研华利用工业自动化的无缝整合打造绿世界
- 林稼弘
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能想像一向燠热的印度，竟然飘下鹅毛大雪，以往在春天盛开的樱花，竟然在冬天就花满枝桠吗？工业设备带来的大量排碳，让地球环境骤变，气候开始异常，面临此态势，发展绿能成为世界各国难得的共识，当然也同时带来庞大商机。
近年来，工业电脑的应用触角由原本的工业制造，逐渐延伸到其他垂直产业，其中绿能领域的应用比例已逐步提高，研华公司工业自动化协理叶长泰表示，工业电脑产品延续以往应用于制造设备的稳定特性，再加上后来逐步导入的联网功能，这些特色都成为工业电脑在绿能产业发展的利器。
以大陆位于内蒙古的风力发电场为例，风力发电需要够大够稳定的风场，才能提供持续而固定的电量，然而适合的风场都在极为空旷且多半恶劣的环境，一般不是在海边，就是在一定高度的山坡或高原，这些环境对运作的系统设备与维修的专业人员，都带来相当严苛的挑战。
由于现在风机高度都在150米以上，要到塔顶维修或变动风机参数，其工作十分繁重，因此目前的作法都是在塔底设前置机，而研华工业自动式业群所生产UNO及TPC系列嵌入式产品就非常符合前置机的应用环境。而随着风向风量的改变控制系统必须实时的调整参数，直接控制器控制上端的变桨或叶片角度，使其受风角度最佳化，提升发电效率。而APAX系列可程序自动化控制器的高速运算功能则可满足系统的效能响应。
特别报导Special Report为简化维修工作，同时又能提升效率，现在的风机都采用线上监控，利用光纤串连结各风机，同时导入智能视频监控(Intelligent Video System；IVS)平台，后端系统可由线上查看前端系统状况，简易故障或参数改变可从线上直接维修调整，重大故障也可由系统撷取的数据，在后端判读故障原因，减少维修人员在现场的作业时间。
至于在风场管理方面，李守仁指出，现在大多是将数个风场连结起来统一管理，并进行发电量的统一分析与比较，这就需要大量的工业自动化技术，以研华的应用案例来看，2011年7月，大陆的联合动力公司在山东潍县设立了第1个离岸型发电风厂发电量达48MW正式进行商业运转，往后风场的管理不再是单一风场数十台风机而是将数个风场加以串连管理，但各风场的风机数量庞大，以联合动力为例，由研华协助在北京新设立的风场管理系统就有超过1,000台风力发电机组，数据采撷点多达36,000个，为有效管理这些庞大数据，研华透过旗下的软硬件设备结合WebAccess透过远程管理，将数据加以分析、控制，降低管理难度，让客户产生巨大的效益。
IEC 61850让电网更有智能
在输配电端，智能电网改变了以往的系统型态，传统的输配电系统相当庞杂，各子系统之间的信息不一定能互通，在智能电网架构中，美国电力研究机构(EPRI)、公用通讯架构(UCA)及IEC 60870-5委员会制定出IEC 61850标准，用以统一各子系统的通讯协定。
叶长泰指出，IEC 61850规范了智能电网中，输配电部分的通讯协定与硬件规格，在通讯协定部分，电网下层系统设备可透过特殊通讯埠连结Substation Gateway，Substation Gateway会将各IED间不同的协定转换为IEC 61850标准通讯协定，如此一来整体输配电系统各子系统间的通讯协定一致，有效提升系统的控管效率与维护。
除通讯协定外，IEC 61850在硬件方面则制定了IEC61850-3规范，用来保护硬件内的信号不会因外部干扰而流失，研华在硬件方面提供完全符合IEC 61850-3标准的平台，I/O与通讯产品，让客户设备可与国际标准系统无缝接轨。
就整体来看，智能电网与传统电网的主要差异有二，一是让原本仅从电厂到用户的单向电流变成双向，二是让用电信息可视化，由单向变成双向是指原本只为受电端的用户，也可架设如太阳能板或风机等再生能源电机为己用，若有剩余电量，则可透过电网回卖给电力公司，用电信息可视化，则是利用智能电表，详细记录家中各设备的用电量，分析累积起来的数据，就可制定最佳用电方式，以减少电费开支。然而智能电表需要用到特殊规格的I/O控制器，同时传递信息的通讯协定也不同，目前全球仍无公认的一致标准，多由国家主导，各国所采用的标准也未必相同。
智能电表在绿能产业中，位居输配电与用电两个领域的交界，研华在智能电表商机中亦积极与相关厂商搭配合作推出可信赖解决方案如数据收集器与工业级网通产品等，同时也能针对不同需求，进行一定程度的定制化。
聪明打造智能建筑
建筑物的节能减碳，一般都是因内外两边同时施力才开始有动作，所谓的「内」是内部诱因，透过节能减碳来降低能源使用费用，「外」则是外在压力，这部分多是政府的政策规定，例如台湾教育部规定各院校每年需达一定的减碳标准，否则来年补助将会降低，大陆则是总面积2万坪以上的公共建物，会纳入能耗计量管理，因此新设建筑必须以同一纬度的最新能耗标准来作为设计基准，用此来强制建筑物主落实节能策略。
李守仁表示，建筑物的节能目标，一般锁定灯光与空调两种系统，在大楼施工中，这两系统并没有整合在一起，因此节能系统必须要将两者同时纳入，才能有效管理，这种异系统的整合，必须有大量的定制化设计能力，而研华在此投注了庞大资源，研发各种灯光与空调的协会标准，同时再搭配研华本身的SCADA软件产品WebAccess，以控制设备硬件与数据撷取软件组成完整解决方案。
绿能是全球未来极为重要的产业，不过由于涵盖的产业面积极广，设备不但对稳定性有高要求，而且各子系统的必须链接互通，方能让系统效益最佳化，工业电脑过去应用于各垂直产业的技术，正可无缝转移到绿能领域，研华作为全球工业电脑龙头，也早已积极跨入发展，并已有多起成功案例，未来研华仍将密切关注市场动态，打造绿能地球。(林稼弘？整理)
