綠能節電 | 建置用戶智慧電表監控

【共26項行動項目】

舉凡一切與再生能源、建築節能以及設備節能相關之議題,均可歸類於綠能節電面向。其中再生能源則指理論上能取之不盡,用之不竭的天然資源,且同時取得的過程中不會產生污染物並能在極短時間內再生的特性;建築節能係將節能減碳之理念融入建築設計中的概念,包含加強室內採光、通風、空調、綠化措施等,以達成建築物節能之效果;設備節能則是指藉由採用高效能之設備,例如燈具與家用電器等,使運轉、維護管理時所消耗的能量最小化。

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高雄市

執行主體:【縣市】、實施區域:【縣市】
一、背景說明

        近年來台灣不只面臨了限水危機,同時也一直並存著限電危機,雖然經濟部能源局及台電公司提出五大因應做法,包括加強機組的運轉維護、台電檢討可延緩的機組移至夏月後再歲修、落實強化節電措施、推動需求面管理措施、大修如期完成等,同時也不斷地呼籲民眾加入省電一族,但是要如何讓民眾能主動意識到家中電器的耗能狀況,並進一步的自動自發地去調整用電量或進行省電的動作,就要提到智慧電錶了。

        智慧電錶,並不是一個能夠節電的設備,與傳統電錶的最大差異在於智慧電錶能夠提供用戶用電資訊,即時記錄每一設備的電力使用狀況,透過智慧電錶的通訊功能,可將用電情況即時傳送出去;對於使用端,就能藉由具有螢幕的顯示裝置,了解耗電量的變化與用電的效率,有了明確的數據與分析,就能提醒自己調整電器使用時間,或是思考改用更省電的電器,如變頻家電、LED照明等,進而達到「主動」節電的效果。

        在公有建築中,學校或政府機關皆是比較多民眾會出入的場所,高雄市環保局針對學校契約容量用戶推動能源監控設備計畫,透過學校帶頭進行低碳節能改善修繕,包括空調、照明、熱水系統、遮陽、綠屋頂、基地保水、雨水回收等這類的改造修繕,並結合智慧電錶技術,監控能源使用,利用用電管理、用電即時顯示、歷史趨勢、統計分析等服務,進行省電自我診斷,以達成有效節能管理之目的,同時並可成為向民眾推廣之低碳節能示範建築,從而推廣民眾建築節能觀念。
二、工作內容與方法
  1. 作業內容暨執行方法

    高雄市政府希望透過節能減碳的方式減緩氣候變遷,以「營造永續綠色生態新城市」為目標,明確將低碳列為高雄市重要政策願景,期望建構高雄市成為藍天、淨水、綠地、低碳、寧適宜居的永續環境。因此106年度計畫中除對選定之示範學校單位進行節能輔導,針對校園中使用的電力、空調、照明系統等能源設備,提供有效的節能減碳改善建議及實質改善協助外,同時也希望透過示範場所掛設智慧型能源管理系統結合數位電錶,為示範場所執行深入節能診斷,了解主要耗電狀況及設施,以一併推廣正確用電觀念,由小範圍推廣,再逐步擴大至整個城市。

    專案執行規劃分為四大部分,說明如下:

    1.預計施做學校規劃

        為求審慎遴選最合適的校園導入校園低碳節能改善示範或用電智慧監控,同時由於各種節能改善裝置若能搭配智慧電錶裝設,則更能達到節能改善改善績效管理政策之決策參考,因此工作團隊將以本市已建置智慧電錶之學校或有意願配合建置之學校為主要示範點遴選對象,以藉由智慧電錶之記錄與通訊功能,顯示出改善前後之耗電量的變化與用電的效率,示範點挑選優先原則如下所列:

    (1) 學校用電人數較多者,即學校班級數、每班學生人數較多者。

    (2) 學校總用電量較多者。

    (3) 學校用電成長趨勢較高者。

    (4) 學校及社區具有高度配合意願者。

    (5) 已建置智慧電錶或本年度已編列經費自行建置智慧電錶之學校。

    (6) 社區民眾或家長有成立志願服務組織。

        為推廣節能減碳概念,配合低碳家園評等認證推動,將低碳家園理念落實於學校並推及於社區之中,因此將依上述所定之遴選原則,首先與高雄市各級學校中人數較多之學校如陽明國小、四維國小、陽明國中等聯繫,調查其用電狀況、校園節能現況、配合改善意願等,最後以年用電度數較大、學生數較多、且具有配合意願之學校等條件,經由環保局核可名單後擇選陽民國中,進行示範校園之改建規劃及後續建置作業。


