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偏鄉小鎮的希望 用工業物聯網結束暗夜

  • 林稼弘

因為雲端化和遠程控制的技術,Moxa開始有能力為偏鄉提供特殊解決方案以解決偏遠地區特有的問題。

南非許多的鄉村地區長久以來,深受缺電問題所苦。很多地方,連基本的電力網路都沒有鋪設,主要的原因,在於架設電網花費巨資,但偏鄉人口少,電網的營收都不夠支付維修人員的工資,更遑論是否能夠收支平衡,或甚至回收成本。沒有電能,長期以來當地居民過著相當原始的生活,人口外流、經濟停滯、基本的衛生或公單位行政功能都無法作用,也容易成為社區的隱憂。

南非自由州省(Free State Province)的Naledi Trust就是這樣子的一個鄉村社區,全村只有34戶家庭,一直都沒有穩定的電力可用。沒有電力,就無法發展經濟活動,造成失業率高的窘境,失業的居民或無事可做的青少年只能在外遊蕩,無形中增加了社區的治安問題。

太陽能,是當地政府最早的嘗試之一,但是貧窮和高失業率讓南非全境的太陽能電池板盜竊現象十分普遍,導致各處的光電系統建置後,卻因電池板被竊而閒置,而地區政府也無力負擔維修費用。為了打破這種困境,南非政府開展了一個為期兩年的試驗項目- 採用離網(Off-grid)社區供電系統做為Naledi Trust的主要電力,期能徹底解決偏鄉電網發展的問題。

所謂離網社區就是常被提及的孤島式案場,區域內就可以達到自己產電和用電,不需和傳統電網連接,就可以省去大量電網延伸的費用。來自台灣的中興電工,接受了南非政府的委託,提供新一代的氫燃料電池ME2做為Naledi Trust社區的可持續替代能源。該系統可提供總計15千瓦的電力,在電池輔助下最高可輸出70千瓦,可充分滿足Naledi Trust社區34戶人家24小時不間斷的用電需求。

「穩定且清潔的電力十分重要,Naledi Trust項目的成功,能為數百個鄉村社區生活帶來巨大改變」中興電工氫能事業處處長廖婉惠說。而氫燃料的電池系統重達300公斤,竊取不易,這也解決了過去太陽能板容易被偷竊的老問題。

有了更符合當地需求的能源方案後,接下來就要討論,偏遠鄉村供電都會面臨到的兩個狀況: 一、長途燃料運輸與人力管理造成的過高維運成本。二、對財政困難的偏鄉來說太高的初始建置成本。而工業物聯網的技術的成熟,正好為這2個問題帶來了解決的方法。

解決問題一 降低維運成本

由於燃料電池要補充液體甲醇,而Naledi Trust位置偏遠,若要持續的安排現場檢查必定會耗費人力與金錢,因此系統的遠端維運功能至為重要。然而此案必須在高強度的戶外,面對低維運和嚴酷環境下還能保證穩定運作的物聯解決方案市面上並不多見,因為這些設備可能面臨大半年沒人能夠現場檢修的情況,導致許多廠商沒有信心承接這樣的案件,因此,Moxa的IIoT解決方案成為一線曙光,中興電工在燃料電池系統中導入遠端 I/O,全面監控燃料電池系統的運作。收集到的資料會即時傳輸至控制中心。一旦收到異常情況報告,系統就能立即通過 SMS 通知本地服務商以派遣維護人員立刻到現場排除故障。這種方式節省了至少50%設備檢查的人力和時間成本。

解決問題二 降低初始投資成本

燃料電池為潔淨能源,系統設計及建置成本遠高於傳統的柴油發電機,使得地區政府難以一次性負擔這麼高的建置費用。因此,「設備即服務」的商業模式就很適合財務並不充裕的偏鄉。而已經整合Moxa IIoT的燃料電池系統,可以穩定收集各種外加感知器的即時資料,隨時監測電源功耗、電壓、電源供應時間、甲醇水準、單元感測器等系統狀態,讓設備提供者改變既有的硬體銷售,轉向提供機器即服務 (Machine-as-a-Service)的新型銷售模式。從監控電源供應的角度向使用者收取「服務租用費用」,而非「硬體費用」。大大降低電力建置的初始成本,得以將資源分配給因電力穩定而開始蓬勃發展的各項市政。

如今,Naledi Trust的景觀將改變,因為電力帶來了現代生活的品質,教育與政府行政服務也得以順利進行,IIoT讓居住在落後偏鄉的人們,生活因此改變。「我們期許Moxa工業物聯網解決方案,能讓世界上更多像Naledi Trusty community的地方都照的到光亮。」Moxa集團艾智科技總經理林世偉說。

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