:

圖110 大正12(1923、民國12)年四月皇太子臺灣行啟,四月十七日御使東宮侍從龜井茲常伯爵參觀臺北工業學校時之臺北工業學校景觀 [資料來源:皇太子殿下臺灣行啟記念寫真帖(1923) 寫真資料庫-日治時期期刊影像系統 國立台灣圖書館]

上圖1923年台灣行啟紀念寫真帖中的這張校舍照片像似圖101大正3(1914)年主館之近照(放大照),但看起來不像建校11年(1912年校舍完工)的校園,因為樹木好像剛種的長得並不高?這棟校舍對我這1958年的入學新生頗有印象,那時一樓為校長室、教務室、訓導室等辦公室,二樓則為機械科的普通教室。

  • 大正15(1926)年台北工業學校校舍

大正15年台北工業學校建校15周年,發行了一本177頁的「臺北州立臺北工業學校一覽」,共有11章,介紹母校的學年曆、沿革略、令規、內規、教職員及生徒(學生)名單、卒(畢)業生名冊、各項統計、教科用圖書、及附錄等,另外在封面後附有多張校園及學生實習與生活照片,讓校友們了解當年母校的景象,詳如下列圖片所示:

圖111大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校從大門小橋看校舍景觀 [資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 大正十五年十月調 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行 國立台灣圖書館]

上圖這張取景角度跟圖27同個位置,從台北-基隆縱貫線眺望校園,但相隔約12年,除了校園對外唯一聯絡小橋有改建外,母校設施更完整,後方聳立著發電所及工廠煙囪(可惜相片解析度太低不清楚)。

下圖(圖112)為生徒(學生)在前操場舉行升旗朝會,前方校舍從左到右依序為主館、生徒控室(風雨操場)、銃器室、倉庫等建物。詳見下圖:

圖112 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校操場朝會 [資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 大正十五年十月調 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行 國立台灣圖書館]

  • 1918年的應用化學科工場

345.1坪的應用化學科工場竣工於大正7(1918)年3月31日,我在母校國立台北科大「校史相片館 日治時期」網站上找到一張清楚的應用化學科工場(實驗室等)老相片,詳見下圖:

圖113 1920年代臺北州立臺北工業學校應用化學科工場 [資料來源: 日治時期 校史相片館 國立台北科大]

上圖的「廊下(類似騎樓)」的八角斷面RC廊柱,造型特殊,設計頗為細緻優美,2018/1/30被台北市政府文化局登錄為歷史建築的「一大川堂」,是不是這條廊下?在我印象中母校有三條工場廊下,猶記得當年在校時圖書館客滿時,我就在這些廊下找個地方溫習功課,到現在還沒忘記!我的記憶其他兩條工場(電機及機械科)廊下廊柱是木桿非水泥柱(屋頂是煉瓦)?

2.11.3 昭和年代的校舍相片

  • 昭和5(1930、民國19)年台北工業學校校門

昭和五(1930)年台北工業學校增設一年制夜間工業講習所,當時學校校門右側門柱掛著「台北州立台北工業學校」、左側門柱高掛「台北夜間工業講習所」校名牌匾,詳見下圖:

圖114 昭和5(1930、民國19)年台北工業學校及台北夜間工業講習所之大門與校舍 [資料來源:校史編年 臺北科大校史館]

1930年母校建校將近20年,上圖校門內所種的榕樹已經長大,而且修剪得有照型,滿美觀的。下圖則為從大門往校外看之校門內景:

  • 昭和9(1934)年學校校門內景

圖115 昭和9(1934)年從校門由內往外(現八德路)看景觀[資料來源:臺北科大校史館]

  • 昭和5(1930、民國19)年從東北側酒廠眺望台北工業學校校景

另外,在國家圖書館「台灣記憶」網站找到一張台北市文獻委員會典藏的「臺北工業學校(今臺北工專)一帶」老照片(圖116),這張照片應是在當時的高砂啤酒會社工場(1958年為第二酒廠,現稱建國啤酒廠)向臺北工業學校方向眺望拍攝,照片中從左到右貫穿鐵路的白色水泥道路為當時台北-(松山)基隆縱貫線(1958年時為中正路,今稱八德路),在右端還可見到縱貫鐵路的平交道,最右端民宅擋住的就是台北工業學校校門小橋。在前方的母校校舍滿壯觀的,最前方木造兩層樓的主館旁,新建了另一棟兩層樓校舍(1958年時為育才大樓-化學科教室),後方母校發電所煙囪高聳著,非常顯著。左側遠方好像是蟾蜍山隱約可見!還有鐵路左側白色建物是不是「北台北」火車站,值得探究一番?

圖116 昭和5(1930、民國19)年從第二酒廠(今建國啤酒廠)眺望臺北工業學校(今國立台北科大)一帶景觀 [資料來源:臺灣記憶 國家圖書館]

  • 昭和6(1931、民國20)年從母校西北側眺望台北工業學校校景

在國立台灣圖書館「台灣紹介最新寫真集(1931)」也找到從當時縱貫路(現今八德路)靠堀川大排水溝(現今新生南路)遠眺台北工業學校的像片。這張相片係母校西側之校舍(前一張為東北側),在一片稻田隔著綠籬,聳立著龐大座落的台北工業學校校舍醒目地標。從左而右,第一排依序為警衛室、倉庫(後方為主館)、銃器室、生徒控室(風雨操場)、應用化學科實驗室、機械科實驗室等。後方高聳煙囪應該是台北工業學校發電所煙囪。詳見下圖:

 圖117 昭和6(1931、民國20)年從現在的八德路新生南路交叉口附近眺望臺北工業學校時之臺北工業學校景觀 [資料來源:臺灣紹介最新寫真集(1931) 寫真資料庫-日治時期期刊影像系統 國立台灣圖書館]

  • 昭和6(1931)年從母校新完工大操場眺望校景

昭和6年(1931)年完工的後大操場(這座操場位置剛好座落在現在忠孝東路三段計畫道路上),從這方向可以看到母校後方的校舍景觀。參照前面的圖104或106校舍平面配置圖大略可知,從右至左依序為自習室、土木建築科大樓(二層樓)、材料倉庫、氣罐(鍋爐)室、機械室等,高高的煙囪應該是台北工業學校發電所30kW發電機鍋爐之煙囪,為一座很遠就看得到的地標。

圖118 昭和6(1931)年完工的(後)大操場及母校後方的校舍景象[資料來源:[資料來源:台北科大校史相片館 日治時期]

  • 昭和7(1932、民國21)年從前操場朝會看校舍

跟圖112相同角度場景,但相隔6年的升旗朝會像片,這張清楚多了!升旗台在木造兩層樓主館前,往右那棟一層建物為「生徒控室(風雨操場)」,接著右轉角為銃器室、及倉庫。

圖119 昭和7(1932、民國21)年臺北州立臺北工業學校前操場升旗朝會 [資料來源:[資料來源:臺北科大校史館]

  • 昭和11(1936)年昭和11(1936) 9月竣工、昭和13及昭和15年的校門校舍日新橋之比較

母校在昭和11(1936)年9月把校門、學校圍牆、以及跨越堀川大排水溝的小橋「日新橋」重新修建,變成煥然一新,詳見下圖:

圖120 昭和11(1936)年9月竣工之臺北州立臺北工業學校校門及日新橋 [資料來源:臺北工業學校校友會 第16期會誌 昭和12年3月9日發行 國立台灣圖書館]

看了上張相片才知道校門前方的小橋叫「日新橋」,過了22年1958年入學時,我倒沒注意到橋的名字!

到了昭和13(1938)年講堂(大禮堂)落成(圖122),禮堂大門與校門、及日新橋剛好成一軸線!一進校門那棵大樹也保留下來,滿起眼的,這幅景象也是我1958年入學時的記憶,至今沒有忘記,1940年所拍照片可資證明,詳見下圖:

圖121 昭和15(1940)年之臺北州立臺北工業學校校舍與校門及日新橋 [資料來源:1940-臺北州立臺北工業學校之八德路校門-北科大提供-募集大安影線上老照片展-臺北市立文獻館]

圖122 昭和13(1938)年9月講堂竣工後之臺北州立臺北工業學校校門[資料來源:台北州立台北工業學校昭和13年卒業紀念帖-國立台北科大-拓展臺灣數位典藏計畫]

  • 昭和11~13(1936~1938)年落成之校舍教室

臺北州立臺北工業學校於昭和11(1936)年5月興建完成土木科教室,這是一棟兩層樓鋼筋混凝土建築,1958年我入學時還繼續使用,且在二樓頂加蓋三樓煉瓦教室(好像違章建築)。詳見下圖:

圖123昭和11(1936)年5月竣工之臺北州立臺北工業學校土木科教室 [資料來源:[資料來源:[資料來源:臺北科大校史館]

過一年的昭和12(1937)年3月跟土木科大樓垂直連接的機械及電氣科教室(兩層樓)也竣工,這棟是我1958年入學時電機科教室,那時已經使用21年了。詳見下圖:

圖124 昭和12(1937)年3月竣工之臺北州立臺北工業學校機械及電氣科製圖室 [資料來源:臺北工業學校校友會 第16期會誌 昭和12年3月9日發行 國立台灣圖書館]

又過一年的昭和13(1938)年9月末,位於校門口的講堂(大禮堂)落成,內部還滿大且富麗堂皇,這座大禮堂也是我1958年入學時開學典禮及1963年畢業典禮的所在。詳見下兩圖:

圖125 臺北州立臺北工業學校昭和13(1938)年9月末竣工之講堂(禮堂)大門 [資料來源:[資料來源:臺北科大校史館]

圖126 臺北州立臺北工業學校昭和13(1938)年9月末竣工之講堂(禮堂)內部 [資料來源:[資料來源:臺北科大校史館]

同一年(昭和13年)採鑛科教室(兩層樓)竣工,從右下角的應用化學科實驗室(工場)屋頂眺望對面的採鑛科教室直角連接到土木建築科教室,又再90度轉角連接電機科製圖教室(與應化實驗室另一頭連接)成一ㄇ字型(稍微缺角)二層樓建築。整個校舍看起來滿壯觀的。另外在採鑛土木建築科大樓一樓所組成長長有裝窗戶的廊下(騎樓),形成看似一幅無盡頭幾何圖案,煞是美觀。這道廊下是我上學期間到電機科教室必經之路,印象深刻(可惜現在都被拆光光了)。詳見下列兩圖:

圖127應化實驗室樓上,眺望昭和13(1938)年9月末竣工之新校舍採鑛、土木、建築科教室[資料來源: 日治時期 校史相片館 國立台北科大]

圖128 臺北州立臺北工業學校昭和13(1938)年9月末竣工之新校舍、土木、建築、採鑛科樓下教室走廊 [資料來源:臺北工業學校校友會 第18期會誌 昭和14年4月14日發行 國立台灣圖書館]

2.12日治時期的母校學生實習及生活留影

傳統上母校就是非常重視實習與實驗的學校,100年前學校的各科實習工場、實驗室、發電所、醬油工廠、甚至飛行機等設備就很齊全;至於體育的各類球場、柔道、相撲、劍道、游泳池及風雨操場(室內體育場)一應俱全,學生宿舍、餐廳與廚房、自修室、娛樂室、浴室也都有。至於各類社團,甚至當時設在校內校友會的社團也有20個。所以也給學生們留下多采多姿的聲影。茲蒐集相關代表性照片如後:

2.12.1大正15(1926)年的工場實習及實驗

 下列三張像片(圖129~131),都是大正15(1926)年學生在繪圖室繪圖、化學及機械科實驗室做試驗的照片,勾起校友們當年當學生的記憶,詳見下圖:

圖129 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校製圖課 [資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 大正十五年十月調 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行 國立台灣圖書館]

圖130 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校應用化學科實驗課 [資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 大正十五年十月調 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行 國立台灣圖書館]

圖131 大正15(1926、民國15)年臺北州立臺北工業學校機械科實習課 [資料來源:臺北州立臺北工業學校一覽 大正十五年十月調 臺北州立臺北工業學校 大正十五年十一月十日發行 國立台灣圖書館]

2.12.2昭和9~17(1934~1942)年的工場實習及實驗

母校台北科大圖書館、校史館及校友會保存有許多日本時代台北工業學校的學生工場實習與實驗珍貴相片,茲蒐集一些各科代表性者如下:

  • 機械科:

我找到的機械科實習工場照片,從鍛冶、打鐵、機械工場,比較令人驚奇的是居然有滑翔機,原來在前述學校平面配置圖(圖101、104、106)上都有「飛行機、自動車」倉庫,果然飛行機倉庫有放一架飛機(圖55)。同理自動車倉庫也有汽車才對?可見當時台北工業學校的教學設施滿齊全的。

