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壹、前言
貳、用戶智慧配電盤開發
參、智慧企業用電管理
肆、應用實例
伍、預期成效
目錄大綱
大綱
壹、前言
（限電危機是企業隱憂) 壹、前言
壹、前言
「高科技產業」為我國重要產業，而電子業 (半導體、面板) 為高耗能產業。
能源局為配合經濟部「全民節電行動」,訂定產業能源大用戶節電目標，未來5年帄均每年節電率1%，節電未達目標者，應提出報告及改善計畫於經濟部核備並執行(能源局官網www.moeaboe.gov.tw發布時間：104/11/12)。電腦週邊及視聽電子產品製造業(即所謂高科技產業)為高耗能產業，能源局統計資料顯示，2014年全國電力消費為2,510億，製造業電力消費為1350億度，占全國的53.8%。電腦週邊及視聽電子產品製造業電力消費為440億度，占全國的17.16%。高科技廠房未來勢必會被納入能源大用戶，期達節電目標。
壹、前言
何謂企業『智慧用電』?
企業
智慧用電
即時資訊
反饋＆可視化
遠端控制
安全防護
行為追蹤
節能減碳為目標
不影響生產或製程需求(需求面管理)
數據
資訊化
壹、前言
七大特徵點
根據台電今年5月公布的最新長期負載預測與電源開發方案，今年全台的電力系統備用容量率預估將由去年的14.7%降到10.4%，未來新增發電容量將趕不上機組退休容量及用電成長，備用容量率將呈現下滑趨勢。在無核四及現有核電廠屆齡除役的狀況下，預估自107年起備用容量率即長期降到10%以下，缺電風險急遽升高。
前言 (續)
壹、前言
未來備用容量率走勢圖 資料來源：台電公司
從電力系統運轉的角度來看，電力公司必須建置及維運足夠的發電設備及輸配電網路，以支援所有用戶的用電需求，包括總用電量及尖峰負載兩個構面的需求。需求端管理係指為改變用戶端能源消耗的量(Amount)或時間點(Timing)所採取的行動，主要包括提升節能效率(Energy Efficiency)及實施負載管理(Load Management)兩方面，以達到減少總用電量(Energy Saving)及抑減尖峰負載(Peak Clipping)的效果。需求端管理可在供電吃緊的情形下，協助維持電力系統的供需帄衡，緩解限電危機。
前言 (續)
壹、前言
需求端管理效益
資料來源：美國能源部
智慧
發電
智慧
輸電
智慧
配電
智慧
用電
智慧
電盤
智慧
電錶
AMI
實踐方式
最後一哩線路
電力/通訊線路連結
電力公司管理範圍 用戶自理範圍
智慧電盤的建立 實現了用戶智慧 用電以及屋內電 耗的完整性，能 源雲於焉誕生
壹、前言
智慧電網最後一哩線路的實踐
智慧電網最後一哩線路的實踐-
節能與減碳是主要目的
資料來源：EPRI
壹、前言
Figure 2-4 illustrates the Dynamic Energy Management concept
applied to a building.
智慧用電的最後一哩線路延伸智慧電網的應用範疇，加值服務與能源雲為未來的重點
壹、前言
THE SMART GRID CONCEPT
智慧電網+用電行為改變+提升能源效率+強化使用者服務+需量反應=節能保證
二、智慧家居節能與用電安全分析
智慧節能與用電安全分析
採集測量/電氣保護
•內置智能斷路器(Smart CB)可提供測量與控制功能
•提供用電安全保護(OC/OV/UV)
智能互聯
•多樣集成式的設備通信介面，可介接家居智慧設備 (Modbus/Ethernet/ZigBee)
•可即時連接能效管理帄臺
節能增效
•資料分析，制定節能舉措
•時時監測與控制
•通過雲端在線服務獲取能源和站點資訊
通過智慧配電櫃實現用戶端各項用能管理功能 貳、用戶智能配電盤的開發
用戶智慧配電盤特色
智慧配電盤組件介紹
智慧配電盤內部外觀 智慧配電盤面外觀
AC to DC電源供應器 1 4 盤式能源服務器 (Energy Server)
智慧斷路器(Smart CB) 3
2 電磁接觸器 5 數據放置夾層
6 觸控HMI(7吋觸控螢幕)
貳、用戶智能配電盤的開發
三相智能斷路器(3P3W/3P4W適用)
貳、用戶智能配電盤的開發
單相多迴路智能斷路器(1P2W/1P3W適用)
貳、用戶智能配電盤的開發
貳、用戶智能配電盤的開發
能源服務器(Energy Server)
智慧插座(Smart Plug)
項目 說明
電氣參數
輸入電壓: 交流90~245V
輸入電流≦15A
頻率：50/60Hz
額定功率≦3,000W
通訊方式: 低功耗ZigBee無線2.4GHz
傳輸距離: 200m(無障礙)，30m(室內)
節點類型: 終端
