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台達電子文教基金會 計畫主任 邱姿蓉
2013.05.22
新竹民富國小能源體檢成果簡報
公益使用
1. 背景說明
2. 民富國小能源改造前狀況
3. 實際執行方案
4. 節能成效分析
綱 要
2
公益使用
• 台達能源學校能源使用效益
根據2012年北市教育大學調查校園用電量已降至
標準EUI 18.5,已經提前2015年抵達國家標準
• 2012年起電價調漲對於校園使用能源衝擊
小表單用戶:74%
大契約用戶:26% (小學大校),電費達百萬規模
• 教育部經費支出補貼上漲電費,每年需負擔十億八千萬元
的差額。
專案背景說明
3
公益使用
2012年民富電價上漲趨勢
4
0
41520 42,920 41160 35720 27360
43400 39280 47880 46760
28280 26360
43320
00
155979
118477114743
86383
79840
114826
105846
126708
202437
110024100962
203642
0
100-11 100-12 101-01 101-02 101-03 101-04 101-05 101-06 101-07 101-08 101-09 101-10
民富國小電費單解析
用電度數 各月電費
每度電5元
每度電 2.6元
每度電4元
※資料來源:民富國小100/11~101/10電費單統計
公益使用
校園節能管理輔導流程說明
5
因應學校需求
進行硬體改善
行為教育
提高學生節能意識
如建立能源校本課程
更改契約容量、
用電時間管控 節電度、省電費進行校園用電監測
學校普遍缺乏:
專業管理人員
專業能源監測設備
改善經費
輔導校方改善、
加以落實,
進行三個月的追縱
公益使用
校園能源管理改善時程規劃
101.12-102.5
6
評估期
導入期
監控期
公益使用
能源指標
•2012年EUI 18.3
•契約容量用戶
•總電費151,9867
•年用電463,960
每度電費4.19元,
• 電力負載不穩
民富國小能源使用概況
7
公益使用
評估期-發現問題
8
設計面 制度面
公益使用
9
導入期-全區電力監控
公益使用
• 書面資料判讀
• 校方使用需求/現場勘查
• 使用者行為觀察
• 智慧電表監測紀錄分析
導入期-分階段實施節能方案
10
水資源
管理
節能
設備
公益使用
能源使用狀況說明(1/2)
貴校目前在節能減碳的執行上,相關人員非常負責用心,值得嘉許。具體表現包含:
一.電力的有效管理:契約容量設定、飲水機設定時開關及電腦單槍等設備設專用開關管理等。
二.照明燈具的節能:改用T5節能燈具、自然照明的應用、地下室照明管理等。
三.節水管理:洗手台等已有採用省水龍頭等。
今(2012)年10月下旬台達電子技術人員現場查訪的結果,針對尚可節能或省水的機會,提出以
下幾點建議,敬供參考:
電力系統:
 活動中心地下室電力機房內,有一套教育部當年教育部補助設置的ABB數位型智慧電表,目
前校內並未將相關數據建立能源管理系統,予以彙整利用,殊為可惜。
 依據現勘電力機房的儀表顯示,現有功率因數僅82%左右,尚有提高的空間。
 現有兩組傳統式變壓器容量各200kVA,及活動中心的500kVA模鑄式一組,合計約900kVA
,全校實際負載率不足30%,有整併調降的空間;500kVA空調用模鑄式變壓器,一年使用不
到20次,平常不用時可以考慮關閉,以減少不必要的銅損等。
公益使用
能源使用狀況說明(2/2)
空調系統:
主要大型空調設備置於活動中心,採用箱型冷氣機,唯僅用於大型活動時機,一年開機率不到20次,搭配