在我1958年進入電機科就讀時,也有到過機械科的實習工場,先做沙模、灌煮得火燙的鋁水(熔液),灌在沙模上,做成鑄鋁正方形,再去磨光(平)。看到這幾張相片,也勾起我60幾年前的回憶。詳見下列四張相片:

圖132 機械科昭和17(1942)年之鍛冶工場 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖133 機械科實習鐵工場[資料來源:台北州立台北工業學校昭和7年3月卒業紀念帖-國立台北科大-拓展臺灣數位典藏計畫]

圖134 機械科實習工場[資料來源:台北州立台北工業學校昭和7年卒業紀念帖-國立台北科大-拓展臺灣數位典藏計畫]

圖135 機械科昭和15(1940)年之滑翔機實習工場 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

  • 電氣科:

很可惜我的母科電氣科沒找到幾張相片,可以一解我的思念。下圖所示之配電盤、電動機(馬達),我已經記憶模糊了,沒有前述機械工場鑄鋁的那般深刻的記憶。總督府交通局大正14(1925)年「電氣事業要覽」所記載的「台北工業學校發電所 30kW汽輪發電機」也很可惜沒找到相片,只在母校後大操場看到發電所汽罐(鍋爐)室高高的煙囪而已。

圖136 電氣科實習工場 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖137 昭和6(1941)年電氣科學生與老師在講堂(大禮堂)前合影 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

  • 土木建築科:

土木建築科還好找到五張照片,印象比較深刻的是野外測量實習(圖141),那張相片剛好在堀川大排往校園拍攝,照相時間應該是秋天稻穀收割後,一把一把捆好的稻草立在稻田中,後方就是母校西側的校舍群,高高的發電所煙囪非常醒目。

此外,另有蓋木造房屋、製作大樓模型也讓我印象深刻(圖143、144)。另外一張拉伸試驗機相片,該機在1940年購入,為土木建築、機械、採礦科共用,在戰侯1960-70年代幫業界做許多材料拉力試驗,1980年逐漸功成身退。

圖138 昭和9(1934)年土木科學生與老師在實習工廠前合影 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖139土木科野外測量實習[資料來源: 百年校園的古往今來-臺北科大 校史館 國立台北科大]

圖140土木科實習蓋房屋 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖141 建築科實習工廠[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖142昭和15(1940)年拉伸試驗機(土木建築、機械、採礦科共用)實習工場建築科學生 [資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

  • 應用化學科:

應用化學科的三張照片,那張97年前的醬油工場(圖145)最令人感到興趣,原來母校的醬油工場是百年老店了!我印象中1958年入學時還有聽過醬油工場,後來就廢棄了!不然現在市面上很夯的屏東科大醬油,可能不是母校百年醬油的敵手?

圖143 昭和9(1934)年應用化學科學生在醬油工場釀製醬油[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖144 應用化學科實驗室定性分析[資料來源:台北州立台北工業學校昭和16年卒業紀念帖-國立台北科大-拓展臺灣數位典藏計畫]

圖145 應用化學科學生試驗室實驗[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

  • 採鑛科:

採礦科室比較晚成立的,只找到一張台北州礦山標本相片。

圖146 採鑛科學生工場實習[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

2.12.3學生宿舍生活剪影

母校最早的總督府民政部附屬工業講習所明治45(1912)年成立時,生徒(學生)宿舍先設在木造二層樓本館的二樓。大正3(1914)年6月23日寄宿舍自習室125坪竣工、大正5(1916)年自習室及炊事室150坪完工、大正8(1919)年1月28日寄宿舍205.625坪竣工,就形成在校舍(尚未興工之土木科大樓)東邊的學寮(宿舍)區。

到了1958年我入學那時,這群宿舍都還在,但非常老舊,而且非常難申請入住。倒是學生餐廳是我一直都在這裡搭伙。看到這些日治時代早年宿舍生活照,滿是羨慕當年他們能享用設備齊全且有舍監管理(圖155)的宿舍。因為我那時剛入學時在外租屋,真是不堪回首,容後再敘。

圖147 昭和16(1941)年學生宿舍前院中庭[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖148 昭和17(1942)年宿舍前寄宿生合照[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖149 昭和16(1941)年學生宿舍前晨操[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖150 昭和9(1934)年學生宿舍自修室[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖151 昭和15(1940)年學生宿舍餐廳[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖152 昭和7(1932)年學生宿舍澡堂(浴室)[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖153 學生宿舍澡堂(浴室)[資料來源:台北州立台北工業學校昭和7年3月卒業紀念帖-國立台北科大-拓展臺灣數位典藏計畫]

圖154 昭和7(1932)年學生宿舍娛樂室[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖155 昭和7(1932)年學生宿舍舍監室[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

2.12.4體育活動及社團生活剪影

2.12.4.1日本時代男人的運動

日本時代台北工業學校除了學術課業技術外,對體育也很重視,從下列蒐集到的棒球、橄欖球、劍道、柔道、相撲等,各項體育運動比賽或練習(但缺網球、桌球、游泳、籃球、排球等相片,據1935年畢業的校友會高榮譽會長回憶錄說當時排球與籃球是女人運動,北工男校不流行且會被人恥笑。)照片就可一目瞭然,或許比現在的母校台北科大更為豐富多樣,讓人嚮往!

我對台灣棒球沒有研究,在看過魏德聖的「KANO」電影後,就一直以為日本時代中學棒球隊嘉農(KANO)最厲害了!我最近看了一篇有關母校野(棒)球隊之報導【甲子園的戰爭與和平(下):台北工踏進夢幻田野前的「絕命之旅」】,才知到母校「北工」棒球隊也是鼎鼎有名的,曾經在1925、1928、及1932年打進甲子園。在1941年甲子園台灣四強預賽中,碰到強敵嘉農,創下三天40局死鬥,最後以1比2飲恨輸球的紀錄,但當年甲子園決賽圈因1941/12/7日本偷襲珍珠港太平洋戰爭爆發而停賽,嘉農也就沒赴日與賽。

在1942年夏季,由大日本帝國主導的「夢幻甲子園」大賽(其他都是朝日新聞主導),唯一一隊來自日本本土以外的球隊,就是台北工業學校(北工),但北工在台灣四強預賽時,就再度與嘉農,兩隊在次1比1延長16局時,北工強棒關口清治以一記場外全壘打替北工復仇成功,接著北工也是靠關口強棒擊敗高雄中學,代表台灣與賽。因為那時美國已對日宣戰,球員從台灣搭輪船到日本比賽的確是「絕命之旅」,發生許多與賽球員淒美感人的故事。相關相片詳見下列各圖:

圖156 昭和17(1942)年野(棒)球賽[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖157 昭和17(1942)年橄欖球賽[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖158 昭和13(1938)年劍道練習[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖159 昭和15(1940)年柔道練習[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖160 昭和17(1942)年相撲選手[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

2.12.4.2其他各類社團

除了前述單項運動相片外,另外有運動部社團、學生各社團、口琴社、管樂團的團員合照。團員們的運動服上,可以看到有代表台北工業學校之漢字與英文簡稱的「北工(HOKUKO)」字樣。詳見下圖:

圖161 昭和15(1940)年運動部各社團[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖162 昭和17(1942)年學生各類社團[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖163 課後活動社團-口琴社[資料來源:台北州立台北工業學校昭和7年3月卒業紀念帖-國立台北科大-拓展臺灣數位典藏計畫]

圖164 昭和17(1942)年學生管樂團[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

2.12.4.3赴日本內地參觀

昭和12(1937)及昭和13年,台北工業學校有舉辦學生赴日本本土之見習參觀旅行,從下列相片判斷,人數眾多幾乎全年級集體行動,首先在台北火車站坐火車到基隆,在搭輪船赴日。在東京搭電車參觀帝室(東京)博物館、科學博物館、造幣局、工業研究院、工業獎勵館、皇居外苑二重橋、日照東宮、大阪現代建設之櫻宮橋等。

從現代眼光來看,一下要帶領這麼多學生赴海外見習參觀旅行,的確不簡單。可見當時母校台北工業學校校長及老師們很有魄力,讓學生們遠赴海外參觀拓展視野增加見識,讓人佩服。詳見下列圖片:

圖165 昭和12(1937)年學生赴日本參觀在台北火車站搭火車到基隆轉搭輪船[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖166 昭和12(1937)年學生赴日本參觀在東京搭電車[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖167 昭和13(1938)年學生赴日本參觀日本帝室博物館[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖168 昭和12(1937)年學生赴日本參觀在皇居外苑二重橋前合影[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖169 昭和13(1938)年學生赴日本參觀當時現代建設之大阪櫻宮橋[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

2.12.4.4軍事教育

太平洋戰爭爆發,日本走向軍國主義,在學校學生也要接受軍事教育,從打靶實彈射擊、分列式訓練、及到湖口練兵營軍事演習、行軍軍事演習等,參與軍事設施義務勞動。這些跟我當年學生時代並不陌生,倒是有異曲同工之處。詳見下圖:

圖170 昭和17(1942)年學生實彈射擊練習[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖171  昭和16(1941)年臺北州立臺北工業學校之後操場學生分列式[北科大提供-募集大安影線上老照片展-臺北市立文獻館]

圖172 昭和9(1934)年軍事演習-行軍[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖173 昭和13(1938)年湖口陸軍練兵場軍事演習-行軍[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

圖174 昭和16(1941)年二戰期間動員學生參與軍事設施義務勞動[資料來源: Ch4.工業學府萌芽 1912-1945 校史館 國立台北科大]

[待續]

參考資料:

文獻檔案查詢系統 國史館台灣文獻館

數位資源 國立台灣圖書館

電氣事業要覽 第四回 昭和元年12月末現在台灣總督府交通局 昭和二年六月五日發行 日治時期圖書影像系統 國立台灣圖書館

瑠公水利組合區域圖 臺灣水圳文化網@Sinica 中央研究院人社中心地理資訊科學研究專題中心

1945年臺北城市地圖與空照影像海報 中央研究院人社中心GIS專題中心

美國陸軍部陸軍地圖服務中心 德州大學奧斯丁分校圖書館

專訪:高明輝會長(北科大校友會名譽會長)談北科大的環境與生活 北科大空間歷程與意義/系列報告2005/5/9  MJ PAPER網站

「北科百年光芒綻放」大安工業協進會董事長 游蓬燦 國立台北科大全國總會

國立台北科大校史館

募集大安影線上老照片展-臺北市立文獻館

拓展臺灣數位典藏計畫

校史相片館 國立台北科大

校史編年 國立台北科大校史館

歷史圖資展示系統 台北市都發局

甲子園的戰爭與和平(下):台北工踏進夢幻田野前的「絕命之旅」

六十多年前臺北工專學生生活之追憶(上)

六十多年前臺北工專學生生活之追憶(上)

目錄:

一、從享壽80周老同學的追思會講起

二、談談創校110年歷史的臺北工專(現今台北科大)母校-日治時期(1912-1945)

2.1 日治時期母校最早前身【工業講習所成立(明治45年-1912年-民國元年)】之府報及公文簽辦

2.1.1訓令第百五十三號 臺灣總督府民政部學務部附屬工業講習所規程】條文

2.1.2訓令第百五十三號】簽呈文稿附件

2.1.3告示第百號 臺灣總督府民政部學務部附屬工業講習所生徒養成規程告示】條文

2.1.4告示第百號】簽呈文稿附件

2.2 改名【臺灣總督府工業講習所(大正三年-1914年)】之府報及公文簽辦

2.2.1敕令第百二十六號 臺灣總督府工業講習所官制】條文

2.2.2敕令第百二十六號】頒布簽呈文稿附件

2.3成立【臺灣總督府工業學校(大正七年-1918年)】之府報及公文簽辦

2.3.1 臺灣總督府工業學校設立及開始授業之府報

2.3.2 公告「臺灣總督府工業學校規則」之府報第1668號

2.3.3 府報第1668號公告「臺灣總督府工業學校規則」之簽辦文件

2.4「臺灣總督府工業講習所」改為【臺灣公立臺北工業學校 (大正八年-1919年)】之府報及公文簽辦

2.4.1大正七(1918)年十二月二十九日敕令第一號「臺灣教育令」裁可公布

2.4.2大正八(1919)年三月三十一日公布敕令第69號「臺灣公立實業學校官制」

2.4.3大正八(1919)年四月二日告示第48號公布「臺灣公立實業(臺北工業、臺中商業、嘉義農林)學校之名稱及地址」

2.4.4大正八(1919)年五月四日公布府令第六十六號「臺灣公立實業學校規則

2.4.5大正八(1920)年八月十七日公布府令第六十六號「臺灣公立臺北工業學校教科書」

2.5「臺灣總督府工業學校」改為【臺北州立第一臺北工業學校】暨「臺灣公立臺北工業學校」改為【臺北州立臺北第二工業學校(大正十年-1921年)】之府報

2.6「臺北州立第一臺北工業學校」暨「臺北州立臺北第二工業學校」合併改為【臺北州立臺北工業學校」(大正十二年-1923年)】之府報及簽文

2.6.1 臺灣總督府第2936號府報(大正12年)告示第94號

2.6.2 臺灣總督府第2936號府報(大正12年)告示第94號之相關簽辦文件

2.6.3 臺灣總督府第3802號府報(大正15年-1926年)告示第67號

2.6.4 臺灣總督府第3619號府報(昭和14年-1939年)告示第232號

2.6.5 臺灣總督府第3619號府報(昭和14年-1939年)告示第232號

2.6.6 臺灣總督府第3549號府報(昭和14年-1939年)告示第129號及訓令第

17

2.6.7 臺灣總督府第3553號府報(昭和14年-1939年)公告「工業練習生募

」規定

2.7「工業講習所」到「工業學校」之入學與卒(畢)業名單

2.7.1 傑出校友「北大同(林提灶)」

2.7.2 傑出校友「南唐榮(唐傳宗)」

2.7.3 傑出另類校友「無黨籍台北市長高玉樹」

2.7.3.1 高玉樹校友與母校台北工專不太密切的來由

2.7.3.2 高玉樹校友觀點的「北大同、南唐榮」

2.7.4 被台電留用最久(11年)的日籍校友「古賀信勝」

2.8日治時期的校友會

參考資料

一、從享壽80周老同學的追思會講起

去(2020)年9月11日我剛參加過1963(民國52)年畢業57年的臺北工專電機科同學學會(圖1、2)。我們這群相識一甲子多的老同學們歡度了一個美好難得的聚會。