發送模式:廣播或者直接發送
功能
設備耗電量量測
支援定時排程開關控制
支援手動模式
支援主機遠端控制模式
可搭配盤式與主機式能源服務器進行管理
智慧偵測，超載保護/自動斷電
ZigBee晶片
工作溫度：-20~80℃
最大輸出功率：23dBm
射頻數據最大傳輸速率：250kbps
接收靈敏度(1%PER)：-104dBm
安裝方式 直接安插於用電插座上，後端連接欲監控之用電設備
電源指示燈 狀態指示燈
異常指示燈 通訊指示燈
1
2
3
4 手動開關 5 貳
、用戶智能配電盤的開發
智慧配電盤於企業應用框架
貳、用戶智能配電盤的開發
無線型
智慧插座
通訊模組能源服務器
網際網路
家庭閘道器
需量反應
控制單元
發電
單元
充電
單元
智慧插座
智慧配電盤
市電輸入
智慧家電/電器設備群
水表 氣表 電表 熱能表
計量裝置
Modbus
多迴路
智慧斷路裝置
分路4
電磁斷路器
分路5
電磁斷路器
分路1
電磁斷路器
分路2
電磁斷路器
分路3
電磁斷路器
UPS
分路6
電磁斷路器分路7
電磁斷路器
分路13
電磁斷路器
總電磁斷路器
Modbus
RS232/485
雲端能源管理或
其他應用帄台
多迴路I/O
監控 單元
量測:
裝設電表
蒐集:
資料蒐集裝置
儲存:內建網頁能源管理系統
控制:
根據需量控制迴路
升級:增加迴路與整合至其他系統
智慧企業用電趨勢
參、智慧企業用電管理
產生電力報表
了解用電狀況
智能配電 等級
智能工廠 等級
工業4.0
生產力4.0
Energy network of the Future
參、智慧企業用電管理
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Modbus
能耗數位表
ZigBee
智慧電器 傳統電器
智慧插座
用戶端能源管理搭配家庭閘道器
水表 氣表 電表 熱能表
智慧電錶 帳單 數據服務器 雲端耗能/ 加值分析 過程訪問/通知
智慧用能
智能配電盤 主機式
參、智慧企業用電管理
智慧企業能源管理系統建置方案
高科技產業智慧用電管理系統建置方案
Chemical
Electricity
PCW
製程冷卻水
UPW
超純水
MAU/RCU
空調設備
Electricity
Waste
water
Product
Chemical
Waste
ExhaustElectricity
Electricity Electricity
TPC 變電所
Clean Room
潔淨室Process Tool
製程設備
參、智慧企業用電管理
總配電盤
分路配電盤＃1
分路配電盤＃3
分路配電盤＃2
分路配電盤＃4
Load patterns by hourly, daily, weekly, monthly, and yearly
Starting date for storing data, report output
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參、智慧企業用電管理
能源入口網站加值服務應用
能源入口網站加值服務應用(續)
需量資料重新排序
尖峰時間
用電度數
尖峰時間
夏月
用電度數
半尖峰時間
夏月、非夏月
用電度數
三段式
時間電費
X
二段式
時間電費
週六、週日、離
峰時間
用電度數
X
+
X 二段時間電價
週六、週日、離
峰時間
用電度數
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各月份二、
三段電費比較
年度二、三段
電費比較圖
顯示年度選擇
目前計價方式 Excel檔匯出
二/三段電費轉換
尖峰時間
用電度數
尖峰時間
夏月
用電度數
半尖峰時間
夏月、非夏月
用電度數
二段式
時間電費
X
三段式
時間電費
週六、週日、離
峰時間
用電度數需量資料
重新排序
X X
+
X 三段時間電價
三段二段
二段三段
參、智慧企業用電管理
能源入口網站加值服務應用(續) 最低電費契約容量試算
最低電費契約容量試算結果
最低電費契約容量試算曲線圖
模擬試算
NBS資料庫近12個月歷史記錄
計算最低電費契約容量
最低電費契約容量、用電量、電費、結果回傳
MDMS需量資料夏月尖峰與半尖峰用電量
浮動電價表
假日表
匯出報表
用戶電號
最低電費契約容量曲線圖繪製
參、智慧企業用電管理
能源入口網站加值服務應用(續) 節電策略模擬
模擬試算
未更動負載前用電量
NBS資料庫近12個月歷史記錄
新負載用電量
變更負載後總用電量
試算最低電費契約容量
試算每月電費
最低電費契約容量、用電量、電費、結果回傳
增加/減少負載量
MDMS需量資料夏月尖峰與半尖峰用電量
