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那些從零開始的電,點亮了我們的島與文明:臺灣百年發電史

2023-01-16
1939 年的新起街市場(西門紅樓),電燈是市場內的重要照明。(首圖來源:李火增/公有領域)
 
日治時期的龜山水力發電所(Source:臺灣鐵道會 /公有領域)

當代人類賴以維生的元素,除了陽光、空氣、水之外,應該沒有比「電力」更為重要的了。仔細一想,我們的食衣住行育樂,幾乎都需要仰賴電力驅動。
 
電力在臺灣的應用,最早可以追溯到 19 世紀末期,但真正具有穩定且連續的民用電力供應,則是始於 1905 年 8 月,隨著臺灣第一座近代化發電廠—龜山發電所啟用,臺北三市街(臺北城內、艋舺、大稻埕)開始供應民生電力,從此揭開電力時代的序幕。
 

水火並進:發電設施的建造與民生工業的崛起

不過,一開始的電力供應範圍相當有限,起初只在臺北、基隆兩地市區供電,1910 年以後,才逐漸擴展到打狗(高雄市鹽埕區、旗津區一帶)、臺南、臺中、彰化、阿緱(屏東市)等主要城市,但即使到了 1920 年代,民生電力仍然只限於市區和主要城鎮。
 
當時電力供應受到限制的原因,除了電價之外,基礎建設不足也是重要因素。在日治時期,臺灣總督府的電力政策是採用「水主火從」,也就是以水力發電為主,火力發電只用於備用電力,此作法固然能節省發電成本,但因水力發電的發電量有限,且容易受到季節影響,雖然臺灣總督府從 1918 年就開始推動日月潭水力電氣工事,卻因工程和資金因素數次停工,使臺灣長期處於缺電狀態,不僅民生用電無法普及,工業發展也大受影響。
 

日月潭水力發電所,正式開啟了臺灣的電力年代。(Source:Air Force History Research Agency, United States /公有領域)

1920 年代,當時臺灣總督府已經開始推動工業化,並以引進近代文化作為統治臺灣的正當性來源,電力不足對臺灣近代化和工業化的進程會造成阻礙。因此,1927 年,在高雄第二火力發電所啟用後,臺灣的電力政策由「水主火從」改為「水火並重」,火力發電開始承擔重任,負擔起日常發電,也因為火力發電不受氣候影響的特性,臺灣電力供應從 1928 年以後就逐漸趨於穩定。
 
在電力供應穩定下,工業電力的需求也隨之擴張,從而帶動了 1920 年代後期的工業化。另一方面,供電網路也在 1928 年以後迅速深入農村,使過去僅限於大城市和主要城鎮的電力,開始成為臺灣普遍能夠利用的能源,從而帶動了民生用電的成長。而電力市場的擴大,也為日月潭水力電氣工事的復工奠定市場基礎。1934 年,日月潭第一發電所竣工後,臺灣終於有充足的電力供應,也重新回到「水主火從」的能源結構,而工業也隨之迅速發展,1939 年工業產值首度超越農業產值,而電力也取代蒸氣成為主要工業能源。
 

1900 年時,臺灣最初步的電力網。(Source:wikimedia /公有領域)

 
值得一提的是,在 1930 年以前,臺灣尚未形成單一電網,光是臺電就分成北部、中部、南部三個各自獨立的供電區,另有多家民營電力會社獨立發電。如此分區經營的模式,會造成各地電力無法互相支援。是在 1931 年南北輸電線竣工後,臺灣西部才首度形成單一電網,至於東西輸電線,則更晚到戰後才完工。
 

走入家庭:從電扇、電燈與電熱開始,常民與電的相遇

除了工業電力,家庭電力在日治時期也獲得長足發展,尤其在 1920 年代以前,家庭電力不僅是臺灣主要電力市場,家庭電化更是近代文明的象徵。不過,當時家電產品並未如今日豐富,主要有電燈、電扇、電熱三類產品。
 
人類文明歷史中,照明是電力最早的用途之一,臺灣自然也依循這個過程。1905 年進入電力時代後,電燈即成為當時最重要的家電,並隨即改變了臺灣人的生活方式。其實,在電燈引進臺灣之前,臺灣城市已經普遍使用煤油燈,也有一定夜間商業活動,只是照明效果不佳。當電燈出現後,城市夜間照明效率立即改善,城市夜間商業更加繁華,部分商家更用電燈裝飾,以吸引顧客光臨。以臺南為例,1910 年引進電燈後,當時最熱鬧的竹仔街(今民權路二段)就樹立了大型牌樓,牌樓上用數百盞電燈排成「祝初光」三字,而街上的高島愛生堂更用超過 300 盞燈裝飾,並吸引其他商家仿效,臺南市區瞬間成為一座燈火通明的不夜城,並在年節期間吸引上萬市民參觀,一時成為臺南市的城市景觀。
 
