工廠節能管理

近年來,台灣製造業積極轉型,利用大量人力製造大量產品,同時兼顧產量與人力成本的情況,已不復返;惟自動化設備與資通訊技術引進,成就「先進製造」才能因應目前製造業普遍遭遇的瓶頸。然而,「先進製造」雖解決人力與品質問題,卻伴隨了如何降低能源消耗的課題。一般製造業耗電項目,除生產用之動力設備外,尚有照明用電、冷凍空調用電、運輸用電等。其中,照明用電與空調用電可在不影響製程的情況下,節省較多的電費支出,在照明用電等方面,應探討節能策略,盼台灣製造業在轉型之際,也能納入電能管理方案,使其更具有產業競爭力。

工廠照明用電節能方面主要可以分成幾部份:1.光源的選擇:將耗能與發光效率低的白熾燈改換成省電燈泡或LED燈管,可大幅降低耗電量並延長使用壽命。2. 電器的使用習慣:定期清理照明燈具與更換老舊燈管,避免燈罩聚集灰塵越多、亮度下降且耗能增加;3.照明規劃:使用全區照明與局部照明搭配,在需要高亮度的工作區域加強局部照明而不需提升總體亮度以節省用電,此外室內環境可多使用亮色系牆面與窗戶,或引入導光管技術,以增加自然採光;4.搭配傳感控制器與電能管理系統:加裝紅外線燈光感知控制器或相關照明自動控制系統,例如,感測某空間中無人員活動,即可自動關閉照明,亦可配合使用需求智慧調節照明情境,或搭配自動窗簾智慧引入室外光源。

傳統電器耗能設備均只具備單一運轉及控制功能,因此無法結合網路功能達成智慧化的能源管理。目前電子產業興盛,逐步出現各種智慧電器與照明產品,結合物聯網技術的發展必有利於能源的管理。未來,高階多功能、智慧型、具網路能力的創新家庭電器與照明商品將是重要的發展趨勢。傳統電器與照明可搭配使用不同類型之傳感控制器透過電力線通信(PLC)、ZigBee等通訊,實際接收各種負載之資訊。透過資訊與通信科技(Information and Communication Technology,ICT)搭配建築電能管理系統,可有效管理需求端負載以提升能源使用效率。亦即,照明方面可以設計不同功能使用之照明迴路區分為區域性控制並且在燈具上加裝相關感應器與控制器,可偵測無人使用區域並關閉用電或定時、感應自動開關等方式加以控制,進一步增加照明節能控制的方便性。

為配合照明使用方式與環境改變,若能結合建築電能管理系統可提供即時用電動態資訊,如電價、電力需量、日照等相關資訊,除可隨時監控調整用電狀態,未來亦可配合電力公司負載管理與需量反應獎勵措施,可減少用戶本身電費支出。此外,除照明節能外,用戶整體用電習慣亦為關鍵的因素之ㄧ,在現今溫室效應與能源需求劇增的多重考驗下,節能減碳為全體人類的共同責任,期盼在不久的將來,可透過ICT技術之發展與創新,由照明節能開始,將節約用電的觀念導入日常生活中,進而創建永續發展的生活環境。

作者介紹

楊宏澤
楊宏澤為國立成功大學電機工程學系教授 專長:研究方向在著重於智慧電網電能管理、再生能源、電力電子與電能轉換、電力系統規劃等研究。