社會韌性基礎:強化電力輸供安全
2025.08.29
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壹、前言
2025年7月6日丹娜絲颱風襲擊臺灣,造成南部縣市電力供應受損長時停電,主因在於既有的電力桿強度難以應對氣候變遷威脅,《輸配電設備裝置規則》的強度規範可評估修訂。事實上,社會韌性(societal resilience)的核心在於電力供應以支撐基本生活與社會服務。前述颱風中心於嘉義縣布袋鎮登陸,罕見路徑由南而北穿過臺灣海峽,中央山脈無法發揮地形阻隔的效用,加以台灣西南為平原地形,陣風超過17級造成重大損失,其中尤以電力供應中斷影響最為巨大。
長期停電是現代社會不可忽視的系統風險。從經濟、民生、公共衛生到社會弱勢群體,都可能遭到廣泛與深遠衝擊,實證研究更證實會對民眾心理產生重大影響,也就是將對社會韌性最核心的士氣造成衝擊。因此,應對電力供應的風險除既有演習之外,更需結合技術手段、法規制度以及跨部門合作。鑑於氣候變遷、基礎設施老化乃至戰災威脅,強化電網韌性已非選擇或演習,而是進行弱點偵測並擬定對案的當務之急,才能在最短時間內有效補強,達到提升社會任性的目標。
貳、安全意涵
一、電力供應成為系統脆弱點
除發電的能源需求外,輸配電線路也成為脆弱點之一。根據行政院統計丹娜絲颱風與後續的七二八豪雨造成極大損毀,如在高雄多納林道單次豪雨累積雨量高達3,073公釐,驚人雨量打破當地歷史紀錄。最終導致房屋損毀達4.3萬戶、電線桿損毀逾3,500支,[1]「停水7萬3,487戶、停電一百萬九千二百三十八戶、基地臺受損1,322座、市話停話1萬2,247戶;在農業產物及民間設施部分,估計損失高達三十二億元」。[2]依照台灣電力公司資訊指出,在工程人員全力搶修後至7月17日完全復電,[3]災區相當於11個日曆天缺乏電力供應。
究其原因主要在於輸供電線路本就容易遭到天災損毀,強風會造成電桿與線路的風壓承載、洪災則可能造成電塔、電桿基座流失甚至崩塌、地震也是重要威脅。國際間的代表性案例包括2021年美國德州遭遇冬季風暴導致用電激增使得電網崩潰,造成450萬戶斷電,供水系統癱瘓,食品供應鏈中斷、農產品大批損失,死亡估計達210至700人。[4]
二、長期電力中斷將衝擊民眾心理士氣
電力長期中斷(Long Term Power Outage)不僅造成電力設備停止讀直接影響,更對經濟、社會、醫療公共安全與弱勢群體、乃至民眾心理信心造成深遠與持續性影響。[5]進一步來看,停電期間對心理健康衝擊的原因有很多,包括食品儲存、交通、必需品中斷,乃至炊煮、盥洗、衛生設備中斷運作等,都給災區民眾帶來生活負擔並衍生壓力。此外,停電也會加劇孤獨感,切斷人們之間的連結。紐約州立大學艾爾巴尼分校(University at Albany, State University of New York)的研究顯示,「停電會切斷溝通,造成社會孤立,尤其是對於老年人這樣的群體,孤立會造成精神壓力」。[6]此種對銀髮族所造成的影響,對照本次臺灣南部災區民眾多為高齡、家中子孫居住於外縣市的空巢長者的狀況,可說頗為貼切。
另一研究也指出,即使發達如美國遭逢大規模或長時停電時也造成社會的脆弱性,例如東南部靠近墨西哥灣的灣區一帶,由於對地區基礎設施投資不足,因此在遭逢颶風等天災時常造成長時停電最高達1411.2小時,[7]對於社會穩定與民眾心裡都造成衝擊。卡崔娜颶風也對災區民眾造成心理影響,特別是低收入戶家長。[8]此都顯示在長期電力中斷情境下,由於社會服務中斷將對民眾的心理與士氣造成衝擊,所謂的韌性基礎將受到影響。
參、趨勢研判
一、極端天氣導致颱風威脅加大
由於全球氣候變遷仍未減緩,極端天氣出現的頻率與強度不斷增加,使得各國不斷強調社會韌性的重要。其中最具破壞性的現象之一就是颶風∕颱風。暖化造成海水溫度升高,蒸發量提高使大氣含水量增加,熱氣旋得以獲取的能量更為充沛,導致更強的風速與更猛烈的降水。這種能量累積不僅使得氣旋更容易快速增強(rapid intensification),也提高了超強颱風出現的機率與頻率。
依照資訊相對完整的美國氣候研究組織統計,1980年代以來美國十大損失最慘重的氣象災害(weather disasters)中有九次是颶風(颱風)造成。[9]海平面上升放大了風暴潮的破壞力,使沿海城市面臨更嚴峻的淹水風險,例如臺灣西南部區域地層下陷區域若遭遇大潮又強降雨就更容易積淹水。聯合國的氣候報告研究也顯示海水每升高1攝氏度熱帶風暴生成的機率就達7%,而對沿海區域的影響(coastal effects of TCs)也將更嚴重。[10]
同時若干颱風的移動速度也因大尺度大氣環流改變而減慢,導致單一地區長時間遭受豪雨與強風襲擊,加劇基礎設施損壞與人員傷亡。這些特徵使得颶風不再只是自然災害,而是結合了氣候危機的「複合型威脅」。而在2攝氏度的情境,則颱風吸收海洋熱能後的降水將增加6至22%,風力也將增加1至10%。[11]美國Climate Central 的研究指出,2019年至2023年間,大西洋80%的颶風因海溫升高而強度增強,風速平均提高約時速18英里,約多提升一個等級。[12]
二、強化供電設施韌性為最重要基礎
從社會與經濟角度來看,極端颱風不僅造成能源供應中斷、交通癱瘓與房屋毀損,對於島嶼與低窪沿海國家而言威脅尤為嚴重,前文所述丹娜絲颱風造成的損壞情形與此分析模式頗為符合,而3,499支電桿倒塌造成長期斷電的影響尤為重大。究其主因在於風力達到臺灣西南部少見的13至16級陣風,[13]相當於每秒41.3至61.7公尺風速。
相形之下,災區的供電線路所能承受的風壓標準有限,依照台電規範其電力線路主要為「甲種風壓荷重」規範鐵柱、木桿、水泥桿線路能乘載之風力為每秒40公尺,[14]因此面臨13級以上的風力襲擊時,電桿本身加上電力線之受風總面積超過承受能力導致骨牌效應之大面積傾倒。而增強供電線路韌性的可行方式包括:
(一)地下化:輸供線路地下化可有效避開風災襲擊,但建設成本較高,且積淹水區難以設置,因此僅能部分區域逐步推廣。
(二)強化架空線路抗損規格:考量前述風力威脅,修訂《輸配電設備裝置規則》就成為當務之急,同時也可評估與中科院、漢翔、成功大學等具有空氣動力專長之單位合作,進一步測試架空線路對抗強風之韌性與所需規格。可評估由前述的40公尺∕秒(相當14級風)提升至61.2公尺秒(相當17級風),以使工程單位有更大的選擇,因地制宜架設電桿提高韌性。
