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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環保署生態方案室

執行主體:【縣市】、實施區域:【跨縣市】
一、背景說明

    ()專案種類:概念發想

    ()行動項目機能面向:設備節能

    ()行動項目主題:用電資訊看板雲端監控節能推廣

    ()行動項目執行層級:縣市層級


    本行動項目特點在於,雲端用電監控系統結合數位電錶、資通訊與雲端技術,監控契約容量用戶能源使用,並利用電腦網路、E-mail或手機簡訊,即時告知用戶相關資訊,進行省電自我診斷,以達成有效節能管理目的。統計資料指出,安裝有數位電表以及其他與能源使用相關的感測紀錄器,經網路蒐集資料後,進行分析調整,一般均有5~10%的節能潛力。

    本行動方案著眼於推廣因地制宜推動方案選擇施行對象在北部、中部經濟活動興盛地區,著重住商部門與低碳社區節能示範案例,由用電資訊蒐集產生附加價值;在南部地區,較著眼於製造業節能示範案例推廣,著重於節能控制;在東部則配合農、漁及養殖業特性,推廣用電節能監控系統及提高用電品質。

    雲端價值在於大量資料的蒐集,用於低碳永續家園工作,具體成效便在於彙整減碳量,但現今國內廠商所推動之雲端節能服務,已有監測方法,尚缺乏計算方法,為此,行動方案將先由顧問公司與國內廠商合作完備其系統。

    再來透過已執行的低碳社區輔導、低碳城市建設與清潔生產輔導等計畫,媒合前段所述低碳社區、政府機關大樓學校、民營企業乃至於農漁業,普遍安裝雲端節能服務,由擴大內需市場來扶植國內相關產業。此階段進行主要著眼於本行動方案是具備自償性的方案,因此建議以引領性質起始,在北部低碳家園,針對低碳社區建築,優先推行雲端用電監控系統,驗證此網路服務具備商業價值,又能據以檢討減碳績效,在符合兩者要求下,進一步推廣至北中南東全區。

    由全面推廣至全面引進產業合作,方案更著重於整合企業力量,透過商機媒合機會建立雲端節能產業聯盟,共同打造出具備國際競爭力的雲端技術,拓展外銷市場,產生工作機會,創造經濟價值,實踐節能減碳與經濟發展並行,開創另一項台灣的綠色奇蹟。

    用電資訊看板的建立,能使資訊幫助人們得以有效管理身週設備能耗,真正使人變為設備節能工作主角,並建立正確的節能觀念:

    設備節能 = 高能源使用效率設備 + 有效節能管理

    創新商業模式則在於,用電資訊看板設於低碳社區或是公民企業建築,除公告用電資訊外,更能作為媒體,託播廣告,更建議是相關置入性廣告,如LED燈具省電效益或是ESCO業者廣告。相關廣告收益可挹注行動方案成本,以降低營運業者資金運用壓力,提高業者參與意願。

    推廣雲端用電監控系統可使得上述節能成效,透過網路即時查詢管理,由智慧電表量測(Measurable)、雲端資料庫數據紀錄(Recordable)與專家系統診斷確認(Verifiable)三項原則,提出節能減碳建議報告,可與國際綠色行動接軌。

    更進一步可扶植國內產業,進軍國際上雲端管理軟體應用於節能減碳之市場,依統計資料估算雲端用電管理系統用於節能市場,總結以上,本行動可建立完整有效的設備節能管理制度,從節流提供減碳貢獻度,更由此創造一項台灣具競爭力的產業-能源資通訊與雲端節能系統科技。
二、工作內容與方法
  1. 作業內容暨執行方法

    ()分組組織規劃

    由國內學術機構、產研機構中央/地方政府及各區十大機能運作小組設備節召集人代表組成,邀請國內學術教授或專家學者擔任其分組召集人(如圖1)

