能源知識庫

重點摘述

北九州市智能社區裡，正以不同生產型態的工廠(如豐田集團)為對象，進行工廠能源管理系統(FEMS)，並且與區域能源管理系統(CEMS)聯動，根據區域的能源供需狀況，對廠房生產過程的生產計劃進行調整。

1. 對LED照明和純氫燃料電池車輛進行控制
   • 以豐田合成為例，在生產計劃調整之前，先對工廠內展開節能計畫。
   • 在廠房內安裝74個挑高LED照明，並將其分成7個區域，在每個區域裝置照度感應器。
   • FEMS根據作業人員的環境，在15~100%的範圍內對LED照明進行調光，保持地面照度為100流明。
   • 實施成效：
     • 由2012年12月實施情況，與金屬鹵化物照明相比，減少用電量56%。
     • 藉由調光控制，則進一步減少10%。
     • 預測年平均可達到15%的節能效果
2. 根據動態定價調整廠房生產計畫
   • 以WATAKU SEIMOA一家洗滌企業為例，由2013年2月6日開始進行動態定價，對應FEMS制定生產計畫之實驗。
     • 洗滌物品有床單、床套、枕套等10多種品項。
   • FEMS在接受到CEMS發出的動態電價需量反應之後，對各紡織品的洗滌計畫進行調整。
   • 在電價低的時段處理用電量較大的品項，在電價較高時處理用電量較少的品項。
   • 每個實驗的品項作業區皆設置了平板操作終端，用來顯示根據FEMS制定的生產計劃所發出的作業指令，作業人員只需要按照平板上顯示的指令進行作業即可。
   • 本次實驗的目標為達到減少尖峰用電10%，但因實驗尚未結束，故後續仍在觀察中。

3. 根據生產計劃削減待機設備用電
   • 此實施手法將由2013年開始實施，除了在實驗對象設置FEMS之外，亦設置10kW的太陽能發電系統和容量為20kWh的蓄電池。
   • 以壓縮機等部分生產設備為例，以前一直是處於運轉的狀態，現在則在不進行實際生產時，藉由透過自動或手動關閉壓縮機的開關，加以控制。
   • 對於透過生產計畫調整仍不足的部分，由蓄電池的充放電進行補充，為此提高蓄電池充放電轉換器的轉換效率。
   • 此目標希望能減少二氧化碳排放10%，將電力供需偏差控制在正負3%以內。

評析

1. 北九州市八幡東區東田地區，已經達到比一般街區減少30%的二氧化碳排放量。在為期五年的智能城市中，期望進一步減排20%，達到比市內一般街區減50%以上。為此，將採取以下5項措施。
   1. 將太陽能發電、燃料電池、小型風力發電等新能源的導入率提高10%以上。
   2. 開發與區域能源管理聯動的HEMS與BEMS，提高普通家庭與各種樓宇的節能效果。
   3. 綜合運用先進的能源調控、電動汽車（EV）、蓄電池等，完善“區域節電所”，實現能源流通的整體優化。
   4. 在完善EV等大規模普及所需充電設施的同時，構建自行車與公共交通部門相互協調的新一代交通體系。
   5. 通過“亞洲低碳中心”，將在實證中所取得的新技術、新系統以及商業模式等成果，向亞洲等海外進行推廣。
2. 日本智能城市以達成智能電網之生活型態為目標而發展，主要導入之措施多為電力需量反應、能源管理系統等改善電力供應不足之項目，而我國供電緊急情況通常發生於夏季冷氣空調用電高峰時段，與日本相似，故觀察日本在智能城市的步驟，由家庭能源管理系統，進一步導入大樓BEMS，直到2013年初開始實施工廠FEMS，即可看出日本核災後因計畫性停電等事宜，而使政府有必要發揮「恢復能力」之要求。
2. 此次簡易評析主要針對耗能廠房之節能計畫，透過改善照明技術以及搭配智能燈光調整，確定了對廠房節能有一定成效；而透過需量反應進而改善廠房的排程計畫、與配合削減待機機械設備之用電量，雖然後兩者之成效尚未出爐，但仍可為我國工業部門耗能產業作為經驗借鏡。不過長期來說，欲在我國實施動態電價進一步擴展至工業界，如欲促使工業實施節電措施，則必須考量將電力價格拉升至各大廠區一開工生產，即有虧損之區域，方能敦促各企業自願參與。