(三)導入緊急輸電塔:同時評估國外既有的應急電塔∕電桿(emergency tower/pole)產品或技術,依照不同廠商的規格書觀察,其基本性能以IEEE Std 1070標準,可架設200-500KV特高壓輸電線路,而設計理念在於採用寬邊底座等方式,得以在不施作基礎的情境下,將折疊式塔架快速升起組立,可在4至8小時內完成單一塔架,盡速提供臨時輸電線路。此類設施在北美區域相當完備,以應對暴雪、龍捲風等天災之損毀。
因此考量颱風頻率增加、強度也提高,作為關鍵基礎之一的電力供應就至為重要,其中又以架空線路尤為脆弱。而行政院、經濟部、台電等單位將電力系統(輸配電設施、備援系統等)列為重點復原項目之一,[15]至為正確。但在相關設施的強度規格與緊急替代裝備的配置上須予以強化。如此才能真正落實韌性的增加。
[1] 行政院,《丹娜絲颱風及七二八豪雨 災後復原重建專案報告》,2025年8月12日,頁1,https://reurl.cc/ZN2nRA。
[2] 同前註,頁5。
[3] 林健生、王龍韜、溫正衡,〈台南終於全復電 1.2萬房宅災損缺工難修復〉,《公視新聞網》,2025年7月18日, https://news.pts.org.tw/article/761564。
[4] Nina M Flores, Heather McBrien, Vivian Do, Mathew V Kiang, Jeffrey Schlegelmilch, and Joan A Casey, “The 2021 Texas Power Crisis: Distribution, Duration, and Disparities,” Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology, 2023, https://www.nature.com/articles/s41370-022-00462-5#citeas.
[5] Enoch T. Sackey, Regan W. Stewart, John Young, and Rosaura Orengo-Aguayo, “Disaster Exposure and Mental Health among Puerto Rican Teachers After Hurricane Maria,” Journal of Traumatic Stress, October 2, 2023, https://doi.org/10.1002/jts.22973.
[6] Alexandra Sifferlin, and Karl Vick, “How Power Outages Can Affect Mental Health,” The Time, October 4, 2017. https://time.com/4968766/puerto-rico-hurricane-maria-power-outage/.
[7] Smitha Rao, Shane A. Scaggs, Alexandria Asuan, and Anais D. Roque, “Power Outages and Social Vulnerability in the U.S. Gulf Coast: Multilevel Bayesian Models of Outage Durations amid Rising Extreme Weather,” Humanities Social Sciences Communications, Vol. 12, No. 1, 2025, https://doi.org/10.1057/s41599-025.
[8] Jean Rhodes, Christian Chan, Christina Paxson, Cecilia Elena Rouse, Mary Waters, and Elizabeth Fussell, “The Impact of Hurricane Katrina on the Mental and Physical Health of Low-Income Parents in New Orleans,” American Journal of Orthopsychiatry, Vol. 80, No. 2, 2010, pp. 237-247.
[9] Climate Central, “Extreme Weather Toolkit: Tropical Cyclones,” Climate Central, May 15, 2025. https://www.climatecentral.org/toolkit-tropical-cyclones.
[10] IPCC, “Chapter 11: Weather and Climate Extreme Events in a Changing Climate,” IPCC Sixth Assessment Report, 2021, https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/chapter/chapter-11/.
[11] Tom Knutson, “Global Warming and Hurricanes: An Overview of Current Research Results,” NOAA, November 20, 2024, https://www.gfdl.noaa.gov/global-warming-and-hurricanes/.
[12] Climate Central, “Study: Ocean Warming Has Intensified Recent Hurricanes,” Climate Central, November 20, 2024, https://www.climatecentral.org/climate-matters/hurricane-strength-attribution.
[13] 張雄風,〈颱風丹娜絲登陸嘉義寫紀錄 雲林陣風17級台南13級 屏東牡丹降雨658毫米〉,《中央社》,2025年7月7日,https://www.cna.com.tw/news/ahel/202507070279.aspx。
[14] 《輸配電設備裝置規則》,第166條第一項第2款。
[15] 行政院,《丹娜絲颱風及七二八豪雨 災後復原重建專案報告》,前揭書,頁10。