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推动工厂能源管理 有效达成节约能源目标

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工业部门所耗用的能源用量,占全国总用量一半以上,工厂能源管理的重要性可见一斑。DIGITIMES摄
工业部门所耗用的能源用量,占全国总用量一半以上,工厂能源管理的重要性可见一斑。DIGITIMES摄

依据国际能源总署(International Energy Agency;IEA)「2008 能源科技展望」(IEA Energy Technology Perspective, 2008)报告指出,为了让全球温度的平均升高值限制在最大2℃的范围内,大气中温室气体的浓度需要稳定于450ppm左右。而这需要在2050年将与能源有关的二氧化碳排放量消减50%,因此,只是节约能源已然不足以应付,唯有提升能源效率,才是减少能源耗用量最有利可图的方式,并可降低因为能源短缺对人类生活所带来的负面冲击。

提升能源使用效率对台湾尤其重要,因为台湾对能源进口的依赖度高达96%以上,经济部能源委员会因此提出「2020年节约能源规划方案」,推动节约能源措施,希望能在2020年达到28%的节约能源目标,预估节约能源量可达3,200万公秉油当量,抑低二氧化碳排放量7,995万公吨。

由于工业部门所耗用的能源用量,占全国总用量一半以上,其中受能源查核列管的前1,800家制造业能源大用户,其所使用能源更占工业部门的一半以上,由此可见,工厂能源管理的成效如何,对节约能源目标的影响甚巨,工厂能源管理的重要性可见一斑。

政府提供协助  企业应善用资源

为了能够达到能源管理的目标,工厂方面应了解政府施行节约能源查核制度目的,了解应如何与政府配合积极落实节约能源,并参考各种建筑节能省能策略,进行自发性改善,共同推动达到节约能源目标。

政府为达成节约能源推动总目标,主要依据法源及行政命令为能源管理法与其施行细则,及全国能源会议具体移动方案「推动全面节约能源及提升能源效率。

为落实全国能源会议结论中,加强产业节约能源技术服务深度及广度的具体移动方案,经济部能源委员会已规划出许多各层面之具体推动计划,依政策、技术服务内容及性质,分别由台湾目前从事节约能源工作的单位进行,如台电公司、工研院能资所,大电力中心、中技社节能中心等。

经济部更已成立「节约能源服务中心」执行全方位节能服务系统,内容包含:建立节能技术服务中心,扩大提供产业节能诊断及技术服务能量,并于后续针对节能潜力大者,导入能源技术服务业(Energy Service Companies;ESCOs)除协助产业落实节能,另可带动相关节能设备产业之应用与推广及资金之活络。

并政策性扩大提供公司投入节能改善之相关财税奖励优惠及贷款利息补贴之诱因,以加速协助产业落实节能,获得节约能源直接成效,并藉结合政府与学术、民间之力量,共同推动达到节约能源目标。

公用设备改善5阶段

除了向政府求助外,工厂能源管理一定要先从落实建立能源管理查核制度开始,建立能源管理组织、建立完整之设备系统耗能统计、运转数据档案及定期检讨填报改善措施及执行计划,才能学习到能源管理的推动内涵及手法,并可了解应从何处开始着手执行节能工作。

以工厂而言,建物多半是由办公室、生产厂房、仓库组成,耗能设备则分制程设备及公用设备2种。公用设备有空调、空压、照明、给水、通风、集尘及废水处理等。为获得最大节能效果,海内外已累积许多节能经验及方法。

以美国环保署对于建筑物节能推动的5阶段省能策略为例,阶段1为绿色照明,工厂可安装高效率照明系统及控制器,以获得实质低成本的省能效益。

阶段2为调整设备系统的操作与保养程序,依循照明、建筑外墙、控制器、测试、调整、平衡、热交换器、加热及冷却系统,让员工接受训练,使他们能相同调整、维护设备系统,并利用调整技术,增进省能效果,并减少其它负载。

阶段3为降低负载,企业可找寻增加建筑物能源效率的方式,如购买办公室能源之星设备、安装玻璃隔热纸、屋顶增装绝缘或反射表层等,透过通风系统或建筑外墙升级等方式降低能源附载。

阶段4为送风机系统升级,企业应量测评估负载大小,采用适当规格大小的送风机系统,增加变频驱动器或变风量系统,有效提升送风机的能源使用效率。

阶段5为加热或冷却系统升级,冷冻主机应配合减少冷房负载,或其它中央系统昇级,更换为小型高效率机型。

制程设备改善4重点

而在制程设备的能源管理方面,则可分为操作调整、控制调整、设备更新、系统整合4类。操作调整的改善重点,在检讨各制程设备系统是否依操作手册规范,正确操作调整、维护与管理。如调降锅炉设备空燃比、排气含氧量。此节能改善勿须投资立刻回收。

控制调整的改善重点,在进一步检讨制程设备系统实际需求量可否降低,加以人为或自动控制调整或增设控制器。有些改善仅需加强人为控制管理、如设定冷暖房温度、照明点灯管理,有些节能改善则须投资少许控制设备,如空压机部分负载之卸载控制、工业炉装设自动调整空燃比的燃烧控制系统。

设备更新的改善重点,为检讨适时导入或汰换为环保、省能又自动化的国内外新设备系统及控制系统,配合正确操作与管理。如规划需量控制系统、使用电子式安定器、泵加装变频器、汰换低效率主机等,此节能改善须投资较大,但产生的差异也大。

系统整合的改善重点,在检讨既有的设备系统,是否可以透过增设附属节能设备及系统整合管理系统,以提高设备系统整体效率及操作运转效率。如增设废热锅炉、增设吸收式冰水机、恢复储冰系统功能、建立电能管理自动化等

财团法人中技社节能技术发展中心统计发现,近年来最为用户接受的节能设备更新改善前10个项目为:(1)使用高效率省电灯泡、(2)使用电子式安定器、(3)装设自动熄灯装置、(4)装设自动熄灯装置、(5)规划需量控制系统、(6)冰水系统改VPF、(7)风扇及泵加装变频器、(8)采用热泵等热效率高之设备、(9)汰换低效率主机、(10)采用高效率锅炉。

确实做好能源查核  积极投入能源管理

想要达到工厂能源管理的目标,企业还要有面对各种执行困难的准备,如制程设备(系统)不易改善、汰旧换新投资费用较大等,过去因为台湾能源价格低,导致回收年限变长,更影响许多企业的改善意愿,但随着近年来电价逐步攀升,企业投入能源管理改善措施的意愿,应会更加积极。

但由于能源管理的人才、技术及经验都相当缺乏,期望政府能持续提供有效节约能源或移转尖峰的专业技术服务,并协助业者取得节能技术信息与提升技术能力纯熟度,如透过节约能源技术服务,提供专业技术与谘询服务,或是举办各行业重点制程节能技术研讨会,以提高台湾节能技术能力等,并引进研拟ESCO节能服务公司制度,让民间能参与提供节能技术与资金,来提高能源用户改善的意愿。

只要工厂能源用户能积极配合,确实做好能源查核,了解问题,拟订政策,投资导入技术资源,应能获得能源管理的改善效益,进而降低生产成本及提高竞争力,也达成台湾节约能源的整体最终目标。