    1  用電資訊看板雲端監控節能推廣行動分組組織規劃圖

    ()執行分組運作規劃

    1.中央及地方政府依據低碳永續家園行動項目之執行,成立「行動工作項目執行分組」,應每月定期召開分組研商會議。

    2.由行動工作項目執行分組召開行動計畫研商會議,針對技術規範、法規、執行方法、經費、期程及預期效益等議題,進行研商,提出建議方案。並與各部會達成共識,獲得最適化之結論。

    3.藉由行動工作項目分組研商結果,完成行動項目執行計畫,提供地方政府專案實施。並由分組諮詢顧問團隊,協助地方政府執行行動項目計畫。

    4.於執行行動工作項目時,應彙整於執行期間所遭遇之困難,回饋行動小組,進行研商討論,進而修正行動項目工作計畫。

    5.修正完後之行動工作計畫,應由各分組召集人同意後簽核,於低碳永續家園諮詢平台登錄,公布後地方政府應落實各行動工作項目。

    相關運作模式如圖2


    2行動工作項目執行分組運作模式

     ()推動策略及方式

    1.研擬定相關招標參考規範

    中央依據現有電錶、資訊看板及監控系統規範、技術發展現況及趨勢、市場價格、節能效率、維護檢修等項目,審慎訂定相關招標規範,選擇現行最高效率電錶、資訊看板及監控系統。

    2.研擬由節省之電費支付模式

    (1)研擬資訊看板除提供用電資訊外,結合媒體、託播廣告及社區周邊商家資訊等廣告收益,不需花任何成本費用模式。(如圖3~4)

    (2)未來如何結合智慧電網推廣至社區家庭模式。

    3  雲端監控節能推廣行動項目執行分組運作規劃圖

    4  用電資訊看板雲端監控節能推廣之節能改善藍圖

    3.規劃監控系統管理模式

    雲端監控建置與維護保養委由民間管理,並結合ESCO投資營運;藉由要求提高檢修維護服務品質,研訂資訊看板及監控系統管理技術,縮短為護營運時間,結合在地廠商投入,降低營運維護成本。並研擬監控系統效益驗證模式。

    4.導入信用保證基金模式

    為降低廠商資金壓力,藉由信用保證基金提供適當融資管道,並確保廠商選擇正確技術,擴大廠商參與機會。


  2. 法規制度暨配套方案

    ()研擬電錶及監控規範如下(如圖5)

    1.電力資訊顯示看板:含LED數字顯示器、網路通訊模組、電源供應器、箱體,可經由低碳社區網路與總盤電錶連線,擷取電力總盤電力參數,並即時顯示總錶的用電狀況和資訊於LED數字顯示器﹝顯示畫面含:目前用電量(kw)、碳排放量及發生時間(日//分)或其他可供辦識用電資訊之參數﹞。

    2.電力監視器:含數位電錶、網控模組、網控通訊軟體等規劃安置在一具有防潮、防曬之箱體內,使之成為一體裝置。

    (1)數位電錶:具有可程式設定為三相三線或三線四線式之功能,量測及顯示電力迴路各種用電參數,並即時顯示。

    (2)網控模組:電力監視器之電力資料具備自動蒐集儲存功能。

    (3)網控通訊軟體:應負責將電力監測資料及其他相關網路設定與控制指令以HTTP通訊協定方式經由TARNET 或其他網路服務提供者,傳送符合XML規範之資料數據至中心端接收軟體,並傳送至學校資料庫內。

    3.軟體:圖控軟體功能

    4.通訊:通訊介面(protocal)

    5.網路連線標準介面、通訊模組



    5  用電資訊看板雲端監控系統圖

    ()訂定用電資訊看板雲端監控節能示範計畫採購技術招標需求書及契約書規範


  3. 參與執行單位暨作業人力配置

    ()中央:行政院環境保護署、經濟部能源局。

    研擬用電資訊看板雲端監控系統節能行動方案、規劃金融配套措施、系整合統平台,制定作業相關規範。

    ()直轄市、縣(市)政府執行機關,依中央研擬之作業要點辦理採購發包作業,納入預算程序,視地方議會開會期程,納入定期會或臨時會審議。

    本行動方案不僅在於實現雲端用電監控系統普及用於節能減碳,更在於透過內需商機整合產業力量,開拓新的商業機會,尤其是一項可拓展外銷的雲端技術。

    為達此目的須多方整合,因此應由中央環保署主導,但在初期試辦,可先以低碳家園之低碳城市試行開始,在低碳社區與相關住商建築輔導安裝雲端用電監控系統,檢討其商業價值具自償性,以及是否可落實用於減碳績效。