也因為電燈的重要性,臺灣總督府也將其作為宣傳治理成果的工具,在歷年的始政紀念日上(1895 至 1945 年的 50 年間,每年的 6 月 17 日),電燈成為展示日本統治成績及帶來近代文明的象徵,也成功吸引臺灣人的參觀,可見電燈對於 20 世紀初的臺灣人帶來的文明衝擊。
 
1920 年代以後,隨著電網的發展,電燈逐漸趨於普及,1930 年和 1934 年臺電 2 次主動降低電價,更促進電燈的普及化,至 1930 年代中期,電燈已經成為臺灣家庭常見的家電。只是,當時家庭中的電燈雖然普遍,數量卻一直不多,平均每戶僅 3 盞燈,鄉村地區更常見每戶只有 1 盞燈,因此到日治後期,電燈雖然已經普及,卻仍是珍貴的照明資源。
 
電扇則是另一項重要家電,在電扇引進臺灣之前,在炎熱的夏季,只能用扇子消暑,因此對當時的人而言,電扇是一種革命性的家電。不過,因為電扇價格和電價昂貴,有能力使用電扇的人並不多,即使是城市居民,大部分仍然只能在公共場所使用電扇,電扇因而成為高級消費場所的象徵,部分商家也為了吸引顧客消費而設置電扇。1911 年的臺南就曾發生市民爭奪店內電扇集體鬥毆的事件,可見當時電扇珍貴程度。即使到 1930 年代,仍然只有上層階級有能力使用電扇,並且仍然是普羅大眾難以擁有的家電。
 
最後一類家電是電熱,其實電熱並非單一家電,而是當時所有以電力加熱的電器產品統稱,諸如電鍋、電熨斗、電加濕器等均屬於電熱。最早的電熱可見於 1914 年,可能是日人商家從日本攜帶進入臺灣,但真正制度性引進則要到 1923 年,當時臺電為了消化日月潭水力電氣工事竣工後的電力,希望引進電熱,並推動家庭電化。臺電就曾在電熱展示會中,模擬一個5口之家大量使用電熱後,為生活帶來的改變。
 
也因為電熱是當時更高階的家電,臺電以社會菁英為主要展示對象,但就結果而言,電熱的普及率相當低,即使到 1930 年代,電熱在臺北市、臺南市等主要城市的普及率仍然只有 1.5% 左右,僅電扇的十分之一,堪稱相當罕見的奢侈品。
 

戰後起飛:臺灣邁向全面電氣化與核能的發展

戰後臺灣的電力發展,最初仍延續日治時期「水主火從」的模式。但隨著臺灣經濟在 1953 年恢復戰前水準,以及戰後人口快速增加,水力發電的發電量再度不足,遂於 1954 年四年經濟建設計畫後,轉向「水火並重」,火力發電再度成為臺灣主要電力來源之一,但此時仍以水力發電為主。
 
不過,1960 年以後,臺灣經濟對外開放,工業化和都市化也開始加速展開,水力發電有限的發電量再也不敷使用,火力發電又於 1962 年取代水力發電,從此成為臺灣發電主力,此後電力結構轉向「火主水從」。而在 1963 年後,臺灣工業產值再度超越農業產值,開始邁向工業化社會,由此可知電力在工業發展中扮演的關鍵角色。
 

臺中火力發電廠,現為全世界前幾大火力發電廠之一。(Source:攝影家9號 - Photographer No.9 /CC BY-ND 2.0)

1960 年代到 1970 年代是臺灣經濟發展的關鍵年代,此時期臺灣社會已快速地邁向工業化和都市化──繼 1963 年工業產值永久超過農業產值後,在 1972 年,工業人口也永久超過農業人口,也就是說,在 1963 年到 1972 年間,臺灣的經濟結構完成了農業社會向工業社會的轉型。另一方面,臺灣的人口也增長得十分快速,在戰後嬰兒潮和外省人移入下,人口從 1940 年的不到 600 萬人,到 1970 年已超過 1400 萬人,如此大幅的增長幅度,電力需求也自然會因此驟增。
 
基於上述因素,當時被視為新科技的核能發電,遂在 1970 年代躍上舞台。雖然目前核能的安全問題已經普遍受到關注,但在 1979 年美國三浬島核外洩之前,全球對核能安全問題尚未普遍認識,尤其 1970 年代的臺灣,仍將核能視為一項乾淨高效率的新能源。1978 年,核一廠順利商轉後,臺灣的電力結構再度轉向「火主核從」,此能源結構一直維持到 2018 年核一廠除役,才再度改變。
 
至於水力發電,雖然從 1978 年以後,就不再居於重要地位,但仍具有備用電力的功能,即使近年水力發電已經不到總發電量的 10%,但每當火力發電廠發生事故時,水力發電仍然忠實善盡它支援前線的重責大任。
 