的500kVA變壓器,大部分時間處於待機通電的狀態,消耗無謂的電力。
照明系統:
教室照明已利用新竹市環保局節能改善補助方案等,逐步將T8更換為T5節能燈具。基於經費考量,尚有教
室仍使用T8燈管,等待更換。
其他用電用水設備
 每間教室均設置有飲水機,共80多台,耗能量大。原有利用定時器,管控下課關機的機制,現勘時發現因
為設定程序較複雜,定時器有被導師拔除,直接送電的情形。
 飲水系統依據原先的規劃,採用中央過濾設施,煮沸殺菌之後,再送至教室的飲水機,教室的水溫只需維
持在85℃以下即可,但是現勘的數據顯示,部份飲水機的溫度仍高達100℃,需再逐台確認調整。
 行政大樓自來水揚水泵(實測最大消耗功率2.1kW)依據裝裱長時間的監測(從10/18~10/29)顯示, 每次抽
水的時間都很短(最少10分~最多20分),而啟動頻率最短時間為20分鐘;可能是屋頂蓄水池的水位設定高
低位置太過接近,或是儲水塔的容量太小。夜間有補水情形,原因有待調查。
 男廁小便斗自動沖水設施可考量集中沖水,或調整感應時間以及適合需求最低的沖水量,減少沖水過度的
浪費。
公益使用
電力管理系統尚未建立
問題/原因/影響:
行政大樓配電盤上有教育部經費補助的智慧型
電表,但是未接至校內使用,實際能源管理的
功能尚未有效發揮。
影響:無法有效掌握校內的用電狀況。
改善建議:
逐步將現有電表的資料,予以讀取並引進校內
的能源管理機制中。
搭配需量控制,避免在尖峰時段同一時間內,
啟動不必要的負載設備。
效益:
透過能源管理系統,有效監控電力的使用狀
況,可以發掘在非用電時段的電力浪費狀況,
據以作為節能改善的依據,一般可以有10%左
右的節能空間。
13
公益使用
功率因數偏低的檢討
問題/原因/影響:
現勘時的功率因數僅0.82左右。
影響:每個月均需要繳交較高的電費。
改善建議:
檢討現有電力系統投入的電容器容量,並補充
不足的部分,盡量讓功率因數維持在
0.95~0.99之間。
效益:
提高功率因數除了減少線路的損失之外,還可
以減少電費的支出。
14
公益使用
電力機房通風扇設置不良
問題/原因/影響:
行政大樓電力機房通風用的兩座風扇只能同時
抽氣,卻無進氣的通道或開口,造成風車空
轉。隔壁消防機房通風扇噪音過大,顯示軸承
已經嚴重磨損。
影響:風車運轉效率差,浪費無謂的電力消
耗。
改善建議:
1. 現場已經把電力機房進門上方的一台風車開
關予以切停,僅剩內側的風車運轉(照片左
方未顯示出的位置),當電力機房門緊閉
時,上方的風車受到內側風車抽氣的影響,
自然轉動,顯示機房四週無其他進氣口,大
部份的氣流藉由現有風車的位置進入機房,
顯示電力機房單一風車運轉比同時開兩台的
通風效果更好。
2. 消防機房通風用的風車應該更換,可以把電
力機房門上方的風車拆下來替換,一舉兩
得。
效益:
減少電力機房與消防機房兩台無效率風車的運
轉。
15
軸承已經損
害的風車。
電力機房上的風
車可以拆除。
公益使用
電力盤的螺絲安裝有誤影響安全
問題/原因/影響:
活動中心電力盤內Bus bar的固定螺絲安裝方
向有問題,螺絲母應朝外,以避免螺絲碰觸配
電盤體,引起短路或觸電的危險。
改善建議:
配合年度歲修停電時,調轉螺絲固定的方向,
一勞永逸。
效益:
減少電力機房的危險因子。
16
公益使用
變壓器待機耗電問題
問題/原因/影響:
活動中心地下室500kVA的變壓器,平時空調設
備不運轉時,最大的需量不足20kW,全年消耗
的待機電力可觀。
影響:
浪費基本的待機電力。
改善建議:
因應平時照明及小動力設備的需求,可以考
慮從行政中心的變壓器配線到活動中
心供電,平時可以關閉現有大型變壓
器,減少不必要的電力消耗。
效益:
一般變壓器的基本損耗以1%計算,現場
500kVA變壓器一年的消耗電力即達4