圖1 2020/9/11在臺北中山北路北區海霸王舉行臺北工專第11屆電機科畢業57年同學會(郭o三攝)

圖2 2020/9/11臺北工專第11屆電機科畢業57年同學會出席的另一半 (郭o三攝)

沒想到今(2021)年3月13日同班人馬又移師雙和禮拜堂參加享壽80歲周o雄(圖1第二排右1)老同學的追思會,半年前海霸王同學會上周老同學的爽朗笑聲,音容猶在,讓我們不禁唏噓,感嘆人生之無常!當然這也是人生必走之路,只有坦然面對!

這場追思會,周老同學的子女們好像為他們剛仙逝的老爸舉辦另(最後)一次臺北工專同學會似的,辦得無限哀思與溫馨及懷念,事前拜託我們班上跟周老同學鄰居的李o中同學用LINE聯繫班上同學,以簡潔的文字表達對周老同學的追思懷念,他們將字稿編印在追思會當天的儀程文件上;會後在禮拜堂準備茶點招待這群他們叫叔叔伯伯們的老同學,讓他們及親友可以面對面追憶他們父兄在工專求學與畢業就業的過往一生的點點滴滴,他們還邀請我們跟他們的父兄周o雄老同學的遺照合照,留下溫馨又傷感的紀念照(圖3)。

圖3 2021/3/13在新北市雙和禮拜堂工專第11屆電機科同學們與周老同學(遺照)的最後合影(周o雄家屬攝)

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2021年2月德州極端寒冷天氣事故:發電機組故障停機與降載之原因初步報告簡介

2021年2月德州極端寒冷天氣事故:發電機組故障停機與降載之原因初步報告簡介

目錄:

  • I.前言
  • II.簡報內容
  • 一、概述(Overview)
  • 二、重要注意事項(Important Notes)
  • 三、2021/2/14-19發電機組故障停機及降載肇因別淨MW量
  • 四、事故發生期間發電供應之持續波動
  • 五、按小時別遞增的發電機組故障停機及降載容量
  • 六、說明:按小時別遞增的發電機組故障停機及降載容量
  • 七、發電機組停機及降載:最大不可用率
  • 八、故障肇因類別說明
  • 九、故障肇因類別說明-續
  • II.後語
  • 參考資料:

I.前言

2021/4/6德州電力調度中心(ERCOT: Electric Reliability Council of Texas, Inc.)陳送德州公用事業委員會(PUCT: Public Utility Commission of Texas)「2021/2/14-19極端寒冷天氣事故-發電機組故障停機及降載之原因初步報告(February 2021 Extreme Cold Weather Event: Preliminary Report on Causes of Generator Outages and Derates)」。該報告為「簡報方式」附件提出,茲摘譯如下:

II.簡報內容

一.概述(Overview)

本報告係根據各方回復ERCOT資訊要求(RFI: Requests for Information)所提供「有關在2月冬季暴風雪事故期間發電機組故障停機及降載的原因」彙總而成之資訊。

  • 2021/2/24,ERCOT向代表發電公司或儲能公司的所有合格排程商(QSE: Qualified Scheduling Entities)發出資訊要求(RFI)。
  • RFI包括有關2021年2月14日至19日期間,亦即電能緊急警報(EEA: Energy Emergency Alert)生效這些日子,發生的任何發電機組故障停機及降載的原因之問題。
  • 使用RFI回復資訊,ERCOT將各故障停機及降載原因歸類為7個肇因類別其中之一。(有關這些類別說明,請參考第9-10張投影片)
  • 本報告中的資料包括有關各QSE或電力公司在3月4日下午4時為止所輸入ERCOT停機檢修計畫表所有2021/2/14-19期間的資訊。(備註:先前公布的故障停機及降載資料係2021/2/20為止之資料)

二.重要注意事項(Important Notes)

  • 本文件資訊係初步訊息,且會更改。
  • 本文件之目的而言,「故障(outage)停機」係指發電機組容量完全不可使用,而「降載(derate)」係該發電容量部分不可用。
  • 圖表中反應的所有發電機組故障停機及降載值,均係根據發電機組銘牌容量(name plate capacity)-亦即發電機製造廠家指定的最大可能MW出力。

因為風力及太陽能出力通常遠低於指定的銘牌容量,因此用於編製本報告的那些機組故障停機及降載MW值,通常比沒有故障與降載情況下實際可用的電力量高得多。

  • ERCOT無法提供不特定機組故障原因,因為它們是受保護的資訊。

三、2021/2/14-19發電機組故障停機及降載肇因別淨MW量

圖1 2021/2/14-19事故期間各小時開始按肇因類別之淨發電機組故障停機與降載容量曲線(資料來源:ERCOT Preliminary Report on Outage Causes )

四、事故發生期間發電供應之持續波動

  • 前一張投影片中顯示,當冰風暴到達的星期日故障容量急劇增加,並從星期一深夜到星期三中午故障容量保持相當穩定。
  • 但是,在下一張投影片所示,故障停機的淨水準掩蓋了整星期內發電可用率的波動性,發電機組在整個事故期間連續故障停機,以及並聯運轉。
  • 這種波動,使得難以準確預測緊急情況的結束時間。

五、按小時別遞增的發電機組故障停機及降載容量

圖2 2021/2/14-19事故期間各小時開始與結束時按肇因類別之遞增淨發電機組故障停機與降載容量曲線(資料來源:ERCOT Preliminary Report on Outage Causes )

六、說明:按小時別遞增的發電機組故障停機及降載容量

  • 上一張投影片上的圖表顯示了從2021/2/14-19每小時開始或結束按肇因類別之發電機組故障停機及降載容量。在一指定小時內開始故障停機容量顯示為正值,在一指定小時內結束的故障停機容量顯示為負值。
  • 例如,如果一部100MW的發電機組在2月14日下午2時開始由於燃料限制停機,直到2月17日下午5時結束停機,圖表中將在2月14日下午2時在燃料限制類別顯示正100MW;在2月17日下午5時在燃料限制類別顯示負100MW。
  • 該圖不包括2月14日之前發生的任何停機及降載之開始,但確實包括在2月14日至19日期間內結束之任何停機或降載所導致的停機MW遞減量。

七、發電機組停機及降載:最大不可用率

  • 在2021/2/14-19期間最大不可用容量為51,173MW,發生在2月16日早上08:00。
  • 下圖顯示在2/16 08:00最大停機與降載容量發生時刻,肇因別停機及降載MW值。
  • 請注意,此刻之總停機及降載容量跟先前公布值(52,277MW)有所不同,係由於本次係由RFI反應所接收到的資訊統計的。

圖3 2021/2/16 08:00機組故障停機及降載總不可用量到達最大51,173MW之肇因類別統計圖(資料來源:ERCOT Preliminary Report on Outage Causes )

八、故障肇因類別說明

  • 既有故障停機(Existing Outages):在2021/2/8發布運轉情況通知(OCN: Operating Condition Notice)前,開始之發電機組故障停機或降載;包括正在進行計畫性檢修停機以及季節性封存機組。一些既有故障停機機組在事故發生之前或發生期間結束停機,允許機組恢復運轉使用。
  • 燃料限制(Fuel Limitations):由於燃料缺乏、燃料被汙染、燃料供應不穩定、天然氣壓力過低、或替代燃料供應效率低而導致發電機組停機或降載。
  • 與天氣有關(Weather Related):發電機組故障停機或降載在RFI反應中,明確歸因於寒冷天氣條件者。這包括但不限於設備冰凍-包括感應線冰凍、水管線冰凍及閥門冰凍-風機葉片冰積聚、太陽能板冰/雪覆蓋、風機低溫極限超過、以及冰/雪融化而造成之設備淹水。

九、故障肇因類別說明-續

  • 設備問題(Equipment Issues):由於設施設備故障或失靈,在RFI反應中,不明確歸因於寒冷天氣條件而造成發電機組故障停機或降載者。這包括相關控制系統故障、渦輪機震動過大、或其他設備問題而導致機組跳機及降載者。
  • 輸電線路跳脫(Transmission Loss):由於直接連接機組輸電設備故障導致發電機組停機或降載。
  • 與頻率相關(Frequency Related):由於系統頻率從60Hz偏差導致發電機組停機或降載者,包括由於低頻保護電驛動作自動跳脫,及歸因於與頻率偏差相關的電廠控制系統問題而引起的任何自動或手動跳機。
  • 其他(Miscellaneous):

 與上述原因之一無關的其他發電機組故障停機或降載者,包括原因尚不明確的故障。

III.後語

ERCOT的初次報告係針對2021/2/14-19德州大停電期間發電機組故障停機及降載容量按肇因類別予以統計分析之結果。

其中發現最大停電原因是與「與天氣相關』的問題,而在最大停機與降載容量51,173MW(發生在2021/2/16 08:00)中就佔了54%(27,742MW),其次為事故前的既有停機容量達7,487MW(佔15%),第三名為設備問題達6,986MW(14%),燃料限制則排名第四6124MW(12%)。

此外,在發生最大停機與降載容量51GW的2月16日之前一天(2/15)與後一天(2/17)期間,停機與降載容量也幾乎在50GW徘徊,這三天長時間的電源大量短缺,也造成許多電力公司分區輪流停電(通常每輪最長40分鐘)無法執行輪流,變成長時間停電,造成民怨四起,尤其看到有重要用戶(例如醫院)的饋線(台電H開頭的饋線)沒有停電,他們卻停電長達8小時以上的用戶,更是抱怨連連!

光靠發電機組故障停機及降載容量的分析,尚不足以一窺這次德州大停電的全貌,可能要等到今夏八月期末調查報告了!我們拭目以待!

