傑能系統工程 - 節能電子報

節能電子報：
出版日期：2020年02月22日

經濟翻轉可期!? 文：邱文禮

隨著總統、副總統及立委的選舉落幕,2016新民意的政黨主張「2025 非核家園」，希望能創造出綠電並持續推動節能，以支持台灣綠能產業的成長，但知易行難，減少了核電增加了綠電，成本一定會增加!有多少企業及家庭可以忍受用綠電但電費增加的事實?

台灣過去幾年努力於新能源發展，有關產能、儲能、節能，這幾個環節是環環相扣不可或缺的。惟台灣發電主要掌握在台電手上，如果要活化台灣能源產業，電業朝向自由化是一大關卡；如果當能源開發走向可以確認，那國營企業獨佔勢必被影響，屆時就能引進台灣民間企業的資源與智慧，才有可能促使台灣綠色能源的發展。

全球綠電主要以太陽能為大宗,其中生電成本（Levelized cost of electricity，LCOE）因各地區日照時數、人力成本、補貼以及模組稅後價格而有所差別。如印度光照時數長、模組價格及人力成本較低，因此有些大型系統每度電成本甚至只需約NT$ \$$2.3/kWh。依照同樣的衰退比率計算，依EnergyTrend預估2017年底公共事業用系統的系統造價可能再下滑15%，部分地區的生電成本可達US$\$$0.07/kWh以下，與煤礦火力發電接近而低於天然氣發電，使得太陽能需求成長將擴大，可再生能源的比率也可望再提高。2016 年太陽能系統造價因各國補貼政策影響而持續緩跌達約US$\$$ 1.15/W，帶動需求再向上攀升。同時，轉換效率持續順利提升，今年下半年主流效率將達到多晶 265W、單晶 275~280W，因此太陽能生電成本也將持續緩跌。預期 2016、17 兩年，高照度地區的印度、中南美、東南亞等地區的需求將再成長。全球發展如此，台灣是否也要用補貼方式去達成節電目標?

生技、綠能、智慧機械產業發展是財經發展重要戰略。目前台灣資通訊產業已然遇到瓶頸，隨著下一步就是必須往物聯網等新興產業發展。因應國際上「工業 4.0」的趨勢,理想狀態是利用「亞洲矽谷」從桃園到竹科到中科的電子業群聚，加上桃園國際機場的交通優勢，連結聯合美國矽谷等國際的創新技術。因此當新產品要研發量產前，就有機會讓台灣的年輕工程師可以在桃園建立研發基地，與全球新創公司協同開發，當新產品設計完成後，再把新竹的製造能量加進來，讓桃園成為全球新科技產品量產的研發重鎮。

掌握政府的經濟發展思惟，就能掌握下一波方向。儘管全球金融市場仍動盪不安，經濟前景也渾沌不清；然而經濟政策思惟，若能在低迷時提前因應，預期未來終能享有豐盛成果。

空調系統自動控制節能案例分享文：葉翊璋

一、前言

隨著全球氣候暖化，春秋有如夏天般炙熱而夏天高溫屢破紀錄，想要有舒適的環境勢必得安裝空調系統。依據經驗，在任何有使用空調系統的建築物，其耗電量幾乎占總耗電最大比例，故設備運轉的管理便顯得非常重要，才能省下不必要的浪費。以下為本公司近期改善一間餐廳空調系統案例，在此與各位讀者分享。

二、概念

在本案例中，餐廳的空調需求時間分別為:

開店備料時間(06:00~22:30):4樓廚房使用箱型冷氣機，供應伙房人員於備料時使用。
營業時間(10:00~22:00):1~3樓使用冰水系統搭配小型冷風機(Fan coil unit)供應顧客於1F購買餐點及2~3F用餐使用。
冰水及冷卻系統圖
控制概念：

冷卻水泵：
冰水主機及冰水泵：

冰水系統控制電路圖

電力控制盤

冰水及冷卻水系統昇位圖

三、驗證

自動控制在空調系統節能中是相當重要的一環，不但可以節省人力成本，還能避免人為疏失造成的能源浪費。以下為該餐廳的空調系統，導入時間控制策略前後的運轉時間分配表：

設備	用途說明	人工操作模式	自動控制模式	備註
冰水主機	供1~3F送風機使用	06:00~22:30	09:30~21:30	採冰水回水溫度做運轉控制
箱型冷氣機	供4F廚房使用	採人工操作 06:00~22:30	採人工操作 06:00~22:30	採回風溫度做運轉控制
冷卻水泵	供冰水主機與箱型冷氣機使用	06:00~22:30	06:00~22:30
冰水泵	供1~3F送風機及冰水機使用	06:00~22:30	09:30~22:00
冷卻水塔	供冰水主機與箱型冷氣機使用	06:00~22:30	06:00~22:30 (導入溫度控制器)	採冷卻水回水溫度做運轉控制

本案例進行更換的空調系統包含40噸冰水主機、15噸箱型冷氣機以及其附屬設備(5HP冰水泵、5HP冷卻水泵、60噸冷卻水塔)各一台。各設備效能如下表：

設備	效能
40噸冰水主機	0.86KW/RT
15噸箱型冷氣機	0.87KW/RT
5HP冷卻水泵	3.7KW
5HP冰水泵	3.7KW
60噸冷卻水塔(1.5HP)	1.1KW

以下為空調系統運轉模式分析：

餐廳空調系統運轉天數：365天/年，平均電價：3元/度。

當以人工操作模式：

冰水主機一年運轉負載率約70%(以本公司執行數多案例所得之經驗數據)。
冰水主機一年運轉耗電量約為：
箱型冷氣機一年運轉負載率約90%(以本公司執行數多案例所得之經驗數據)。
箱型冷氣機一年運轉耗電量約為：
附屬設備一年運轉耗電量約為：
以人工操作模式下，一年總運轉耗電量約為：
以人工操作模式下，一年總運轉電費約為：

當導入自動控制後：

冰水主機一年運轉負載率約70%(以本公司執行數多案例所得之經驗數據)。
冰水主機一年運轉耗電量約為：
該案例箱型冷氣機以人工操作，故一年運轉耗電量仍約為70,735kWh
冷卻水塔風扇導入冷卻水回水溫度控制運轉，其節能率約為30%(以本公司執行數多案例所得之經驗數據)。
附屬設備一年運轉耗電量約為：
導入自動控制後，一年總運轉耗電量約為：
導入自動控制後，一年總運轉電費約為：

節能分析：

$節能率 = {\large \left(\frac{266,949kWh - 220,008kWh}{266,949kWh} \right)} \times 100\% = 17.6\% $

四、結論

本案例中空調系統規模雖然小，並且業主有其成本考量並未進行系統最佳化，但是以低成本的控制器，導入簡單地自動控制，就能約有整體17.6%的節能率，一年減少約14萬元的能源費用支出。所以各位讀者如果仍以人工操作空調系統，是時候該導入自動控制來節省荷包，並且減少碳排放為地球環保盡一份心力。