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偏乡小镇的希望 用工业物联网结束暗夜

  • 林稼弘

因为云端化和远程控制的技术,Moxa开始有能力为偏乡提供特殊解决方案以解决偏远地区特有的问题。

南非许多的乡村地区长久以来,深受缺电问题所苦。很多地方,连基本的电力网络都没有铺设,主要的原因,在于架设电网花费巨资,但偏乡人口少,电网的营收都不够支付维修人员的工资,更遑论是否能够收支平衡,或甚至回收成本。没有电能,长期以来当地居民过著相当原始的生活,人口外流、经济停滞、基本的卫生或公单位行政功能都无法作用,也容易成为社区的隐忧。

南非自由州省(Free State Province)的Naledi Trust就是这样子的一个乡村社区,全村只有34户家庭,一直都没有稳定的电力可用。没有电力,就无法发展经济活动,造成失业率高的窘境,失业的居民或无事可做的青少年只能在外游荡,无形中增加了社区的治安问题。

太阳能,是当地政府最早的尝试之一,但是贫穷和高失业率让南非全境的太阳能电池板盗窃现象十分普遍,导致各处的光电系统建置后,却因电池板被窃而闲置,而地区政府也无力负担维修费用。为了打破这种困境,南非政府开展了一个为期两年的试验项目- 采用离网(Off-grid)社区供电系统做为Naledi Trust的主要电力,期能彻底解决偏乡电网发展的问题。

所谓离网社区就是常被提及的孤岛式案场,区域内就可以达到自己产电和用电,不需和传统电网连接,就可以省去大量电网延伸的费用。来自台湾的中兴电工,接受了南非政府的委托,提供新一代的氢燃料电池ME2做为Naledi Trust社区的可持续替代能源。该系统可提供总计15千瓦的电力,在电池辅助下最高可输出70千瓦,可充分满足Naledi Trust社区34户人家24小时不间断的用电需求。

「稳定且清洁的电力十分重要,Naledi Trust项目的成功,能为数百个乡村社区生活带来巨大改变」中兴电工氢能事业处处长廖婉惠说。而氢燃料的电池系统重达300公斤,窃取不易,这也解决了过去太阳能板容易被偷窃的老问题。

有了更符合当地需求的能源方案后,接下来就要讨论,偏远乡村供电都会面临到的两个状况: 一、长途燃料运输与人力管理造成的过高维运成本。二、对财政困难的偏乡来说太高的初始建置成本。而工业物联网的技术的成熟,正好为这2个问题带来了解决的方法。

解决问题一 降低维运成本

由于燃料电池要补充液体甲醇,而Naledi Trust位置偏远,若要持续的安排现场检查必定会耗费人力与金钱,因此系统的远程维运功能至为重要。然而此案必须在高强度的户外,面对低维运和严酷环境下还能保证稳定运行的物联解决方案市面上并不多见,因为这些设备可能面临大半年没人能够现场检修的情况,导致许多厂商没有信心承接这样的案件,因此,Moxa的IIoT解决方案成为一线曙光,中兴电工在燃料电池系统中导入远程 I/O,全面监控燃料电池系统的运行。收集到的资料会实时传输至控制中心。一旦收到异常情况报告,系统就能立即通过 SMS 通知本地服务商以派遣维护人员立刻到现场排除故障。这种方式节省了至少50%设备检查的人力和时间成本。

解决问题二 降低初始投资成本

燃料电池为洁净能源,系统设计及建置成本远高于传统的柴油发电机,使得地区政府难以一次性负担这么高的建置费用。因此,「设备即服务」的商业模式就很适合财务并不充裕的偏乡。而已经集成Moxa IIoT的燃料电池系统,可以稳定收集各种外加感知器的实时资料,随时监测电源功耗、电压、电源供应时间、甲醇水平、单元传感器等系统状态,让设备提供者改变既有的硬件销售,转向提供机器即服务 (Machine-as-a-Service)的新型销售模式。从监控电源供应的角度向使用者收取「服务租用费用」,而非「硬件费用」。大大降低电力建置的初始成本,得以将资源分配给因电力稳定而开始蓬勃发展的各项市政。

如今,Naledi Trust的景观将改变,因为电力带来了现代生活的质量,教育与政府行政服务也得以顺利进行,IIoT让居住在落后偏乡的人们,生活因此改变。「我们期许Moxa工业物联网解决方案,能让世界上更多像Naledi Trusty community的地方都照的到光亮。」Moxa集团艾智科技总经理林世伟说。

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