參考資料:

Preliminary Report on Causes of Generator Outages and Derates For Operating Days February 14 – 19, 2021 Extreme Cold Weather Event

ERCOT: ‘Weather related’ problems were the biggest reason for power outages during Texas’ winter storm | Texomashomepage.com

https://austinenergy.com/ae/about/news/news-releases/2021/statement-downtown-austin-network

漫談台灣電業的前世今生(九)【今生篇(7)-台電公司七十年多來之發電發展(續1)-火力篇】

漫談台灣電業的前世今生(九)【今生篇(7)-台電公司七十年多來之發電發展(續1)-火力篇】

目錄:

10.8.10 民國34~49(1945~1960)年商轉之火力機組

10.8.10.1 「美援」與台電修復及擴建計畫

10.8.10.1.1 「美援」的由來

10.8.10.1.2 「美援工業調查團」考察台電定奪援助

10.8.10.1.3 台電分配到600萬美援、但還想要700萬美元

10.8.10.1.4 第一階段美援中止

10.8.10.1.5 美援第二階段

10.8.10.1.6 美援第三階段

10.8.10.1.7 美援1965年停止,電力獲援最大佔總額36.5%

10.8.10.1.8 美援之擴建與新建機組及其他貸款機組

10.8.10.2 松山火力發電所擴充竣工(1953年)

10.8.10.2.1 擴充工程概述

10.8.10.2.2 松火廠區之布置

10.8.10.2.3 松火循環水系統

10.8.10.2.4 松火擴建設備概要

10.8.10.2.5 松火擴建之設計與施工

10.8.10.2.6 松火擴建之經費人力及其他

10.8.10.2.7 松火擴建機組試運轉概況及發電實績

10.8.10.2.8松山火力電廠之滄海桑田故事

參考資料:

10.8.10 民國34~49(1945~1960)年商轉之火力機組

戰後國民政府來台接收台灣電力株式會社,歷經監理、接管階段,於民國35(1946)年5月1日成立台灣電力公司後,繼續忙於修復日月潭之大觀、鉅工等水力發電所,以及電力系統之復舊,當時外匯短缺,也沒「美援」,只在1948年初借到美國西屋公司200萬美元的貸款,用在復舊工程。

10.8.10.1 「美援」與台電修復及擴建計畫

10.8.10.1.1 「美援」的由來

所謂「美援」係民國37(1948)年4月3日美國國會通過援外法案(Foreign Assistance Act of 1948),其中第一章(TITLE I)又稱為經濟合作法案(ECA: Economic Cooperation Act of 1948),第四章(TITLE IV)為中國專章,又稱1948援華法案(China Aid Act of 1948),並設置直屬美國總統的經濟合作總署(ECA: Economic Coorporation Administration)統籌援外事宜,受援國設置分署(ECA Mission),之後,1948年6月4日國民政府在南京成立行政院美援運用委員會(CUSA: Council on U.S. Aid,簡稱美援會),1948/7/1美國在上海設立經濟合作總署中國分署(ECA Mission to China),CUSA也遷來上海與ECA中國分署合署辦公,1948/7/3在南京簽訂「中華民國政府與美利堅合眾國政府間關於經濟援助之協定(簡稱:中美經濟協助協定,又稱「雙邊協定」)」,以及1948/10為中國農村建設雙方共同成立中國農村復興聯合委員會(JCRR:Joint Commission on Rural Reconstruction,簡稱農復會),1948/10/14國民政府於南京簽約聘用美國懷特公司(J. G. White Engineering Co.)為美援工程顧問。這就是我們常聽到「美援」的由來。這也是美國戰後對外援助可區分為3個發展階段的第一階段。

10.8.10.1.2 「美援工業調查團」考察台電定奪援助

當年美援之主要目的係平衡中國國內外收支,協助維持經濟穩定,以增強防衛力量,並增加農工業生產,以擴大出口貿易,奠定經濟發展之基礎,進而提高人民生活水準。因此,戰後台灣最早(民國37年至38年)時期之美援物質採購工業建設器材配件,以協助日治時代原有工廠之復原為主。

有關台灣最早期獲配美援的一段經過,那時民國37(1948)年,行政院美援運用委員會尚設在上海,嚴家淦係以台灣省財政廳長(1948/4/26升任,之前為交通處長)身分擔任美援會委員。由於他向美方交涉將1948年度分配給中國大陸之工業部門援款7,500萬美元中,劃出一部分(約1千萬美元)用於台灣。

於是,美國經濟合作總署中國分署成立一個「工業調查團(Industrial Survey Mission)」,於民國37(1948)年6月26日,由團長史蒂爾曼(Charles Stillman)帶領飛抵台灣屏東,團員共有11人其中包括鮑威爾與懷特慕爾兩位電力專家,從事為期四天參觀調查台糖、台電以及鐵路、港埠等設施。

1948/6/28抵達日月潭發電所參觀,由台電總經理負責招待,中午並在涵碧樓用餐,與會的有行政院美援運用委員兼台灣省政府財政廳長嚴家淦等五人、資源委員會副主委吳季洪等五人,總共賓主約50餘人。餐後,分乘三艇遊湖,參觀進水口等工程,大約四時,返回涵碧樓,五時舉行「茶話會」,會中由台電總經理劉晉鈺介紹「台灣電力之狀況」,報告初畢,史蒂爾曼團長就問劉總經理報告中所擬要完成之「烏來、天冷及霧社」三處工程需要若干外匯?劉總經理笑答:「我正希望您提出這個問題,我們需要700萬美金,完成上述工程。」。言時大家都寄以莫大的同情與希望!

接著,由嚴家淦演說,嚴廳長為理財能手與經濟專家,奉派擔任美援會委員陪同調查團馳騁京漢滬港穗各地,備極辛勞。他最後也鄭重地提出希望調查團諸君能夠對台灣之「電力」能夠予以多多的援助。「美援工業調查團」史蒂爾曼團長並沒有正面的答覆,但在在大觀發電所參觀紀念冊上寫著:「Best of luck in speedy further reconstruction at Sun Moon Lake. We will help all we can.(中譯:祝日月潭發電工程突飛猛進,我們願盡所能以助其成!)」。跟1946/10/24老蔣總統夫婦參觀日月潭發電所時也曾在參觀紀念冊上題字:「大觀、鉅工」,相異其趣!

調查團離台後兩個月多,1948年9月1日嚴家淦以美援會委員身分宣布,美援工業器材採購款首批核配給台糖100萬美元;接著於同月13日宣布台灣鐵路局獲配150萬美元、及台電獲配250萬美元美國對台的第一批援款。

10.8.10.1.3 台電分配到600萬美援、但還想要700萬美元

台電劉晉鈺總經理民國38(1949)年1月28日農曆除夕「爐邊談話」中,「擴充改善均需籌款」提到「…外匯方面,本年以借到相當數目…」。民國38年2月3日美國經濟合作總署中國分署(ECA Mission to China)署長賴樸翰、副署長葛里芬、工業建設組主任格林及經濟專家莊士敦等由上海飛抵台灣,2月5日由財政廳長嚴家淦與台電劉晉鈺總經理陪同參觀大觀與鉅工兩發電所,劉晉鈺總經理在涵碧樓午宴致辭時,提到台電當前「修復、與重建(烏來、天冷、霧社)計畫」兩大要辦任務的外匯資金,都蒙經合總署中國分署分配修復250萬美元(另外西屋借得200萬美元)、重建350萬美元,總共600萬美元。此外,還要一筆台幣款子備付在中國應付的工料款,估計烏來天冷需台幣款額相當美金250萬美元,霧社工程因築壩需要700萬美元。因此現有配額600萬美元並不夠用以執行現有全部計畫,至於在設計階段的新工程也需要資金,希望在座各位嘉賓能對此作同情的考慮。

10.8.10.1.4 第一階段美援中止

1948/7/3「中美經濟協助協定(雙邊協定)」簽訂後,美國政府於1948年會計年度援外款額中,核撥美援金額原定4.63億美元,後經削減為4億美元,其中除特別援助1.25億美元,由國防部處理外,用於中華民國第一期經濟援助(2.75億美元),主要穩定國內經濟之用。沒有多久國共內戰,大陸動盪,該項援款實際上僅支用1.7億餘美元,餘款由美方移用於所謂「一般中國地區(實際包括香港與東南亞部分地區)」,民國39(1950)年初,國民政府播遷來台之初,美方雖仍與國府換文延長雙邊協定,但經援實際上陷於停頓狀態。直到當(1950)年下半年(6月韓戰爆發後)始告恢復。

另有流傳1948年11月2日的美國大選,國民政府押錯寶杜威,由對手杜魯門當選。1949年2月初,國務卿艾奇遜堅決主張停止運送「援華法案」的剩餘物資,杜魯門決定:「…不停軍援,但要儘可能採取拖延啟運。…」,因而1949年國共內戰戰況急轉直下,1949年8月5日美國發表「對華關係白皮書」,停止美援。

12月7日國民政府遷台。

10.8.10.1.5 美援第二階段

1950年6月韓戰爆發,美國參戰,民國40(1951)年10月,美國與中華民國新訂「共同安全法案(Mutual Security Act)」之制定,把軍經援助合併為共同安全計畫(MSP: Mutual Security Program),並將經濟合作總署改組為共同安全總署(MSA: Mutual Security Agency),總管所有援外事務。從這年起恢復對華援助。

在共同安全法案下,美援包括了防衛支援(Defense Support)、技術合作(Technical Assistance)、軍事直接協助(Direct Forces Support)等。其中防衛支援提供有助於受援國國防建設之資源及服務,藉以加強其軍事潛力,並改善國計民生。援助範圍包括建築道路橋樑、堤壩、電廠等。也就是台電火力電廠的擴充與新建包括在內。

「共同安全法案」成立後為配合實際需要,逐年都有修正,其中較重要者之一為:1957年修正案增列「開發貸款基金(Development Loan Fund)」;凡經濟發展計畫在經濟上、技術上確屬健全,對於一國之經濟成長有所貢獻,而在合理條件下無法自其他自由世界財源中籌得款項者。自民國48年至50年三年之中,共動用該基金6,581萬餘美元,其中台電南部火力發電廠借款1439.9萬美元,深澳火力發電設備23.4萬美元。另外,石門水庫建設計畫貸款最高達2,148.5萬美元。

10.8.10.1.6 美援第三階段

民國50(1961)年9月4日美國國會通過「1961年國際開發法案(Act for International Development of 1961)」,廢止「共同安全法案」,設置「美國國際開發總署(USAID)」。1962/1/9原「共同安全總署中國分署」改為「美國國際開發總署駐華美援公署(Agency for International Development,U.S. Aid Mission to China)」負責美援事宜[c1] 。美援方式大改變,一般經援及開發貸款基金取消,而以開發借款及開發贈款取代。480號公法(剩餘農產品)繼續維持。

10.8.10.1.7 美援1965年停止,電力獲援最大佔總額36.5%

上述三階段美援之變遷,先由贈與性之美援,轉變為以贈與為主,貸款為輔;在轉變為以貸款為主,贈與為輔,不論其型式如何改變,援助之主要對象始終為電力與工礦。截至1965年美援雖已停止,但因美國原已承諾而尚未動用完璧之美援仍繼續到達,直到1968年才完全結束。因此,美援實際上長達18年之久,對我國經濟發展之影響與貢獻,自不待言。

自民國40(1951)年至民國57年為止,美援計畫行防衛支助共為2.69億美元,另有技術合作援款0.33億美元,軍援計畫型援款0.17億美元,開發貸款基金借款0.66億美元,共計3.82億美元。其中「電力」類目之金額最高達1.39279億美元,占全部總額之36.5%。可見政府鑒於電力為建設之母,所以將大部分美援用在電力設備之開發上。

10.8.10.1.8 美援之擴建與新建機組及其他貸款機組

台灣戰後初期,台電發電系統以水力為主,火力為輔,火力總裝置容量54.22MW約占全系統五分之一,主要電廠為北部(35MW)、高雄(13MW)、及松山(5.5MW)三廠,燃料以煤為主。民國38(1949)年國民政府遷台後,人口增加,工商業迅速成長,經濟繁榮,用電激增。台電為配合政府經濟建設計畫,因限於地理環境,發展水力發電,實際上緩不濟急,當時唯有大量擴充或新建火力發電廠始能應付工商業用電需要,並減少因枯旱而發生之限電損失。因此,初期首先著手系統電力之修復與維護,自民國40(1951)年以後,台電即開始擴充及興建「火力電廠」,最早擴建及新建的電廠即為上述「美援」的電廠,松山火力與北部火力的擴建、深澳、南火、通霄、及林口之新建等,民國54年美援完全停止後,部分由國內外貸款完成;之後,大林、協和、興達,以至於台中與大潭等,初期向美國進出口銀行貸款為主,後期增加美國商業銀行貸款,以及國內外銀行貸款等完成。茲將陸續介紹如下:

10.8.10.2 松山火力發電所擴充竣工(1953年)

10.8.10.2.1 擴充工程概述

松山火力發電所(圖110)位於台北市松山區,前臨撫遠街,後靠基隆河,於日治時期即已興建一部三菱製3.3kV、6,250kVA、容量5MW(1934年更改為5.5MW) 汽輪發電機,兩座瑞士SUIZER Brother製鍋爐。此機組之興建於昭和3(1928)年末開工,1929年10月21日竣工試運轉5天,結果發現鍋爐及汽輪機故障,需要修繕,因而延至民國19(昭和5年、1930)年2月15日商轉,直到民國59(1970)年除役。

圖110  昭和5(1930、民國19)年2月15日竣工的松山火力發電所(一號機) (資料來源:台灣日日新報1930-2-16)

松山火力擴充工程係台電公司成立後的第一項火力工程,於民國40(1951)年3月設立松山工程處,委派李式中為主任,受當時之機電處督導,而火力發電工程處於民國41(1952)年9月才成立,當時並不負管轄松山工程處之責。

松山火力擴充工程於民國42(1953)年8月裝機完成(圖111),9月作性能及效率試驗後,併入系統發電。

圖111  民國42(1953)年8月竣工的松山火力發電所擴充工程之二號發電機組(資料來源:台電十年特刊 民國46年1月出版)