    其後再配合其他中南東部區域低碳家園政策執行該管單位,由低碳城市施行經驗檢討拓展應用於其他地區,擴大形成低碳管理雲。

    由於施行範圍不限於住商,也應拓展至工業,才能真正發揮雲端的價值,為此建議在中長期應再回歸環保署,透過跨部會整合,在工、商業部門與社區,普及設置雲端用電管理系統,完整建立低碳管理雲。
三、執行期程與經費

    建置用電資訊看板雲端監控節能具備實質之節能效益,如果透過ESCO概念之相關營運模式,讓低碳社區以最少之投入預算,吸引廠商參與此更換工作,並獲致利潤。而低碳社區取得節約用電、減少電費支出和減碳之利益,乃為本改善策略之目的。

    ()投資成本

    1.規劃用電資訊看板雲端監控節能計畫:含低碳社區用電及用水降低改善、雲端監控與智慧電錶系統示範裝置地點及規模節能效益與投資回收分析營運維護費用及導入ESCO建置監控系統模式,提出用電資訊看板雲端監控節能計畫,預估約30萬元。

    2.建置低碳社區雲端管理系統(軟體):建置低碳社區用電監視暨揭露系統硬體設備,包含施工圖繪製、安裝、配線配管,預估約30萬元。

    3.建置低碳社區用電監視暨揭露系統(硬體):建置低碳社區用電監視暨揭露系統硬體設備,包含施工圖繪製、安裝、配線配管,預估約40萬元。

    ()回收期限

    依建置系統規模大小而異,一般回收期3~6如果透過典型能源技術服務公司(ESCO)營運模式,政府機關無需增加經費,改由ESCO投資。

    (一)短期(103)建立雲端用電監控系統示範:

    中央研擬用電資訊看板雲端監控節能行動項目及規劃金融配套措施,與地方政府共同篩選1個低碳社區為對象,進行用電資訊看板雲端監控系統示範性推動計畫。

    (二)中長期(104~106)推廣雲端用電監控系統:

    每縣市參照示範推動計畫模式,在縣市轄區內建立數個示範鄉、鎮、市、區之用電資訊看板雲端監控節能。

    1  查核重點表

    工作項目

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    規劃用電資訊看板雲端監控節能計畫

    (1)

    建置低碳社區雲端管理系統(軟體)

    (2)

    建置低碳社區用電監視暨揭露系統(硬體)

    (3)

    系統測試及修正

    (4)


四、成效分析與建議

    如未來未有效管理,電力費用將節節高升現所採行之措施首要目標為抑制電費不成長並減少超約罰款後,再逐步降低電力費用(如圖5)。用電資訊看板雲端監控節能系統規畫預估效益如下:

    一、可充分自行掌握各電能使用狀況及耗用統計。

    二、建立能源有效用電之管理制度。如:

    ()調整契約容量合理化。

    ()抑低尖峰最高需量KW

    ()降低用電量kWH,強化設備效率使用及有效用電行政管理。

    ()調整功率因數合理化,減少電費支出。

    ()動力設備之運轉管理合理化。

    雲端監控節能措施節約率約5~10%

    預估回收年限約3~5

    5  用電資訊看板雲端監控效益圖

五、評等得分之要求

    本計畫擬推廣行動項目工作階段性重點如表2所示。

    2  查核重點暨期間說明表

    查核點

    日期

    完成工作說明

    (1)

    1033

    完成規劃用電資訊看板雲端監控節能計畫。

    (2)

    1036

    完成建置低碳社區雲端管理系統(軟體)

    (3)

    10310

    完成建置低碳社區用電監視暨揭露系統(硬體)

    (4)

    1034

    完成系統測試及修正。