    2.低碳節能改善輔導

        本計畫邀請節能減碳專家,籌組成「低碳節能改善專家服務團」,藉由輔導能量提供技術諮詢與實質減量輔導,方能落實本計畫之目的與需求;配合本計畫需求(包含電力系統、空調系統、照明系統、智慧電表、建物節能系統),以南台灣在地專家學者為核心之輔導團陣容(詳如表1),作為示範場所節能改善執行顧問與節能診斷專家庫。

    1低碳節能改善專家輔導團名單

    NO

    專長

    姓名

    職稱

    服務單位

    1

    電力規劃及調控

    黃宏欣

    教授

    正修科技大學電機工程系

    2

    電力規劃及調控

    黃建誠

    經理

    台灣綠色生產力基金會

    3

    電力規劃及調控

    王瑋民

    副教授

    崑山科技大學能源管理組

    4

    冷凍空調檢測及規劃

    何宗岳

    技師

    凱達冷凍空調技師事務所

    5

    冷凍空調檢測及規劃

    林漢章

    技師

    協展節能工程顧問有限公司

    6

    照明系統檢測及規劃

    廖文誠

    經理

    恆耀節能設計股份有限公司

    7

    照明系統檢測及規劃

    郜啟輝

    經理

    高登節能科技有限公司

    8

    水資源、居家節水檢測

    盛元禮

    秘書長

    台灣省水器材研發暨推廣協會

    9

    水資源規劃及再利用

    林高弘

    博士

    成功大學永續環境實驗所

    10

    水資源規劃及再利用

    黃俊穎

    博士

    成功大學永續環境實驗所

    11

    水資源規劃及再利用

    林高弘

    博士

    成功大學永續環境實驗所

    12

    再生能源(太陽能)

    楊明坤

    董事長

    節能屋能源科技有限公司

    13

    再生能源、電力、機械

    陳榮洪

    教授

    嘉義大學機械與能源工程學系

    14

    生態綠化規劃、綠建築

    林怡君

    助理教授

    輔英科技大學環境工程與科學系

    15

    綠屋頂綠牆等綠化工程

    何有為

    總經理

    當代景觀事業有限公司

         於106727日下午2點,由黃宏欣教授、林怡君助理教授、楊明坤董事長(由吳協理代表)所組成之專家輔導團,前往陽明國中進行現場節能改善診斷輔導,輔導內容說明如下。

    (1) 現勘輔導內容說明:

    於實施輔導前,先與輔導對象代表進行輔導說明會議,說明內容包含:

    A.專家學者基本介紹、目的及作用及參與本次輔導之專家學者介紹。

    B.非企業用戶節能基本教育。

    C.說明本次輔導流程、內容及輔導結果之處理。

    D.協調現勘之陪同及相關人員。

    (2) 節能減碳基線調查:

    3位專家委員依據學校單位所提供之基本資料表、能資源使用現況表、學校平面圖等相關資料,詢問學校能資源耗用之相關問題,了解學校現況後。

    (3) 現場勘查(含問題診斷及能耗檢測)

    由總務主任帶領專家輔導團至輔導團指定地點進行現勘診斷。勘查輔導之重點包括:

    A.電力系統(含契約容量、電價計費方式等)

    B.空調系統(含冰水主機、冷卻水塔、空調箱等)

    C.照明系統(含燈具選用、燈具數量等)

    D.其他:包含裝設太陽能熱水器、油電車輛等、經濟效益(如燃料及電力使用節省費用、產能/產值提升績效)等。

    (4) 改善建議/減量空間討論:

    於訪談及現場初勘完成後,專家委員與學校單位一同回到滌心園,針對本日訪談及現勘狀況,提出初步改善建議:

    A.學校西曬嚴重之滌心園在建築外觀上,可考慮設置植栽建立綠牆、設置綠屋頂隔熱、設置太陽能光電系統、或以最新科技冰冰漆,以塗膜方式隔熱及防水等方式來解決西曬問題。

    B.滌心園在室內空間部分,建議可調整冷氣空調之出排風口位置,避免冷氣開啟後迴風口未將熱空氣排出而是將冷空氣排出,造成能源損耗等問題。

    C.走廊、停車場、滌心園等地點燈具太大太多,建議更換為省電的LED燈具。

    D.學校各教室之燈具照明皆為足夠,但共通問題為缺乏反射板造成照度有減損、燈具的位置太分散且吊扇位於燈具下方,開啟風扇將會造成燈光閃爍,將會對學生閱讀時造成影響,建議適當調整燈具及風扇之位置及高低。

    E.學校中間棟致善樓整棟之教室皆有通風不足之問題,室內雖較其他棟教室加裝許多電風扇,但室內溫度仍持續上升,建議可善用空氣對流方式,調整風扇位置,於一側下方設置吸排風扇,將學校四方建築冷卻通道之冷空氣吸進教室,再於另一側上方設置吸排風扇,將室內熱空氣排出教室,再搭配調整電扇位置,以改善室內溫度及通分不足問題。