因本火力發電擴充工程係國民政府遷台後,台電公司利用美援進行電源開發五年計畫14項工程之一,為火力發電工程之嚆矢,當時政府至為重視。特別於11月18日與台電另外東西線第二回線及萬大發電所隧道修復兩項美援工程,由經濟部長張茲闓在松山火力工程處大禮堂主持舉行三項工程聯合竣工典禮。並邀請美國安全分署署長卡蘭德、美援會技術處長洪紳、懷特公司總工程師狄波賽及中美電力工程人員卅餘人與會。台電董事長朱一成、總經理黃煇、協理柳德玉、副總工程師陳蘭皋在場招待引導參觀工程。

張茲闓部長致詞時說明三點:第一本工程承美援撥款協助促成表示感謝。第二本工程擴充容量雖擁五千瓩,可是對枯水期中之電源補充仍甚得力。第三本工程係利用兵工署及前江南電力局部分機器併湊裝配,且配件殘缺不全,頻率(50Hz)亦不適合,修改工作至為繁雜,有賴全體員工之努力,及懷特顧問工程師之指導協助解決各項難題,裝竣發電,此中自立克難精神堪幸嘉許。

台電公司感到松火發電擴建工程設備一部份係利用大陸搶運來台之殘缺破爛者,一部份係利用前向美訂購備供前江南電力公司用之汽輪發電機組新舊湊合,極適合於在校學生之參觀研究,為謀建教合作更趨密切起見,台電特邀請台灣大學工學院四年級學生40餘人,於1953/10/2前往松山火力發電所作整日參觀及研究,並由台電指派專人指導及解說。

松山火力發電所兩部機已於民國59(1970)年6月除役拆除(擴建機組先於民國52年除役),廠房由台電發電維護中心使用過一段時間,後被台北市政府馬路拓寬及基隆河整治修築堤防徵收使用;煤場則改為松山一次變電所。

10.8.10.2.2 松火廠區之布置

松火廠區平面南北向長約170公尺(沿著撫遠街方向),寬度平均約70公尺,電廠廠區位於撫遠街之東,煤場則在撫遠街之西,空地約60公尺見方,可以儲存兩部機一個月之用煤,燃煤從煤場用串斗式輸煤機(Bucket Conveyor)經由地道跨越撫遠街通道鍋爐房。第一部機鍋爐採用鍊條式爐床(Chain Grate Stoker)燒煤屑。廠房距離台北-松山鐵路幹線約500公尺,經鐵路支線用火車運煤到廠,煤炭大多來自台北縣瑞芳鎮礦區。二號機廠房基地為南北向20公尺、東西向28公尺,緊靠舊廠房(一號機)北面。鍋爐出灰則用手推車沿輕便鐵路傾倒於廠房北側相鄰之基隆河畔低窪地,該地長約100公尺、寬約50公尺,較廠區平面約低3公尺。

10.8.10.2.3 松火循環水系統

冷凝器用冷卻水取自基隆河,於河中建進水井,離河岸洪水線約40公尺,井口比廠區地面約低8公尺,低水位時仍可取得河水(基隆河在此處之洪水位與枯水位相差7.2公尺),進水井取水後由河底渠道引水至離第一號機組廠房15公尺的陸上進水井(內徑4公尺、深10公尺),此段水道係兩部機共用。

第二號機取水則藉一平方公尺斷面暗渠,自陸上進水井引水至二號機循環水泵水井(內徑3公尺、深12.5公尺),再自循環水泵出口以二支20吋徑水管引接至冷凝器 下方,冷凝器 為二流程(Two Pass)分隔水櫃(Divided water Box)表面冷凝器 (Surface Condenser)。

10.8.10.2.4 松火擴建設備概要

汽輪發電設備係利用前資源委員會向美國訂購供江南電力局裝置在安徽省蕪湖馬鞍山電廠之五千瓩機組及附屬設備。當時在美經辦採購之人員為包新第,蒸氣發生設備來自兵工署原配二千瓩50Hz發電設備之鍋爐兩套。因此松山二號機之汽輪機與鍋爐係拼湊裝配而成,不足設備則由松山工程處在台灣分項訂購、訂製或自行配製,其範圍包括:煤倉出口至鍋爐之皮帶輸煤機、篩煤機、鍋爐之空氣預熱器與風道煙道、鼓風機及引風機,因頻率(50變60Hz)變換而加裝之減速皮帶輪、發電機空氣冷卻器及風道、水汽管路、電線電纜、儲水箱等等。

有關擴建機組(二號機)之主要設備規範如下:

表34 松山火力擴建機組(二號機)之發電機、激磁機、汽輪機規範(資料來源:台灣電力發展史-台灣電業百週年紀念特刊 台電公司 民國77年)

表35 松山火力擴建機組(二號機)之鍋爐、主變壓器、主油斷路器規範(資料來源:台灣電力發展史-台灣電業百週年紀念特刊 台電公司 民國77年)

10.8.10.2.5 松火擴建之設計與施工

(A)工程之設計:

松火擴建工程設計與施工的特色為全部工作,包括試運轉、性能試驗及效率試驗等,都由台電員工負責,無任何外籍顧問參與。土木設計由當時之土木處負責,工作範圍為全部廠房之土木、結構及建築設計,包括廠房基樁(施打木樁)、廠房基礎、設備基礎及循環水泵用之深井等項,主要負責人為裘工程師燮鈞。江南電力局時代機電配置原由美國Gilbert Associates設計,所用鍋爐為Combustion Engineering公司產品,汽輪機 3000RPM、發電機50Hz、鍋爐與氣輪機係一對一的安排。松山工程處接辦後,因主要設備變更、原設計圖都不適用,只好另起爐灶。

於是,機電部分包括(1)廠內之全廠各式流程圖(水、汽、油、空氣、煙氣等)、設備布置圖、各式配管詳圖、管吊架詳圖、電氣線路及儀控圖、電纜溝及電纜拖網詳圖等,(2)廠房外之二號機循環水系統設計及製圖;都由松山工程處設計製圖。

松火擴充工程施工之關鍵日期為:(1)民國40(1951)年6月完成施打基樁,開始興建廠房及設備基礎(全部為鋼筋混凝土結構),(2)民國41年6月廠房及汽輪機台完工,(3)民國42年8月完成裝機。

(B)汽輪機之安裝:

首先要把汽輪機吊上到汽輪機台(離地面4.7公尺)安裝定位。汽輪機自美國海運來台時,機殼與轉動部分處於組成一體的狀態,連同船運托木(Skid)總重5.7萬磅,若要在地面分解以減輕吊上汽機台之重量,必須要做臨時基礎,過於複雜又費時,乃決定將汽機整體自地面吊上汽機台固定後再拆開。當時可用之吊重機具為一號機汽機房之樑架起重機,容量25公噸,勉強可用,但該機機齡已逾20年,且未經常使用,能否勝任,大有疑問?當時活動吊車受空間限制無法使用。只好逐一檢查一號機汽機房吊車,發現各部分情況正常,乃進行試吊汽機離地面3公分(托木分離留在地面),測量吊車大樑撓度在安全範圍之內,乃正式進行起吊,半小時左右順利將汽機吊上機台安裝定位。當時起重工具缺乏真是難以想像,活動吊車如鳳毛麟角,電動絞車也不多見,松山工程處起重班,當時只有人力絞車(約一公尺徑的木輪,附加上下蓋板,蓋板與輪面形成索槽,至於地面可隨輪軸轉動,軸端套接水平槓桿,半徑長約2公尺,每半用三數人推轉。)。所以施工倍為艱辛。

接著第二步為拆卸全部機件,加以徹底清洗,對一般新機組是不必要的,但松火二號機在美國運出之前汽機內部已加塗一層防腐蝕油料,準備長期倉儲。因此,不但要把汽機轉子吊出,還要把各級隔板逐一吊出,才能清洗機蓋及底殼之內槽。另外精巧機件組合之調速機,也要徹底分解,然後又要裝回原位,各部分零件相對位置,絲毫不差,對初次裝機人員來說,實在是一項額外考驗。他們的訣竅在於邊拆邊在零件上做記號,輔以草圖,記下相對位置。

汽輪機安裝第三步為,抽換若干機件以適應汽輪機3,600RPM運轉(原設計為50Hz-3000RPM),主要有三項:(1)主軸驅動油泵的減速齒輪,(2)超速跳脫保護裝置壓住撞釘的彈簧,(3)主調速機內與飛重(Fly Weight)抗衡的彈簧,該等機件係函洽原廠家自美補送來台者。

(C)發電主機安裝之對心工作:

汽輪機、發電機、及勵磁機安裝的對新工作,首先在基礎檯面安置墊片,使其表面在同一水平面之上,並安置各機座所附頂升螺栓下端著力用之鋼板。其次為沿著機組中心線拉鋼絲作為準繩,讓汽輪機、發電機及勵磁機靜子部分的中心線俯視及側視皆成一直線,然後將各部分轉子裝入,用測微儀(Dial Gauge)在聯軸器的加工面上進行對心,藉主軸承四面所附墊片調整主軸位置,使主軸中心線(側視)形成圓滑曲線,然後用頂升螺栓再次調整發電機及勵磁機靜子部分之高度,使靜子部分與轉子部分的徑向間隙均勻,原則上維持汽輪機的兩道主軸承中心在同一高度。頂升產生之間隙則用薄填片(Shims)填實。對新工作進行時,湊巧發現庫存一特殊水平尺,底部呈倒V形,置於軸承段的主軸上,可複查主軸在該軸承處的坡度,因該尺附有測量微高度的儀器,可用手旋尺端螺帽使水平尺氣泡移至中央,同時有指示器指示讀數,亦即在十吋長以內以調整之高度為千分之幾,此尺十微對心利器。對新工作最後一步為安裝機殼膨脹的導鍵版(Guide Key Plate)以防機殼因膨脹發生側向位移,致對心結果走動。

(D)鍋爐之安裝:

鍋爐及其輔機設備兩套都是舊品,自高雄第11及26兵工廠露天儲料場搬運過來,各部機件平均只有五成新,有些爐床配件是從儲料場土內挖出者,故散失及缺損零件頗多,皆由松山工程處按實物製圖,逐件配製或訂製。故鍋爐的安裝,修理成分大於裝置工作為其特點。

先從爐床安裝開始,首為清理打銹,再在空地組立以確定機件是否齊全。爐床有兩套,先湊齊一套,另一套缺件較易查出補製。松火爐床功能構造比較特殊,稱為播煤式爐床(Spreader stoker),簡言之為鏈帶爐床(Chain-Grate stoker)再加播煤機。播煤機裝在爐床前端,設有與爐床等寬的轉軸,煤塊自受煤豎管(Chute)下端掉落,即被旋轉葉片打擊均勻散播在爐床面上,爐床面之鏈帶自爐後向爐前移動,灰斗設在爐前之下方。

接著鍋爐本體安裝,首先清理鍋爐水管,若有腐蝕則切除用備用管補回焊妥;有彎度變形,按設計圖於以校正;汽鼓及水鼓吊升就位則靠預埋在廠房屋頂大樑內的吊環懸掛起重輪具;鍋爐水管用擴脹法裝入汽鼓及水鼓;鼓風機及引風機配置減速皮帶輪,以適應馬達轉速自50Hz增為60Hz。

進煤路徑,在鍋爐房中央設相鄰煤倉兩座(已隨一號機興建),供兩部機共用,接受串斗運煤機自煤廠運來之煤,每倉存量125公噸,有出口兩處,分有新舊鍋爐使用,新機從一出口加裝7公尺長水平皮帶輸煤機及煤篩引煤至爐前受煤豎管上端。播煤機散播煤塊(可通過1吋方篩孔者)及煤屑到爐床面上,部分煤屑會在空中燃燒產生飛灰,夾帶未燒盡的小炭塊墜積在空氣預熱器下方灰斗中或其他煙道斗內,為增進鍋爐效率用鼓風機空氣引出飛灰及炭塊,由炭塊回收機 (Cinder Return Blower)吹入爐內再次燃燒。由於飛灰常隨煙氣自煙囪排出,影響民眾生活環境,台電於民國44年加裝收塵器,該收塵器係仿照美國鼓風機公司(American Blower Co.)設計,委請台灣機械公司製造。使用後約75%的飛灰已被該器收集,附近環境得以改善。

10.8.10.2.6 松火擴建之經費人力及其他

松火擴建所需費用,計有前江南電力局器材價款44.8萬美元折合新台幣約750萬元(當時匯率為16.75)、美援資金8萬美元、相對基金借款新台幣880萬元,估計每瓩裝置容量經費為210美元。