萬度左右,約需要10萬元左右的電費
支出。
17
公益使用
飲水機的用電管理
問題/原因/影響:
飲水機電力需量高 (1kW),目前每間教
室均有設置,即使設有定時器,夜間自
動關斷,上課時間整體加熱用電的消耗
仍相當可觀。且教師對於定時器的設定
不熟悉,現勘時發現有定時器被拆下的
現象。
影響:大量飲水機全日供電的狀況下,影
響耗電量。
改善建議:
如果現有利用集中加熱殺菌處理的水質確認沒問
題,可以限制飲水機的供電;或是參考其他小學的
作法,在走道的前中後段上設置引水機,減少飲水
機的數量。夜間不需要供水的飲水機予以關閉電
源,減少待機及複熱的電力。
效益:
減少飲水機台數或是限制加熱的管理(必須定時檢驗
飲水的衛生品質),可以直接降低加熱的電力消耗。
18
公益使用
自來水揚水泵離峰用電的管理
問題/原因/影響:
自來水揚水泵僅利用水位控制操作啟動與停止,未能
充分利用到離峰電價運轉。診斷期間監測發現,揚水
泵啟動頻繁。此外,深夜或凌晨無人用水時,仍有補
水的動作,異常現象,值得留意。
影響:白天啟動電價高,需要支付較高的電費。
改善建議:
1. 加設定時器,強制揚水泵夜間準時補
水,充分利用離峰便宜的電價(價差最
高三倍)。
2. 檢查水管路系統是否有漏水的問題,
盡速予以查漏改善,可以考慮採用明
管重配,一勞永逸。
3. 調查夜間是否有不明用水的情況(自動
澆灌除外),並加強管理。
效益:
降低自來水的浪費與水費的支出。
19
日期 啟動時間 運轉電流 備註
2012/10/20 00:10:00 3.7288星期六凌晨大量補水原因?
2012/10/20 00:15:00 5.9897是自動灑水系統啟動?或是水管漏水?
2012/10/20 00:20:00 2.6538或有其他原因?
2012/10/23 00:40:00 2.869星期二凌晨
2012/10/23 00:45:00 5.9903
2012/10/23 00:50:00 3.1401
2012/10/24 02:20:00 4.0812星期三凌晨
2012/10/24 02:25:00 5.0022
2012/10/26 04:05:00 3.9133星期五清晨
2012/10/26 04:10:00 5.9864
2012/10/26 04:15:00 4.3934
2012/10/27 02:00:00 0.3268
2012/10/27 02:05:00 5.9639星期六凌晨
2012/10/27 02:10:00 5.8866
2012/10/27 02:15:00 3.9677
公益使用
廁所自動沖水系統的省水與電省調整
問題/原因/影響:
小便池自動沖水系統之沖水量大,同時自
動控制部分也需要經年使用電力。
影響:每年需要消耗大量的自來水與電力。
改善建議:
如仍需要維持原有的設施,建議調整沖水的時程控
制與出水水壓,以管制適當的流量,避免過度耗
水。
夜間無人使用時間,可以考慮切停電源,減少待機
電力不必要的消耗。
效益:
降低自來水與電力的消耗,積少成多,經年累月下
來,節省的數量也相當的可觀。
20
公益使用
自動灑水系統的角度調整
問題/原因/影響:
操場邊自動灑水器角度未調好,導至不少
水量直接灑在排水溝蓋上。
影響:造成水與電力無謂的消耗。
改善建議:
檢查並調整灑水的時程控制與噴灑角度,以確認灑
在正確的地點。
配合定時器控制,盡量利用夜間離峰時間灑水(晚上
10點半以後),降低白天啟動揚水泵的機會。
效益:
有效率的澆灌,可以降低自來水與電力的消耗,利
用夜間離峰電力,電價較便宜;積少成多,經年累
月為數可觀。
21
公益使用
依據工研院研究家庭的待機電力(設備未使用,但是電源
指示燈仍亮)約佔家庭用電的6%左右;學校的電腦銀