    F.學校辦公室及管樂隊練習教室室內冷氣之使用,應調整迴風口之位置於門口附近,以形成風簾,減少冷氣外洩。

    G.電腦機房中電腦擺設位置皆僅在一側,造成冷氣未輪流使用且未能形成冷卻通道,造成需以極低溫使用冷氣,才能使電腦機房之系統散熱,影響冷氣空調耗電狀況。

    H.冷氣機的室外機,銅管外露,建議包覆以節省能源。

    I. 學校變壓器容量過大,使用比率太低,電量耗損太大,建議未來更新總電盤、分電盤時,應重新檢討變壓器設置容量。

    J.學校屋頂空間可考量裝設太陽能光電系統,無論躉售或並聯市電自行使用皆可為學校節省用電支出。


    3. 示範項目確認施工

    依據專家學者建議,針對節能績效改善選擇項目如針對學校在尚義樓所設置之多功能空間-滌心園以低碳、節能之目的來執行節能改善示範建置,此外因學校綠覆率高,使用自來水澆灌需求高,因此將善用原本建築之雨水排水溝,設置雨水回收桶,除可適當運用水資源外,更兼具教育意義,校園實施示範項目如表2所示。  


     

    2、節能績效改善項目分類表

    設置地點

    滌心園

    設置項目類別

    線路

    1.      滌心園內照明線路迴路進行調查並整理

    2.      教室電燈迴路改善

    照明

    傳統燈泡更改為LED燈泡、T8燈管改為LED燈管、崁入式杯型鹵素燈泡改為杯型LED燈泡

    再生能源

    裝設1KW示範型太陽光電,並採市電並聯設計

    雨水回收

    裝設4500L雨水回收桶

    智慧電錶

    挑選6間教室設置智能型電錶,可即時顯示教室用電量,並結合教育課程培養學生日常生活節能的態度與習慣


    圖2 智慧型電錶施工照片


  2. 法規制度暨配套方案

    1.    行政院99 6 23 日核定之「智慧型電表基礎建設推動方案」,分階段完成並進行效益評估後,逐步擴大建置。預計2015 年高壓智慧型電表布建完成並啟動低壓智慧型電表建置工作,2020 年達成600 萬戶低壓智慧型電表系統建置(布建率50%)2030 年達成具效益之全國高低壓智慧電表系統建置。

    2.    本行動項目為「106年度高雄市低碳永續家園運作體系與執行成效管考計畫」補助推動低碳永續家園認證評比綠能節電運作機能之用戶端智慧電表監控行動項目(學校/社區)

  3. 參與執行單位暨作業人力配置

    1.    指導單位:高雄市政府環境保護局,負責監督、整合、驗收。

    2.    執行單位:元律科技股份有限公司,負責規劃、進度控管、聯繫推動。

    3.    民間單位參與:

    (1) 方達科技股份有限公司,負責學校現勘、節能改善輔導評估、監控設備安裝、監控數據分析彙整。

    (2) 示範國小或國中,負責校園配置及場地提供、協助能源監控相關事宜

三、執行期程與經費

     ()執行期程

    本行動項目於1065月起開始規劃執行,相關推動期程如表3所示。


    (經費

    示範學校之現勘輔導、節能改善示範措施設置、智慧型電錶設備安裝、通訊設備安裝、能源管理系統架設、系統使用教育訓練、一年設備系統保固等經費約為380,000元,由高雄市環境保護局以環保署經費補助設置;後續的維護及管理經費,將示範國中小自行籌措。

四、成效分析與建議

    ()將節能減碳環保行動力及低碳生活環境知識實踐於日常生活,透過學校低碳節能示範,讓社區民眾了解如何在日常生活之中落實節能改善,落實節能減碳全民運動。

    ()協助學校建立完善之能源管理機制及正確的節約能源觀念,藉由社區公共區域執行成果案例,讓民眾更易瞭解節能改善之用意。

    ()學校可透過即時收集之電力資訊,瞭解用電狀況,做為日後學校節能行動執行之參考依據。

    ()預估一年可達到之減碳效益:982.205kg CO2e、節電度數:1,800.6度、節水度數:180度、節省費用:9,363元。

五、評等得分之要求
     本工作為「106年度高雄市低碳永續家園運作體系與執行成效管考計畫」補助推動低碳永續家園認證評比綠能節電運作機能之用戶端智慧電表監控行動項目(學校/社區),為村里社區配合中央政策努力推動社區低碳作為之行為。