松山工程處在民國42(1953)年內計有正式職員約20人,正式工員約30人,臨時技術工約25人,辦公室及倉庫臨時雇員月10人,合計約85人。

組織上分土木、機電、會計、總務四組,設主任一人、副主任三人(其中一人由松山發電所所長兼任)。

松火除了廠區布置圖所示場地外,松山工程處尚在撫遠街西側有空地約60平方公尺與當時之煤場相鄰,有辦公室倉庫兩棟,棚庫一間,沿著空地兩邊排列,中央部分工設備預先組立之用。

10.8.10.2.7 松火擴建機組試運轉概況及發電實績

松火擴建之二號機新機組試運轉,大致在民國42(1953)年9月進行,10月初完成。由當時的機電處發電課負責聯絡,協調台電有關部門參加並印製松山工程處竣工報告一冊(日期為民國42年10月)。試驗共分機械部分17項、電氣部分16項(詳如表36)。

參加部門除由松山發電所負責運轉外,有電氣試驗所、發電課人員(課長張久煦、朱寶熙、李澤霖、孫鐘)、北部火力化驗室(劉聰智)、高壓研究所、調度課人員(馮樹基、李宏任),其餘為松山工程處人員、兼副主任王東銘(松山發電所所長)參加試運轉並代表發電所驗收。

表36松山火力擴建機組(二號機)工程之各項竣工試驗人員表 (資料來源:台灣電力發展史-台灣電業百週年紀念特刊 台電公司 民國77年)

因松火擴建係台電成立後的第一部火力新機試驗,參加人員皆慎重從事,各部門配合亦甚周全。有代表性之運轉紀錄為民國42年10月1日之運轉日誌(表37、表38)當日下午15時至21時為滿載連續運轉,情況穩定。

表37松山火力擴建機組(二號機)1953/10/1發電機運轉日誌 (資料來源:台灣電力發展史-台灣電業百週年紀念特刊 台電公司 民國77年)

表38松山火力擴建發電機組(二號機)1953/10/1汽輪機運轉日誌 (資料來源:台灣電力發展史-台灣電業百週年紀念特刊 台電公司 民國77年)

鍋爐運轉日誌(表39)可以看出滿載時,過熱蒸汽溫度在650℉至700℉之間,未達汽輪機設計進汽汽溫750℉,此為拼湊鍋爐難以避免之缺點。自製空氣預熱器功能尚佳,由運轉日誌可知煙道氣出口溫度滿載時約210℉至230℉。

表39松山火力擴建發電機組(二號機)1953/10/1鍋爐運轉日誌 (資料來源:台灣電力發展史-台灣電業百週年紀念特刊 台電公司 民國77年)

松山火力擴充工程33項竣工試驗於民國42年10月1日全部順利完成,試驗結果證實機器各部分性能均屬正常,可連續安全運轉達到滿載發電之目的。

根據民國45年5月號「台電工程月刊-台電公司成立十周年紀念專號」十年來之發電工程(火力部分)所載松火民國35~44年松山火力歷年運轉狀況表(表40),可知松火兩部機民國44年全年統計數字如最大電(出)力、平均電(出)力及運轉時數等項皆已達到基載機組的發電任務。

表40 松火民國35~44年松山火力歷年運轉狀況表(資料來源:「台電工程月刊台電公司成立十周年紀念專號」 台電公司 民國45年)

10.8.10.2.8松山火力電廠之滄海桑田故事

根據台灣總督府內-台灣時報(月報)出版所於昭和11(1936)年12月1日出版的第205號「台灣時報」第102頁「臺北近郊遍歷-松山庄の卷」記載,台灣電力株式會社在台北市郊外松山地方基隆河西岸「舊里族」,興建松山火力發電所(圖112),投入工費百萬元,於昭和3(1928)年末起工,昭和5(民國19)年2月15日竣工。

圖112 昭和11年「松山庄館內圖」標示1928年開工興建之松山火力發電所的所在 (資料來源:台灣時報第205號 台灣總督府台灣時報出版所 昭和11年12月1日發行)

當時燃料搬運裝置,係在松山驛(火車站)與發電所(舊里族)間新設電氣機關車(電氣火車)來運煤碳,距離雖短,但卻是台灣本島設置「電車」之嚆矢(圖113、114)。

圖113 昭和5(1930、民國19)年2月15日竣工的松山火力發電所之運煤電氣機關車(電氣火車)行駛松山驛-舊里族(松火)之間 (資料來源:捷運報導 第218期 (archive.org)

圖114 昭和5(1930、民國19)年2月15日竣工的松山火力發電所之運煤電氣機關車(電氣火車) (資料來源:台灣日日新報 昭和5年2月16日;1930/2/16)

此外,台北市政府都發局的「台北市歷史圖資展示系統」,讓我們可以回顧1930年竣工、1970年除役的「松山火力發電所」廠址跟現在作古今航照或地形圖之對照,緬懷該所之前世今生,讓你不禁感到世事之滄海桑田。

該系統所蒐集最古老的松火地理位置圖係泛黃褪色幾乎看不清楚的「日治時期實測圖(1200/1)」藍晒圖,詳如下圖右半圖,看得見基隆河西岸之長方形(左下缺角)的松火建物坐落平面圖,顯得荒涼僅有的獨立建物。跟左半圖對照是目前台北市松山區健康路與麥帥二橋引道(與塔悠路、撫遠街)所包圍的密密麻麻房屋的情景,讓你感到世事變化之難料?

圖115松山火力發電所之古今 (2019年航測圖vs 日治時期實測圖) 對照圖(資料來源:台北市歷史圖資展示系統 台北市都發局)

其次係民國34(1945)年與2019年兩張相差74年的航測影像(空照圖)的對照,詳如下圖116,圖中清楚看到基隆河西岸松山火力廠房空照圖,運煤地道、撫遠街,以及撫遠街西邊的儲煤場。 

圖116松山火力發電所之古今 (2019年vs 1945年航測圖)  對照圖(資料來源:台北市歷史圖資展示系統 台北市都發局)

我挑選的第三張對照圖係1969年版地形圖(1/1200)與2019年航測影像兩幅之對比。民國58年地形圖標示了「松山發電廠」、撫遠街及其道路擴寬線計畫圖(虛線),以及被寶清街105巷分割成兩半並以南京東路5段389巷為溪邊為界的松山一次變電所,還有撫遠街上的運煤鐵路,詳如下圖所示:

圖117松山火力發電所之古今 (2019年航測圖vs 1969年版地形圖)對照圖(資料來源:台北市歷史圖資展示系統 台北市都發局)

四張對照圖為民國59年松山火力除役後,改為台電公司發電維護中心辦公室的民國62年航照影像與2019年的對照圖。航照圖中清楚顯現了松山火力改成發電維護中心之大門入口與整理過的環境,連原來的運煤通道也看得出來。還有撫遠街西邊被寶清街105巷分離的松山一次變電所(P/S)之主變與母線鐵構也可以清楚看出,詳見下圖:

圖118松山火力發電所之古今 (2019年vs 1973年航測圖)對照圖(資料來源:台北市歷史圖資展示系統 台北市都發局)

到了民國69(1980)年版的地形圖,最大改變就是撫遠街拓寬為40米大道,原松山火力之台電發電維護中心前的空地包括運煤道路都變成馬路了(圖119)。

圖119松山火力發電所之古今 (2019年航測圖vs 1980年版地形圖)對照圖(資料來源:台北市歷史圖資展示系統 台北市都發局)

台北市政府為了改善松山、內湖、與南港的交通瓶頸,於1996年興建完成了連接這三地(堤頂大道)的麥帥二橋、以及1994年基隆河整治截彎取直興建堤防,原松山火力(台電發電維護中心)就在地球上消失了,取代的就是麥帥二橋匝(引)道、塔悠路、以及基隆河堤防。從下圖(圖120)1945年與2019年的空照圖比對可清楚前述工程輾壓至今有91年歷史的松山火力發電所(廠),還好在附近的塔悠路上有座「發電所(西松高中)」的台北市公車站牌,讓台北市民知道這裡從前有座火力發電所!這真是一頁「滄海桑田」真實的故事!

圖120松山火力發電所之古今 (2019年vs 1945年版航測圖)對照圖-配合塔悠路拓寬、麥帥二橋接正氣橋(市民大道架空道路)匝(引)道及基隆河堤防興建,松山火力建物被夷為平地(資料來源:台北市歷史圖資展示系統 台北市都發局)

參考資料:

中華民國政府遷台初期重要史料彙編-嚴家淦與國際經濟合作 國史館 民國102年11月

中華民國政府遷台初期重要史料彙編 蔣經國手札(民國39年-52年) 國史館 民國104年

美援的運用 趙既昌著(中華民國經濟發展叢書/李國鼎編著) 民國74年10月

1948年援華法案 – 維基百科,自由的百科全書 (wikipedia.org)

中華民國政府與美利堅合眾國政府間關於經濟援助之協定

經濟奇蹟的背後—臺灣美援經驗的政經分析(臺北:自 晚報出版社,1990年),P43-61

台電勵進月刊 第18、19、24、25期

台灣電力發展史-台灣電業百週年紀念特刊 台電公司 民國77年

台電工程月刊 第94期 民國45年5月

台灣日日新報 昭和5年2月16日

台灣時報第205號 台灣總督府台灣時報出版所 昭和11年12月1日發行

台北市歷史圖資展示系統 台北市都發局

台北市捷運報導 第218期 (archive.org)

【待續……..】


 

2021/1/8歐盟歐洲大陸地區同步系統分離事故期中報告簡介

2021/1/8歐盟歐洲大陸地區同步系統分離事故期中報告簡介

目錄:

  • I.前言
  • II.執行摘要及部分期中報告:
  • 一、系統分離事故前之系統情況(System conditions before the system separation)
  • 1.1 摘要
  • 1.2 歐洲大陸系統情況
  • 1.2.1系統分裂事故發生前後之日內實際排程比較
  • 1.2.2系統分裂事故發生前之日前市場與日內實際市場排程比較
  • 1.2.3系統分裂事故發生後之實際市場排程與實測電力潮流比較
  • 1.2.4 歐洲大陸分離事故起源-克羅埃西亞輸電調度中心(HOPS)轄區系統情況
  • 1.2.4.1 淨轉供(融通)容量(NTC)之計算
  • 1.2.4.2 市場排程(Market schedules
  • 1.2.4.3 傳統電廠 (運轉中)及再生能源(預測及實際)發電量
  • 1.2.4.4 未運轉/解聯之電廠
  • 1.2.4.5 2021/1/8 預測/實際系統負載
  • 1.2.4.6 克羅埃西亞輸電設備排程/計畫停電檢修
  • 1.2.4.7 克羅埃西亞電網拓樸(Grid topology)
  • 1.2.4.8 不同時間範圍(日前、日內、即時)電網元件之電力潮流
  • 1.2.4.9 母線聯絡斷路器及周圍輸電系統元件之即時電力潮流
  • 二、對市場之影響(Impact on market)
  • 三、事故順序(Sequence of events)
  • 3.1 摘要
  • 3.2事故順序說明
  • 3.3啟動系統保護方式
  • 3.3.1 東南地區
  • 3.3.2 西北地區
  • 四、各區系統狀態與自動保護措施(System status and automatic defence actions in individual areas)
  • 4.1 摘要
  • 4.2 啟動頻率遏制備轉容量(Activation of frequency containment reserves)
  • 4.3 啟動自動頻率復原備轉容量
  • 4.4 國際電網控制合作狀態(IGCC Status
  • 4.5 支持性可停電力(Supportive interruptible load)
  • 4.6 靠近分離線之發電機跳脫或
  • 4.7 無法忍受異常頻率與電壓的發電機組或輸電系統元件之斷聯
  • 4.8 其他同步地區的支持
  • 五、各區人工手動對策及系統穩定(Manual countermeasures and system stabilisation in individual areas)
  • 六、重新同步過程(Resynchronisation process)
  • 七、協調中心/同步區域監視中心與各TSO間的溝通
  • 八、根據事故分類等級(ICS)方法之事故分類

    圖1 2021/1/8中歐時間14:04:25歐洲大陸電力系統分裂事故發生前(13:45-14:00)後(14:00-14:15)之日內實際排程比較圖(資料來源:System Separation in the Continental Europe Synchronous Area on 8 January 2021 – Interim Report) 繼續閱讀

  • 九、下一步工作
  • III.後語
  • 參考資料:

 

 

 

 

 

I.前言

2021/1/8歐洲大陸同步系統發生系統分離(裂)事故後不久,歐洲各國的TSO透過歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)機構的密切合作,決定啟動收集與此次事故有關的所有真相之聯合處理過程。本過程係透過ENTSO-E工作小組之組成而發起的。其明確使命是以透明、完整的方式,將這些真相提供給各國及歐洲當局、ENTSO-E會員、以及任何感興趣的大眾。該工作小組一直在協調所有相關ENTSO-E機構來分析事故,並負責編製期中報告(Interim Report),且於2021/2/26 ENTSO-E正式對外公布。

