為推廣再生能源利用，增進能源多元化，改善環境品質，帶動相關產業及增進國家永續發展，2019年5月1日修正通過「再生能源發展條例」，經濟部水利署檢討既有水庫常態供水狀況下，施設水力發電的可能性，選定牡丹水庫來推動小水力發電，為「再生能源發展條例」修法後首座申請設置之小水力電廠。
「牡丹水庫小水力發電新建工程」新設490kW水輪發電機組，於既有導水鋼管再設置分歧鋼管引水發電，發電尾水再供給民生用水，同時兼俱供水及發電循環經濟的效益，每年發電量3.159百萬度可供應812戶家庭用電。
該工程設置無人值守發電廠房，操作簡易，一鍵啟動即可併入既有電網供電，具有遠端調控功能，異常事件可由原廠技術人員進行遠端調校。工程於2020年1月13日開工，預定於2021年10月15日完工，在水輪機組設置測試完成後，提前於今年8月19日商轉併網發電，迄今已發電30萬度。在今年遭逢百年大旱水情不佳導致水力電發電減少，又因疫情影響離岸風電、太陽光電進度，本工程能提前商轉實屬可貴。
南水局指出，本案在設計階段即由專業生態團隊規劃種植現地原生苗木，施工過程落實生態檢核，友善環境。在政府推動綠能的目標下，本工程以「潔淨能源、環境友善」為前提，希望為「綠能前瞻、永續台灣」貢獻一份心力。
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