幕、影印機等未關之待機電力比例更高。
下班或居家睡前拔除電氣設備之插頭,除可節能省錢,
更可以避免電線短路釀成火災的悲劇。此項建議除了學
校之外,更希望能藉助學校的協助,推廣到家庭,除了
節能減碳之外,更可以防範夜間電線走火釀成的悲劇。
備註:依據消防署統計:去(100)年建築物火災1249次;起
火原因以電氣設備640次占第1位。
減少待機電力
22
公益使用
節能的設計理念:以空調系統為例,其整體生命週期(Life
cycle)中,初設費用僅12%左右,後續運轉維護的部份佔
了85%以上;所以在設計初期就必須考量後續運轉的節能
需求,避免省了小錢(初設費用),卻耗費大筆運轉費用。
建立能源管理系統:加強能源監控與管理,讓各大設備的
耗能數據透明化,以作為後續設備運轉維護的依據,一般
可以節省10%的能耗。
節能基本建議
23
公益使用
未來可以加強檢測儀器的設置,及培訓相關的測試技能,儀器可以採用攜帶式的電表
等,定期巡檢即可,以下建議僅供參考。
短期:耗能系統與設備等關鍵點設置檢測儀器,並建立能源管理系統,確保能源使用
透明化。
– 儀器設置點:大型耗能設備(初期以20kW*以上為主,陸續延伸到10kW以上)
– 儀器種類:依據實際需要設置電力計、溫度計及流量計等,需能輸出資料紀錄。
– 數據診斷與改善能力的建立:技術人員檢測分析能力的培訓。
中期:建立各項能源耗用指標,訂定節能目標及稽核制度,落實能源管理機制 。
長期:定期檢討耗能設備與系統之能源效率,建立設備更新的指導方針(Guide)。
*以20kW設備為例,一年的運轉費用約20kw×8760hr×0.8元=14萬元,投資1萬元的能源監
控費用(全廠單點平均計價),可以節約5~10%,1~2年左右即可回收。
節能執行方案建議
24
公益使用
實際節能改善應用手法
25
去巔峰用電
電力分流賺價差
省水就省電
省水也節能
抓大放小
先換節能燈具
用太陽來生電
智慧綠生活
公益使用
民富國小節能成果分析
26
公益使用
改造歷程電力使用追蹤
每度電3元
節電35%
公益使用
從省電度數看改造效益
3、4、5月和同期電力相較,省電總計達15,680度
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
45,000
50,000
一月 二月 三月 四月 五月
2012年
2013年
※資料來源:民富國小2012/1~2013/5電費單
公益使用
從電費看改造效益
79840
114826
105846
64082
112703
117940
$0.00
$20,000.00
$40,000.00
$60,000.00
$80,000.00
$100,000.00
$120,000.00
$140,000.00
三月 四月 五月
2012年
2013年
※資料來源:民富國小2012/1~2013/5電費單
改造完成首月(3月)和去年同期相較負成長省15,758,
3-5月持續追蹤省 5,787元
公益使用
第一季
省電度數15,680度
約47,040元
第一季
省電度數15,680度
約47,040元
第二季
省 94,080元
第一季
省電度數15,680度
約47,040元
節能,作不作的差別
3~5月
省電費 5,787
第三季
第四季
省 141,120元 省 188,160元
公益使用
民富國小的節能投資效益
 節能經費概算
以電費上漲後的年度總電費20%(約三十萬)投入
節能改善
 回收效益
以3-5月節電成效估算,保守估計約3年內可回本
Smarter. Greener. Together.

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