這份報告提供所蒐集到的事實真相的第一批資料,且事故調查仍繼續進行中,預計ENTSO-E將很快成立另一相關的「調查專家小組(expert panel)」,屆時工作小組將協助專家小組的工作,使用本期中報告及所獲事故的了解真相,協助事故調查專家小組提出良好基處的調查報告。因為本期中報告提供了許多事故發生的事實真相,以及分析報告,值得電業同好分享,特別摘譯了執行摘要與部分報告內容如下:

II.執行摘要及部分期中報告:

2021/1/8歐洲中部時間(CET)14:05由於多條輸電線路發生聯鎖跳脫,致使歐盟歐洲大陸同步地區系統被分裂成兩大部分的事故。在事故發生後,歐洲的各輸電調度中心(TSO)立即開始解決此問題,並在15:05 (CET)重新同步並聯歐洲大陸同步地區系統。由於採取快速及協調方法,因此在電力系統中沒有觀察到重大負載跳脫或損害。

在系統分離後即刻,歐洲的TSO透過歐盟輸電調度中心協會(ENTSO-E)機構緊密合作,決定啟動共同過程來收集跟此事故有關的所有真相。發動這過程的明確使命是,以透明且完整的方式將這些真相提供給各國及歐洲當局、ENTSO-E成員、以及任何感興趣的民眾。本中間報告(interim report)提供了收集到的事故真相的第一批資料,而此事故仍在繼續進一步調查中。本報告架構成以下幾個部分,分別簡要概述如下:

一、系統分離事故前之系統情況(System conditions before the system separation)

1.1 摘要

2021/1/8下午的泛歐電力潮流模式反應了一特別的負載情況。此情況一方面是由於巴爾幹半島溫暖天氣及1/6與1/7東正教聖誕節假期所致,導致這些國家中某些國家的整體系統負載需求低於往常。另一方面,中歐國家天氣較冷,系統負載相對較高。此泛歐電力潮流方式係使用現有安全程序,例如日前壅塞預測(DACF: Day-Ahead-Congestion-Forecast)或日內壅塞預測(IDCF: Intra-Day-Congestion-Forecast)、以及N-1方式模擬,來預測的。

整體泛歐電力潮流模式係輔以額外本地電力潮流,從而導致克羅埃西亞輸電系統內電流增加,特別是在愛因斯汀諾佛(Ernestinovo E/S)超高壓變電所(E/S)附近(與市場排程相比;這是相對正常的)。該E/S係雙母線(two busbars)用連絡斷路器(busbar coupler)連接在一起,在事故發生時,來自一條母線連接的兩回輸電線饋入之電力潮流,讓此聯絡斷路器流過電力潮流相當高。

在系統分離區域中傳統電廠與再生能源的發電量跟排程計劃發電量相當,發電機組沒有計畫性檢修或故障停機,因此電力系統拓樸正確地定位在用於DACF及IDCF壅塞預測的電網模型中。

1.2 歐洲大陸系統情況

有關本次事故發生前後及發生當時歐洲大陸的系統情況,特別是從日前市場排程及日內市場排程到實測電力潮流,說明分析如後:

2021年1月8日下午的泛歐總體電力潮流模式,出現了特殊的系統負載情況。這種情況,一方面,是由於巴爾幹半島的溫暖天氣,以及1月6日及7日的東正教聖誕節假期所致,導致其中一些國家的總體用電需求低於平時。另一方面,中歐國家天氣較冷,用電負載相對應較高。

1.2.1系統分裂事故發生前後之日內實際排程比較

圖1顯示了13:45-14:00及14:00-14:15兩個事故前與事故後時間戳(15分鐘交易時段)的實際市場排程之差異【資料來源:火神(Vulcanus) / 驗證平台(Verification Platform)】,如圖1所示。 顯示出西北歐的德國-法國(DE–FR)、德國-荷蘭(DE–NL)、荷蘭-比利時(NL–BE),比利時-法國(BE–FR)及法國-西班牙(FR–ES)之間有較高的差異。然而,就市場規模大小及市場面積之比較而言,這些都不算是不尋常的。此外,在系統分離的區域中,所考慮兩個時間戳之間的實際市場排程,有很小的變化。

圖1 2021/1/8中歐時間14:04:25歐洲大陸電力系統分裂事故發生前(13:45-14:00)後(14:00-14:15)之日內實際排程比較圖(資料來源:System Separation in the Continental Europe Synchronous Area on 8 January 2021 – Interim Report) 繼續閱讀

2021/2/15~2/20 德州冰風暴冬季天氣大停電簡介-第一次更新

2021/2/15~2/20德州冰風暴冬季天氣大停電簡介-第一次更新

目錄:

  • I、前言
  • II、簡報內容
  • 一、德州電力調度中心(ERCOT)公司治理
  • 二、ERCOT的角色(ERCOT’s Role)
  • 三、ERCOT預算及資金 (ERCOT Budget & Funding)
  • 四、事故前運轉準備(Pre-Event Operational Preparation)
  • 五、事件前之溝通(Pre-Event Communications)
  • 六、寒冷天氣事故概述(Overview of Cold Weather Event)
  • 七、重要事件[2/15(星期一)~2/19(星期五)]
  • 八、發電機組「耐氣候化(Generation Weatherization)
  • 九、2011與2021年冬季停電事故之比較
  • 十、卸載量與各輸電公司卸載量
  • 十一、2011年2月大停電事故後的檢討改善建議狀態(Status of Recommendations After February 2011)
  • 十二、停電期間之即時電價與日前電價
  • 十三、市場會員避險(Hedging by Market Participants)
  • III、後語
  • 參考資料:

I、前言

2021/2/15美國德州發生冰風暴大停電以來,至今風波未停,2021/2/25德州參眾議員召開公聽會,調查大停電責任。在公聽會前夕2021/2/24,德州電力調度中心也召開緊急董事會,會後ERCOT董事會五位不住在德州的董事長、副董事長、三位獨董聲稱讓各界放手改革ERCOT遞出辭呈。在2月24日ERCOT緊急董事會的電話會議中,ERCOT總經理兼執行長(CEO)比爾 麥格尼斯(Bill Magness)提出「2021/2極端寒冷天氣事故檢討(Review of February 2021 Extreme Cold Weather Event )」簡報,內容針對外界對ERCOT的大停電作為有所誤解的地方,提出簡要說明,讓外界了解ERCOT的責任與作為準則與依據,也涵蓋這次大停電的經過,也與十年前2011同樣冬季天氣異常大停電做比較,讓外界平心靜公平的批評檢討。值得大家分享!

II、簡報內容

一、德州電力調度中心(ERCOT)公司治理

  • 成立於1970年
  • 德州非營利公司,成員來自七個市場領域:
    • 用戶(商業、工業、住宅)
    • 獨立電力零售商(REP: Retail Electric Providers)
    • 電力合作社(Cooperatives)
    • 投資者擁有公用事業(IOU: Investor-Owned Utilitie)
    • 獨立發電公司(Independent Generators)
    • 市立電力公司(Municipals)
    • 獨立電力銷售商(Independent Power Marketers)
  • 德州立法機構制定了管轄ERCOT所有活動的法律-參見「公共事業管制法(PURA: Public Utility Regulatory Act)」第39.151節。
  • 德州公用事業委員會(PUCT: Public Utility Commission of Texas)對ERCOT的財務、預算及營運,擁有完全的權力,並受德州立法機構監督。
    • 批准ERCOT章程
  • 立法規定ERCOT董事會由16名成員組成:
    • 五位獨立董事(獨立於ERCOT市場會員);所有必須由PUCT批准,任期三年,最多可以續任兩次。
    • 每年由不同市場領域選出8名董事。
    • 公用事業顧問辦公室(代表住宅用戶市場領域)。
    • ERCOT執行長(CEO)
    • PUCT主席(無表決權)

二、ERCOT的角色(ERCOT’s Role)

  • 作為PUCT認證(PURA第39.151節)的獨立組織,履行法律要求的四項職責:
    • 維護電力系統可靠度
    • 促進競爭躉售電力市場
    • 確保輸電網路開放
    • 促進零售電力市場
  • 管理幹線電力系統上的電力潮流到大約2,600萬德州最終用戶。
    • 大約德州電力負載之90%。
    • 超過680部發電機。
    • 超過46,500英里長的輸電線。
  • 必須,在所有時間(24/7/365),平衡ERCOT轄區的所有用戶用電需求(負載)與發電公司所供應的電力(發電),同時維持60Hz的系統頻率。
  • 執行競爭躉售幹線電力市場之財務結算,並在競爭選擇區域管理將近800萬戶的零售轉換。

【ERCOT】:

  • 擁有、營運、或具有任何強制權力任何發電設備、或任何輸電/配電線路或變電所,。
  • 將零售用電的帳單出售或發送給住宅或商業用戶。
  • 控制或操作本地社區、鄰居或個人場所的電力服務。
  • 為零售電力用戶制定電價與費率。
  • 與公眾有任何直接的客戶關係。

三、ERCOT預算及資金 (ERCOT Budget & Funding)

  • 預算每兩年由董事會及PUCT批准。
  • 資金由系統管理費資助,以支付其系統成本。
  • 目前費用為每千度55.5美分。
  • 在用電尖峰期間,1MW的電力可供德州200戶家庭用電。
  • 住宅用戶平均花費(系統管理費)為每年7美元(每月50~60美分)。
  • ERCOT不會設定用戶用電費率。
  • 用電費率係由PUCT或最終用戶出售電力的電力零售商來訂定的。
  • 額外的輸電成本按比例轉嫁給用戶。

四、事故前運轉準備(Pre-Event Operational Preparation)

  • 取消輸電系統1600多件設備維護工作停電,同時也延後其他停電工作。
  • 檢討潛在可提早復電之計畫停機檢修發電機組。
  • 根據與天然氣公司聯繫注意到由於天然氣供應限制可能造成11,100MW燃氣機組之停機-與之前寒冷天氣事故實績比較,在本次寒冷天氣事件中可能受影響的機組更多。
  • 開始使用最大冰凍可能,進行風力出力預測。
  • 豁免COVID限制,派遣更多現場支援人員。
  • 為擴大的現場人員備妥配備,啟動更多的遙控工程/支援人員。
  • 開始與電力調度執行長(Chief System Operators)進行定期通話(8天之內18次)。
  • 在預期事件期間,要求德州環境品質委員會(TCEQ)/能源部(DOE)放寬電廠排放限制。
  • 支持德州鐵路委員會(主管天然氣機關)對天然氣優先權的審查。

在2月14日所有可用發電機組都上線運轉

五、事件前之溝通(Pre-Event Communications)

  • 2020年11月5日:ERCOT氣象學家向市場會員及公眾發布冬季氣候展望,指出2020/2021冬季極可能發生極端寒冷的天氣。
  • 2021年2月3日:ERCOT氣象學家警告市場會員及公眾發生今年最冷的天氣。天氣更新仍在繼續中。
  • 2021年2月8日:發布極端寒冷天氣之「運轉情況通知(OCN: Operating Condition Notice )」,並公布在ERCOT公共網站上。
  • 2021年2月10日:發布有關極端寒冷天氣事件「警告(Advisory)」,並公布在ERCOT公共網站上。並為媒體代表發布電網情況更新資料。
  • 2021年2月11日:發布因寒冷天氣事件之「小心供電(Watch)」告示(撥打熱線電話,通知市場會員,並公布在ERCOT公共網站上。)。發布極端氣候預期新聞稿,在社交媒體廣為宣傳。
  • 2021年2月12日:召開德州能源可靠度理事會(Texas Energy Reliability Council)會議。
  • 2021年2月13日:
    • 德州緊急應變中心(SOC: State Operations Center)記者會:預測「節約用電警報」。
    • 針對極端寒冷天氣事件發布「緊急通知(Emergency notice)」,並公布在ERCOT公共網站上。
    • 召開德州能源可靠度理事會會議。
  • 2021年2月14日:發布新聞稿「呼籲節約用電請求(conservation appeal)」,展開社交媒體宣傳,舉行媒體簡報會。

六、寒冷天氣事故概述(Overview of Cold Weather Event)

  • 破紀錄之德州次凍結溫度與冷風效應。
  • 由於各種極端天氣情況的影響,在最高點大約有48.6%的發電容量強迫停機。
  • 為防止全德州大停電,實施了控制停電(分區輪流停電)。-系統負載必須限制到可用發電供應量。
  • 本地電力公司由於不可用發電容量的大小及具有重要負載線路數量,受限於該公司能力開始分區輪流停電。

圖1 2021/2/14(星期日)~2/15(星期一)停電事故經過(資料來源:Review of February 2021 Extreme Cold Weather Event – ERCOT) 繼續閱讀

2021/2/15~2/20德州冰風暴冬季天氣大停電簡介

2021/2/15~2/20德州冰風暴冬季天氣大停電簡介

目錄:

