节能可视化 绿能工厂再升级

节能可视化，可提升绿能工厂效率。DIGITIMES摄

近年来，由于暖化议题发酵，世界各国多开始正视能源需求所造成的影响，包括再生能源的开发或能源的管控，都成为产业发展的新兴目标；加上将取代《京都议定书》的《哥本哈根协定》生效后，许多工业化国家更是对所谓的「碳当量」议题多所重视，尤其是该协议中，各国针对其现况排碳量所订出的减碳目标，更是让包括工业等「重量级排碳产业」面临颇大压力。

3大步骤  打造节能愿景

因此，如何降低碳排放乃至于减少能源耗损，「节约并控管能源」即成为目前各科技厂商的新兴课题。对这些厂商来说，节能不但是企业中的重要责任，开发节能设备亦是一个相当重要的新兴商机。

厂房节能可分为3步骤，包括：1. 能源可视；2. 能源使用；3.能源管理等3阶段。而能源可视化就是第一步骤，透过「可视化」，制造业者除可了解自己厂房的能源如何消耗，更可以透过如此分析订定自己的节能目标及计划，能源可视化的趋势主要是由国家等级的大范围应用，逐渐分流如制造、零售、医疗等各垂直产业。

此一趋势的成长触发点来自日本，在日本311地震之前，日本政府虽依京都议定书要求全国节能15%，但一般厂商甚至是家户都不了解自己的用电状况，当然无法从中订定节电目标，所以日本设备厂商跟客户沟通，节电的第一目标就是要了解现状，从现状分析才能修正用电状况以达成目标，并由自动化厂商提供必要的协助，透过设备厂商的控制技术，包括输入的传感系统、控制的PLC，以及输出的伺服马达或变频器产品等，在流程中均提供相对应的产品及技术，以及完整的解决方案，支持客户达成节能的主要目标。

至于第2步的能源使用，则取决于生产在线的设备如何以最必要的能耗达成最大的产能，第3阶段，则是透过发电、蓄电及能源的整合，达成综合能源管理的目标。

要完成这3个步骤，必须透过相当精准的能源管理系统，除在能源测定上要有相当高的精度外，还必须持续侦测工厂自动化设备，在其停机、待机及运转的不同情况下用电量的详细信息，目前市面上的电表只能呈现设备的总用电量，而无法将设备的用电予以分类，使用者难以了解其设备用电状况，更遑论分析何种场合或运作状况的耗能情形，并以之订定用电的规划。

精准能源评估  移动事半功倍

因此业界人士建议，要达到能源控管，须选用可分类电量的能管控设备，这类设备可分析设备用电的分布情形，使用者可从中了解何者是可以「省」下来的电能，以进一步认知何种设备在哪些情况下是如何的用电，并延伸至下一步移动方案的执行层面，针对个别设备订定专属的执行计划。

通常这类能源管理系统产品，也可针对使用变频器所造成的干扰进行精度的调校，以及在自动侦测能源的状况自动切换量测单位，让能源的使用测量更精准，此外针对回生电流的逆电力，也会在图表中显示，让使用者评估如何处理这些状况的应用；而排碳量、电费等信息，亦可在系统中将其公式内建即可直接计算，无须再设计程序。

在软件方面，制造业者选用的能源管理监控软件，最好具有分析能源使用效率的功能，如此一来将可从中了解环境或设定的相关问题，所造成的生产效率的变化，并比对出能源使用效率，让设备产出最佳化，目前市场上此类分析模式多以SCADA系统进行管理，不过这种作法这不但会增加投入成本，更重要的问题是在于SCADA系统的变更问题，由于其仅能透过设计者进行变更，操作者无法因时因事弹性修改，可能会因此发生操作上的问题。

目前能源可视化的方法，主要是透过测量各设备、照明、空压机、空调等的耗电量后，以掌握生产时所必需的「正耗电」与机器启动或待机等无实际产出时的能耗、也就是「负耗电」两者之间的比例，以成型生产线来说，正耗电约占7成、负耗电约占3成，利用这些数据作为用电改善的根据，并以提升「正耗电」使用效率、排除「负耗电」降至最低以至于零，作为为努力的终极目标。

节能管理系统产品的发展，主要是观察使用者的潜在需要为出发点，从中设计适合使用者需求的相关产品，透过自动化设备在控制及传感面的核心技术，呈现各类能源的数据，业者再以渐进式的方式来规划节能的工作。

业界人士指出，近10年来，在节能方面，台湾主要强调的多在「电蓄量」的控制，多为大范围的规划，但这并无法明确掌握设备使用能源的分配状况，这也是目前此类系统发展的最大问题，近年台湾制造业在能源规划的认知，直到近几年才刚开始起步，主因似乎在政府近年来推动各产业的节能方案，也同时带动产业的推动，虽然大企业似乎已有明确的认知，但真正开始推动节能方案，只能说现在才刚开始起步。

技术与应用落差  须以政策弭平

业界人士也多认为，由政府担任火车头，的确是促进产业对节能认知的实质扩充，可是企业虽然了解节能的重要性，但「何时开始」、「如何规划执行」等基本面问题，仍在未定之天，缺乏方向的引导，因此目前的市场状况，反而是业界带着用户走，让制造业者可经由简单的设备投入，以最少改变的方式，来了解用电的状况。

其实政府的能源政策制定，可参照日本作法，在311地震前，日本的状况与现在的台湾差别不大，除了大企业思考节能相关议题外，一般中小企业并不重视；在地震之后，由于日本企业被「震」出了节能的意识，许多企业已经开始询问如何进行节能的规划。

相对于日本的「被动」危机认知，台湾政府在政策上虽然订定了节能与碳排放等环境政策纲领，却因为缺乏危机意识，以及政府仅以「鼓励」而没有强制力的方式来推动相关规定，甚至不像日本有强制性的规定，以致在台湾「节能」的规划缺乏具体落实到基层的移动方案，仅只于口号性的宣示，这对台湾节能的发展，并没有助力。

尤其在台湾，工业用电价格相当低廉，对厂商而言「节能省钱」并不是最主要的需求，也造成推广节能的一大瓶颈，除非客户直接指定需要可视化商品，否则设备商并不会主动提供相关的规划。

不过由于台湾制造业主要以外销为导向，在国际上普遍检视产品节能与碳足迹相关议题，如何减少耗能对台湾厂商而言，「国际接轨」成为重要的议题导向，尤其在欧美国家针对碳排放等议题将愈来愈重视，如果在设备上无法提供排碳节能等信息，对台湾设备商来说，将会降低竞争力。

在此情况下，台湾的产业变得相当「诡异」，台湾硬件设备制造商几乎都具有相当优异的节能设计能力，但台湾本地制造商的使用意愿却相当低落，这中间的落差如何弭平，确实值得政府单位多加思考。