回頭說說民生用電,雖然 1930 年代電力已經進入臺灣鄉村地區,但較偏遠的村莊仍未有電力覆蓋,也就是說並非家家戶戶都有電力使用,尤其 1970 年代以前,臺灣大部分人口仍集中於農村,因此,農村的電力推廣便顯得相當重要。為了解決農村電力的使用問題,1950 年代,臺電開始推動農村電化,逐年提高偏遠地區的電力普及,也幸好日治時期已經奠定良好基礎,農村電化在 1960 年左右就基本達成目標。
 
另一方面,家電用品也在戰後日益普及,前述提及的電燈,在 1960 年代已成為相當常見的家電產品,不再如戰前是常見但珍貴的電器;電扇則在 1950 年代開始由臺灣自行生產且能出口至國外,因此,國產電扇大幅降低了電扇的使用成本,也讓電扇在 1960 年代開始普及至家戶之中。
 
除此之外,1930 年代引進臺灣的收音機,也在 1950 年代以後開始成為常見的家電,1960 年代更開始出現電視,並在 1970 年代開始普及。收音機和電視的出現可說是另一個里程碑,不只豐富了我們的日常生活,也對臺灣的文化造成重大影響,1972 年以後,「國語政策」就是透過電視和收音機深入家庭,從而在 10 年左右就開始改變臺灣社會的語言使用習慣,使臺灣社會的通行語,在 1980 年代開始由臺語轉變為華語,可見家電普及的影響之大。
 

轉型路上:電力新能源與人類文明如何共榮共存

當然,電力與工業的蓬勃發展,隨之而來的環境汙染和能源枯竭也是我們必須考量的隱憂。臺灣能源轉型問題,其實早在 40 多年前就已浮現,在當時,核能是一種被視為符合環境永續發展的能源,因為其乾淨、高效率的優點,因而成為臺灣能源發展的目標,當時甚至存在將核能視為終極解決方案的構想,這點與今日社會普遍存在疑慮的現象是截然不同的。
  
在此時代背景下,臺灣因而誕生從核一到核四的四座核能發電廠。只是 1979 年,當美國發生三浬島核災之後,核能安全開始受到重視,核四也開始遭到質疑,而在 1986 年爆發車諾比事件後,大眾對於核能安全問題的批評聲浪更來到最高峰,也因此,核四廠的興建成為一項極具爭議的事件。但核能畢竟是發電效率較高的能源,儘管核能從未成為臺灣發電主力,不過一直到 2010 年代,仍然占臺灣發電量近 20%,這點仍是不可否認的事實。
  
真正使臺灣下定決心讓核能走入歷史的轉捩點,是 2011 年爆發的日本福島核災,不只因為臺灣和日本的地理位置十分相近,使民眾的危機意識提高不少,該事件也再度喚起全球社會對核能安全的省思疑慮。因此,2015 年以後,核能發電在臺灣電力的結構就逐步下降,並即將於 2025 年走入歷史。
  
另一方面,在環保永續發展的理念下,近年包含太陽能發電、風力發電等再生能源逐漸受到重視,尤其西南部沿海的太陽能發電產業,近年更是蓬勃發展。另外,氣電也逐漸發展,發電比例已經超過水力發電。不過,再生能源和氣電也限於技術和規模限制,縱使近年發電量雖然有所提高,仍然分別只占臺灣發電比例 6.3% 和 2.1%,仍然無法補充原本核能發電的缺口。也因此導致火力發電的比例再度提高。
  

但與此同時,火力發電的能源結構也出現轉變。因為從日治時期以來,火力發電是以煤炭為主要能源,雖然成本較低,卻會帶來較高的空氣汙染。因此,天然氣發電已經在2019年取代燃煤發電,成為火力發電的主力。不過,燃煤發電一時仍無法完全被取代,依舊占有臺灣超過三分之一的發電量。
 
綜觀百年來,臺灣電力與社會的發展息息相關,也是臺灣工業化和現代化的重要動力。近年電子工業的發展,雖然帶動臺灣成為全球科技中心之一,但工業用電超過臺灣總用電量三分之一,成為臺灣最主要的電力用途。另一方面,縱使近年臺灣人口開始負成長,但科技的進步卻使電力需求持續增加,無論運輸用電和民生用電也都持續攀升。因此,能源的永續發展,仍然是臺灣未來必須面對的重要課題。
 

島.電生活-臺灣電力的時代樣貌


這是一個關於臺灣的人、土地與電力的故事。百餘年前,電力引進臺灣,一切的建設都象徵著文明與進步的現代化觀點,自此全島燈火通明、華燈絢爛。然而文明發展的光明背後,卻隱含著我們付出的許多成本,以及被忽略的幽暗。故事從早期畫家眼眸中對於「電」的風景描繪開始,進而闡述臺灣來電後的文明發展,從第一盞電燈亮起、電廠設立、電網蔓延到再生能源的展露,說明「電」在臺灣發展下與土地共譜的時代樣貌。

時間:2022/12/06 ~ 2024/04/07 
地點:臺博館南門館紅樓展示館2樓
文章資訊
作者 陳佳德
刊登日期 2023-01-16

文章分類 故事
收錄專題
島電時光機
讓我們回到第一盞燈亮起的時代