  • 一、前言
  • 二、德州電力系統簡介
  • 2.1 獨立的德州電力系統
  • 2.2 為何把ERCOT翻譯成德州電力調度中心?
  • 2.3 ERCOT轄區的裝置容量與發電量能源別占比(%)
  • 2.4 ERCOT轄區系統其他基本資料
  • 2.5 ERCOT轄區各輸配電公司轄區圖
  • 三、德州2021/2/15冰風暴大停電經過
  • 3.1極端酷寒天氣預計將導致ERCOT轄區系統負載破紀錄(ERCOT 2021/2/11新聞稿)
  • 3.2、ERCOT要求為系統可靠度節約能源(2021/2/14 ERCOT新聞稿)
  • 3.3極端冬季天氣造成大量機組停機,ERCOT要求分區輪流停電-由於次凍結
  • 情況機組停機高達10GW(ERCOT 2021/2/15新聞稿)
  • 3.4ERCOT已經復電50萬戶-ERCOT及德州各電力公司不停地為仍在等待的
  • 用戶復電(ERCOT 2021/2/15下午新聞稿)
  • 3.5、ERCOT電力調度中心連夜完成更多復電-取決於更多可用發電機組能力(ERCOT 2021/2/17新聞稿)
  • 3.6、ERCOT繼續復電-各電力公司繼續讓機組上線(ERCOT 2021/2/17下午新聞稿)
  • 四、美國能源部(DOE)「極端寒冷冬季天氣狀況」特別報導
  • 4.1「極端寒冷冬季天氣狀況」報導-第一次更新(2021/2/16 美東時間12:00)
  • 4.1.1【電力部門報告摘要】
  • 4.1.2DOE 行動
  • 4.1.3ERCOT 系統情況概述
  • 4.1.4ERCOT 負載預測
  • 4.2「極端寒冷冬季天氣狀況」報導-第二次更新(2021/2/17 美東時間下午12:00)
  • 4.2.1停電戶數統計
  • 4.2.2ERCOT 系統情況概述
  • 4.2.3ERCOT 發電情況
  • 4.3「極端寒冷冬季天氣狀況」報導-第三次更新(2021/2/18 美東時間下午12:00)
  • 4.3.1停電戶數統計
  • 4.3.2ERCOT 系統情況概述
  • 4.3.3ERCOT 發電情況
  • 4.3.4ERCOT 發電持續議題
  • 4.4「極端寒冷冬季天氣狀況」報導-第四次更新(2021/2/19 美東時間下午12:00)
  • 4.4.1停電戶數統計
  • 4.4.2ERCOT 系統情況概述
  • 4.4.3ERCOT 發電情況
  • 4.4.4ERCOT 發電持續議題
  • 4.4.5DOE 行動
  • 4.5「極端寒冷冬季天氣狀況」報導-第五次更新(2021/2/20 美東時間下午12:00)
  • 4.5.1停電戶數統計
  • 4.5.2ERCOT 系統情況概述
  • 4.5.3ERCOT 發電情況
  • 五、後語
  • 參考資料:

一、前言

有句成語說:「十年河東,十年河西」,但對美國德州來說「命運多舛」,2011年2月2日發生過「全球異常氣候-破天荒美國德州輪流限電400萬瓩」,十年後的2021年2月15日又再度發生冰風暴德州大停電,「十年河東」依舊。這除了德州人身受其害外,也值得全球電業同行予以同情與關注並學習應付異常氣候的教訓!

二、德州電力系統簡介

為了解讀這次德州大停電事故,首先讓大家認識德州電力系統的一些背景資料與獨特的地方。

2.1 獨立的德州電力系統

德州非常自豪有許多第一,其中之一就是德州電力系統不跟美國其他電力系統互聯(交流)在一起,只有2條容量各為220MW及600MW高壓直流(HVDC)輸電線與西南電力池(SPP: Southwest Power Pool)、以及三條HVDC輸電線(總容量430MW)與墨西哥電力系統相連接。在電力系統特性(故障電流、電壓與頻率)上算是互不干擾的獨立系統,就如歐洲的英國大不列顛、愛爾蘭、北歐(挪威、瑞典、芬蘭)以及北美的加拿大魁北克省電力系統一樣是電氣上的孤島系統。

其實德州只有全州75%面積(用電量90%)屬於ERCOT轄區是獨立系統,德州的北部鍋把部分(Panhandle)與德州東部部分屬於SPP供電轄區,德州最西(Far West)部分係西部互聯系統供電,詳如下圖1所示。

圖1 德州及北美電力互聯系統圖(資料來源:The (Continuing) Evolution of the ERCOT System TSDOS UTA) 繼續閱讀

2021/1/8歐盟歐洲大陸同步互聯系統系統分裂事故簡介-第二次更新

2021/1/8歐盟歐洲大陸同步互聯系統系統分裂事故簡介-第二次更新

目錄:

  • 一.前言
  • 二.事故肇因與經過
  • 2.1 事故初始點-克羅埃西亞E/S母線聯絡斷路器跳脫母線分離為二
  • 2.2克羅埃西亞E/S母線分離後鄰近線路超載發生連鎖跳脫造成系統分裂
  • 2.3系統分裂成兩部分後之系統頻率變化情形
  • 2.4系統分裂成後之緊急應變及系統復原
  • 2.5依法調查事故原因與對策
  • 2.6事故【Q&A】
    • 什麼是系統分離?
    • 這是歐洲大陸第一次發生這樣的事件嗎?
    • 如果歐洲大陸出現頻率偏差,如何協調對策?
    • 終端用戶是否停電?還有其他後果嗎?
    • 什麼是電氣母線(匯流排)?
    • 變電所中是否有保護設備的特殊設備?
    • 預計事故調查將採取那些下一步措施?
  • 三.後語
  • 參考資料:

 

 

一.前言

歐洲中部時間(CET)2021年1月8日14:05,由於多個輸電系統元件在非常短的時間內發生的跳脫事故,致使歐盟歐洲大陸系統同步地區系統被分裂成兩大部分。歐洲輸電調度中心協會(ENTSO-E)已於2021/1/8當天發布了有關該事件的第1次新聞稿,接著在2021/1/5發布了具有地理視意圖與事件時間順序的第1次更新新聞稿。此後,ENTSO-E分析了大部分相關數據,旨在重建事件的細節。

2021/1/26的第2次更新新聞稿,公布了詳細分析的重要發現,這些分析係根據新事實而定的初步特徵,這些新事實將浮現在繼續進行的調查中。

二.事故肇因與經過

2.1 事故初始點-克羅埃西亞E/S母線聯絡斷路器跳脫母線分離為二

分析事故順序(SOE: Sequence Of Events)得到的結論為,初始事故係克羅埃西亞(Croatia)愛因斯汀諾佛(Ernestinovo E/S)超高壓變電所(E/S)的400kV母線聯絡斷路器(busbar coupler)於14:04:25.9過流電驛動作跳脫。導致愛因斯汀諾佛E/S分離成西北與東南兩個獨立母線系統。

如圖1所示,愛因斯汀諾佛E/S連接到赭嘉文尼克(Zerjavinec)E/S及接到匈牙利皮克斯(Pecs)E/S的西北方向超高壓輸電線連接在一個母線;而東南走向的愛因斯汀諾佛E/S至波斯尼亞與赫塞哥維那(Bosnia-Herzegovina)的烏克里傑維克(Ugljevik)E/S、及塞爾維亞(Serbia)的斯雷姆斯卡 米特羅維察(Sremska Mitrovica)E/S,則連接到另一母線上。

圖1克羅埃西亞(Croatia)愛因斯汀諾佛(Ernestinovo E/S)超高壓變電所的400kV母線聯絡斷路器跳脫分離成兩個單獨母線之系統圖(資料來源:ENTSO-E新聞稿) 繼續閱讀

漫談台灣電業的前世今生(八) 【今生篇(6)-台電公司七十年多來之水庫水位】

漫談台灣電業的前世今生(八) 【今生篇(6)-台電公司七十年多來之水庫水位】

目錄:

  • 一.前言
  • 二. 水庫水位與台電關係之變遷
  • 2.1台灣第一座水力發電水庫-日月潭
  • 2.2日月潭第一次滿水典禮
  • 2.3日治時期枯水日月潭水位過低限電
  • 2.4日月潭水庫(水位)運用方針之變遷
  • 2.4.1無方針時期:
  • 2.4.2代表年時期:
  • 2.4.3運用基準線檢討時期:
  • 2.4.3.1 日治時期水庫運用之檢討
  • 2.4.3.2 戰後引進TVA 基準曲線概念
  • 2.5 水庫水位控制與電力調度關係之變遷
  • 2.6 台電公司成立後的日月潭滿水典禮
  • 2.6.1 台電成立後第一次最枯水及日月潭第一次水位最低
  • 2.6.2 台電成立後日月潭第一次滿水典禮(1949/8/28)
  • 2.6.3 台電成立後日月潭第二次滿水典禮(1950/6/18)
  • 三. 今(2020)年至今各水庫水位之變化曲線
  • 四. 民國87-109(1998-2020)年各水庫水位之變化曲線
  • 4.1德基水庫22年來之每日水位、年最低水位及年最低水位歷時曲線
  • 4.2日月潭22年來之每日水位、年最低水位及年最低水位歷時曲線
  • 4.3霧社水庫22年來之每日水位、年最低水位及年最低水位歷時曲線
  • 4.4翡翠水庫21年來之每日水位、年最低水位及年最低水位歷時曲線
  • 4.5石門水庫21年來之每日水位、年最低水位及年最低水位歷時曲線
  • 4.6曾文水庫21年來之每日水位、年最低水位及年最低水位歷時曲線
  • 五.民國63-87(1974-1998)年德基、霧社及日月潭水庫運用基準及儲能曲線
  • 六.民國28-67(1939-1978)年日月潭水庫年最高、最低水位及最低水位歷時曲線
  • 6.1民國34-62年日月潭年最高水位曲線
  • 6.2民國28-67年日月潭年最低水位曲線及歷時曲線
  • 6.3民國46-61年霧社水庫年最高、最低水位曲線及最低水位歷時曲線
  • 七.後語
  • 參考資料:

 

 

一.前言

台灣近幾年來可能受到氣候變遷的影響,一改過去夏季就會有颱風襲台的慣例,尤其是今年連颱風過境差邊球帶來雨水的機會都沒有,造成各地水庫水位節節下降,中南部更是嚴重,政府紛紛祭出休耕補貼對策,希望不致影響民生與工業用水。

看到這些有關不下雨枯水讓水庫水位低落的消息,不禁也讓我這曾經任職在台電參與控制運轉全台水庫水位的電力調度處老調度人,想去了解到底今年各水庫水位是歷年來最低的嗎?過去七、八十年以來水庫水位的變化如何?以及跟台電電力供應牽連的變化關係等等?

趁此機會,打開我過去在調度處40幾年服務的歷史記憶,包括退休12年來每天閱讀老東家寄來的「發電簡報」所Key-in的各水庫水位資料,也就是現在所流行的大數據,粗淺整理是否可以找到答案!

二. 水庫水位與台電關係之變遷

2.1台灣第一座水力發電水庫-日月潭

台灣最早供應給一般民眾用電的發電廠,就是115年(1905年)前日治時期總督府「台北電氣作業所」所興建的「龜山水力發電所(台北第一發電所)」,當時只在新店溪上游南勢溪建攔水壩,尚不是水庫。後續總督府電業機關興建的小粗坑(台北第二)、竹仔門、后里、土壟灣、北山坑等官營發電所也都是沒有水庫的川流式水力發電所。

直到台灣電力公司的前身1919年成立的「台灣電力株式會社」,於1934年耗資6,850萬日圓、費時15年才完工的10萬瓩日月潭發電所(大觀發電廠)才有日月潭水庫(利用約15公里引水隧道從武界壩將濁水溪溪水引入之離槽水庫)的出現。開啟了水庫水位與台電供電關係密切的里程碑。

2.2日月潭第一次滿水典禮

遠在85年前日治時期,日月潭完工後第二年,1935年10月29日上午9時許日月潭水位初次達到最高滿水水位2,460尺(745.45公尺)。10月30日在玉島(目前的拉魯島)社舉行滿水式(典禮),總督府派當時主管電氣的藤田遞信部長出席,台灣電力會社松本幹一郎社長率領後藤理事等高級主管參加,地方的台中州、新高郡、魚池與集集等地都有派人與會。11:00儀式開始,首先由台中神社櫻田神官進行日本神道宗教儀式後,松本社長及貴賓們致詞,12:00典禮結束,前往涵碧樓舉行慶祝宴,場面盛大,直到14:30才散會。可見當年總督府對水庫水位的重視。 繼續閱讀