您的瀏覽器不支援JavaScript功能,若網頁功能無法正常使用時,請開啟瀏覽器JavaScript狀態
跳到主要內容區塊
1.5公尺落差也能發電!花蓮縣水資源回收中心攜手廣太綠能,把放流水變成廠內綠電封面圖

1.5公尺落差也能發電!花蓮縣水資源回收中心攜手廣太綠能,把放流水變成廠內綠電

分類
綠能永續
機關
花蓮縣政府觀光處
年度
115

花蓮縣水資源回收中心位於吉安鄉南濱路上,花蓮地區的家庭污水會經過管線、流到此處,並在經由一道道處理、淨化後,最終流進放流渠,再排放出去。這條渠道每天要送走逾3萬噸的水,一年到頭沒有停過。只是渠道裡的水位落差大約只有1.5公尺,過去很少有人會與「發電」聯想在一起。1.5公尺落差也能發電!花蓮縣水資源回收中心攜手廣太綠能,把放流水變成廠內綠電

2025年11月起,放流渠上多了座不鏽鋼打造的平台,平台下方還吊掛著部水輪機。水從出水口落下時,會推動水輪機、帶動發電機發電,發出來的電再接回中心的電網,讓廠區直接使用。

這部機組,是花蓮縣政府觀光處、和在地新創廣太綠能,透過經濟部中小及新創企業署「新創採購發展計畫」合作的成果。雙方想驗證在不更動既有結構、不影響污水處理作業的前提下,這麼低的落差究竟能不能發電?發出來的電又真的能在廠內用掉嗎?

花蓮唯一公共污水廠,想把放流水變成電力

洄瀾多山、多河川,近年,花蓮縣政府配合2050淨零排放的目標,持續尋找能將水資源轉換成電力的方法。觀光處是縣府裡主管太陽能、地熱和水力等再生能源的單位,花蓮縣政府觀光處科員高玉平指出,最初的想法是先從規模小的「微水力發電」試起,而水資源回收中心正好有現成的水位落差,「我們就想,能不能利用這個落差,將水力轉化成電能?」

水資源回收中心做為花蓮地區唯一的公共污水處理廠,處理過程需要大量電力,本來就有導入綠色能源的需求。問題是,放流渠的水位落差只有1.5公尺,傳統的水力機組很難有效利用,加上中心每天都在運轉,也不可能為了發電去大幅改造既有設施。

於是,2025年5月,觀光處向經濟部中小及新創企業署提案,期望藉由新創採購發展計畫,找到有技術的團隊進入場域嘗試。經過甄選後,在地的新創團隊廣太綠能獲選。

台電經驗起家,鎖定沒人做的小案場

2023年成立的廣太綠能,創辦人陳昶宇曾在美國念書、工作,回台後在建築師事務所和建設公司擔任副總。他會踏進水力發電這一行,是因為父親陳坤逢。陳父退休前,是台電東部發電廠副廠長,曾協助吉安鄉一處農場建置微水力發電設備;過程中,陳創辦人因為協助父親製作簡報而產生興趣,便毅然決定辭掉原先工作、專心經營微水力發電,陳父退休後則擔任技術顧問。

陳創辦人觀察,傳統的水力開發商習慣做動輒五、六千萬元的大案場,一、兩百萬元規模的小案場,往往無人願意承接,這些零散的小落差,就成了廣太綠能想投入的場域,「我以前從沒進過污水處理廠,所以第一次看到放流渠非常興奮,因為這裡的水量穩定、源源不絕,而且已經處理乾淨。」他透露,相較之下,團隊裝設在灌溉圳渠的機組,還得一直煩惱垃圾卡住水輪機的問題。

不動結構只停水三小時,機組拆成模組吊進渠

廣太綠能進場前,中心先講明了兩大條件:首先,機組不能動到渠道結構,只能在現有空間裡想辦法;其次,裝機的停水時間很短,「污水是24小時不停流入,中心無法要求住戶暫停用水,因此放流渠能停水、裝機的時間,最多只有三小時。」花蓮縣水資源回收中心職安人員顏正羽解釋。

為了配合這段時間,廣太綠能將機組設計成可拆開的模組。陳父說,微水力發電的每個場域條件都不同,沒有標準品能套用,團隊光是討論機組怎麼拆卸,就花了許多時間,最後決定在工廠先把水輪機、傳動箱、維修平台等構件做好,運到現場組裝,再用吊車吊進渠道,「真正需要趁停水期間完成的,只剩下把水輪機骨架鎖在渠道牆面上的步驟。」