浮動電價表
假日表推算用戶負載特性
匯出報表
變動負載使用時段
用戶電號
變更負載前後用電度數比較
變更負載前後電費比較
變更負載前後
用電度數比較 變更負載前後電費比較
參、智慧企業用電管理
能源入口網站加值服務應用(續)
節省電費試算
負載管理方案選擇
使用者經常契約容
量
抑低契約容量
時間選擇
電費優惠比例
最新電價
各方案優惠比例
電網公告最新電價
參、智慧企業用電管理
五大重點領域及路線圖
肆、應用實例 案例一 南韓濟州島大型智慧電網實驗
肆、應用實例
＜第1階段＞ 技術驗證期間 （2010~2012）
＜第2階段＞ 向消費者推廣期間 （2013~2020）
＜第3階段＞ 智慧電網全國部署期間
（2021~2030）
智慧電網
數字變電技術的驗證 智慧配電盤 送電設備監視、診斷技術
的驗證
廣域實時監控 分散電源、電容器的配電系統聯合實驗
實現綜合智慧電網、開始運行
智慧場所
智慧住宅的電力管理 可供消費者選擇的計費制度
智慧建築的電力管理 鼓勵消費者家庭發電
實現零排放建築
智慧交通
電動汽車充電設備的建設與實驗 電動汽車實驗
電動汽車普及期 擴充充電基礎設施、商用化
充電設施的擴充（加油站等級） 電動汽車以及充電增值服務的擴充
智慧能源
再生可能源（自然能源）的穩定供給實驗 微型電網實驗區 小規模電容器實驗
擴大可再生能源（自然能源）以及傳輸網的構建 微型電網演示與推廣 大、中規模電容器實驗
大規模可再生能源發電系統的建設 微型電網商用化
智慧供電 服務
實時把握計費 實時電力的批發實驗 用電需求的實時監控
開發電力批發衍生商品 實施全國的實時計費制度 促進消費者積極參加
電力交易形式的多樣化 擴大電力為主的行業之間的協同效果 實現東北亞的主導權
智慧住宅─“智慧住宅”內進行著家庭電力使用的可視化、監控、太陽能發電等自然能源有效應用等多項演示。
案例一 (續) 南韓濟州島大型智慧電網實驗
肆、應用實例
智慧住宅展示間
左側綠色裝置為智慧電錶，右側為配電盤 IHD監控子機
(可從任何地點進行監控)
IHD主機
(In Home Display) 各插座的用電量通過ZigBee感測器實時發送至配電盤
案例二 日本NEC智慧節能示範大樓玉川9號館
肆、應用實例
偵測人員感測器，可藉此判斷是否有人在此區，來調整照明與送風導管的開關
ENEPAL PC控制軟體的畫面。可以看到每個小時的狀況
屋頂設置太陽能面板及風力 ， 帄 均 1 小 時 可提 供100kW的發電量，相當於一般家庭20戶所需的電量。
牆壁和窗戶玻璃似乎採用特殊設計，特殊設計具有隔熱與遮光的效果
智慧型分電盤可以測量各迴路電力
用戶智能用電30%的節能主要貢獻來源:
提高設備效率:BLDC+變頻器(白色家電)20%~30%
改變用電行為:待機電力控制(2%~3%)、負載控制(空調、照明)(4%~6%)。
參加需量反應計畫:3%~5%(基本電費優惠)
電力公司強化使用者服務:節電獎勵措施(3%~5%)
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伍、預期成效
智慧用戶節能與用電安全分析-根據研究團隊經驗
電能管理系統解決方案
伍、預期成效
實務經驗:
一般為10~35%節能效益!
企業廠務設施及系統節能效益分析
伍、預期成效
項目 主要方法 效益估計 （改善前/後)
電力系統能耗改善
建構能源管理系統 合理契約容量/選定時間電價 改善功率因數/諧波 需量控制系統 選用高效率變壓器，減少損失
15~20%
照明系統能耗改善
選用高效率燈具 加裝感應點滅開關 廠房牆面地板使用高反射率顏色 採用自然採光照明
25~55%
無塵室/LCM潔淨室系統能耗改善
FFU覆蓋率降低 Clean Room回風系統改善 無塵室正壓降低(減少洩漏量) 減少MAU用量
10~15%
空壓機系統能耗改善
CDA壓力調降 CDA露點溫度檢討 採用低壓Air Blower取代CDA 變頻空壓機
15~30%
冷卻水系統能耗改善 PCW溫度調高 循環管路再利用設計 20~25%
空調系統能耗改善 提高冰機出水溫度 更換高效率冰機 外氣風門調整
15~20%
鍋爐系統能耗改善 預熱回水/熱泵回收 50~65%
整體效益
總節能效益 25 - 30% 能源，減少能源成本支出，降低營運成本，提升競爭力
增進建築物之市場價值
獲得多項專業節能資訊，提昇人員素質
提高員工之生產力
將公司之資源聚焦在核心事業上
提升企業綠色形象，有助於企業業務之推廣
降低維護保養成本及延展設備之使用年限
享受政府節能與再生能源獎勵措施及未來之碳交易利益
安全電力確保人身、設備、資料的安全性
伍、預期成效
