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馬達系統佔工業用電大宗 節能應用成產業新標的

節能蔚為大勢,馬達節能也成為產業減碳新標的。符世旻

由於再生能源的發展還有許多層面需要突破,從改善設備能源使用效率著手,反而成為現階段企業推動減碳最重要的手段之一,尤其是消耗總電力約4成的工業馬達更是關鍵,也代表背後有極大的節能潛在機會。

據國際能源總署(IEA)調查,全球終端用電有46%用於馬達設備。台灣經濟部能源局歷年資料也顯示,工業部門用電佔國內用電50%以上,其中馬達用電佔工業用電的70%。換言之,馬達節能與否也成為產業減碳的新標的,耗電量驚人的傳統馬達為此也受到檢討。

常用來檢視馬達效率的指標為IE(International Efficiency),馬達效率等級是由國際電工委員會(IEC)所定義,能效等級有 IE1、IE2 、IE3、IE4,數字越大,表示效率越好、越省電。目前全球工業馬達以IE1及IE2為主,為因應節能減碳,IE3馬達逐年增加,預估至2040年IE3以上將佔60%,台灣自2016年起也開始實施IE3。

馬達效率提升到IE3雖可以省下更多電,然業界指出,若是僅從馬達本身著手提升馬達效率,改進空間有限且技術相當複雜,若要實現較大幅度的節能效益,應是從馬達系統改善,放眼各產業機台都有顯著效果,且往往是改善馬達效能的數倍。 IEA研究指出,至少可提升用電效率20~25%。

若要提高馬達系統的運轉效率與節能效益,驅動與控制的設計將是關鍵。舉例來說,透過驅動器可以精準控制馬達的運轉速度、正轉、反轉及扭力等,可以藉此減少馬達的多餘動作及不必要的耗能。這當中也包括需要合適搭配電力轉換器供電及控制,以及調整關鍵變數與參數,才能有效提升能源轉換效率,達到節能省電目標,

事實上,台灣電力電子如變頻器、轉換器產品等已有相當水準的品質性能,約莫90%以上的產業都足以勝任,惟目前產業使用率卻只有60%左右,另外40%則是進口,換言之,光成本就是一大差異。隨企業對減碳一事勢在必行,未來如何驗證國產技術,完善設備能源使用效率,從而降低減碳成本,恐也會是未來產業一大挑戰。

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