控制水量的閘門遠在4公里外,關上之後要等好幾個小時,渠道裡的水才會變小;污水蓄在管網裡又不能太久,否則會從人孔冒出。裝機當天,中心的操作人員清晨5點就先關上閘門,到了上午9點水量逐漸變小,工人便趕緊把握那段時間,將螺絲全部鎖完,閘門才重新打開,「對中心來說,停水幾個小時真的是件大事,承辦人員、廠區等於多了項還不確定成果的工作,這樣的合作其實毫不輕鬆。」陳創辦人透露,最終,現場的吊運安裝在一天內完成,水工設施的配置誤差,則控制在正負10公分以內。他原以為渠道會完全照著圖面施作,到了現場才發現有落差,幸好當初預留的公差夠大,機組才放得進去。

「節能減碳是縣府的大方向,所以各單位是跨部門全力支援。」高科員定調此次合作。

皮帶斷了多次才找到解方,發電量還要再提升

陳創辦人進一步指出,機組的裝置容量是2.2kW。放流渠的落差雖然低,水量卻很大,每個出水口每秒有50到100公升的水流過,水輪機因此轉得慢、力道卻很強。發電機需要每分鐘上千轉才能發揮效率,中間得靠傳動和增速機構拉高轉速,而最先撐不住的,就是負責傳動的皮帶。

團隊當初選用皮帶,是因為不必上潤滑油,沒想到運轉後一再斷裂。廣太綠能從國產品一路換到義大利、德國的產品,前後試了多次,連內層有鋼絲的皮帶都被扯裂,最後重新用軟體計算扭力,改用不鏽鋼鏈條才穩定下來。1.5公尺落差也能發電!花蓮縣水資源回收中心攜手廣太綠能,把放流水變成廠內綠電

目前,機組至今已累計運轉約1100小時,實際發電功率約345W,水輪機效率約15.6%,發電量約為原設計的三分之一,後續仍有提升空間。機組發出的電並未賣給台電,而是併入中心的內部電網自發自用,每發一度電,中心就少向台電買一度電。陳創辦人估算,如果機組以三、四百瓦的功率全天不停運轉,一個月也能發出約兩、三百度電。

令人意外的收穫,還有放流渠上新增的維修平台,能讓中心同仁直接站上清除渠道裡的青苔,不必像過去那般每年停水清理;要採水樣、檢測水質時,也不用再從上方垂水桶下去撈。

廣太綠能為中心同仁辦了教育訓練,滿意度達九成。顏職安指出,機組的硬體構造單純,廠內人員原本就有設備維修保養的經驗,維運並不困難,中心平常只需要定期查看有沒有東西卡住即可,「保養的週期等於被拉長,減輕大家的負擔。」

真實場域讓問題提早現形,經驗帶往下一座廠

皮帶會斷、圖面與現場有落差等狀況,都是機組真正放進放流渠、連續運轉後才看得到的。水資源回收中心提供了一個每天都在運作的真實場域,且願意接受設備仍在持續調整,「中心一開始就不是期待機組能發多少電,而是看重團隊能在這麼侷限的空間裡,『把水的位能轉成電能』這件事做出來。」顏職安強調,做為全國公共污水處理廠當中第一套實際落地的微水力發電機組,中央主管機關相當重視;縣府也規劃待系統穩定運作後,要將建置成本、發電效益和維運經驗整理成實證數據,提供其他縣市的公有污水廠參考。

目標穩定發電一千瓦以上,再將模組往外複製

廣太綠能另外在日月光的廠區裝了一部機組。由於廠區的水集中在管線裡,壓力更容易提高,陳父打算將那邊驗證過的水輪機尺寸和進水設計帶回花蓮,同時縮短傳動路徑。陳創辦人訂下的目標,是讓機組穩定發電到1.1kW以上,並做到每半年保養、加一次潤滑油就能持續運轉;待數據穩定了,要是花蓮縣政府有意願,再和經濟部能源署討論把電賣給台電的可能。

目前,放流渠上只用了三個出水口,陳創辦人評估,其餘出水口還能再裝兩至三部相同模組,「我們期望把機組做到夠簡單,讓全台的水電師傅都可以裝我們的水力發電機。」對於同樣想嘗試的機關,顏職安則建議,要做好「跨部門合作」的準備,因為每座廠的水位落差、水量都不同,必須找專業團隊量身設計。

1.5公尺落差也能發電!花蓮縣水資源回收中心攜手廣太綠能,把放流水變成廠內綠電儘管花蓮水資源回收中心的機組仍在調整,但和廣太綠能的合作已經證明,原先直接流走的放流水可以用來發電,且能併入廠內用電。當公部門願意開放場域、新創願意回頭一次次調整,節能減碳、環境永續就能從一道1.5公尺的落差開始,走進更多城市的日常。