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以EICT技術進行主動能源管理 有效降低電費支出

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全家便利商店 設備工程部助理高級專員 鍾國志
全家便利商店 設備工程部助理高級專員 鍾國志

台灣擁有近萬間便利商店,對民眾生活十分方便,然而便利商店坪數雖小,耗能指數卻高於其他業類,因此在2006年,五大集團便利商店便與經濟部能源局、商業司共同簽署「自願性節約能源合作意向書」,進行設備與店鋪用電最佳化。全家便利商店設備工程部助理高級專員鍾國志表示,全家便利商店透過電力品質改善、設備提升改善與自動化管理等措施,並導入EICT(E化資通訊)技術以系統面進行能源控制,實際施行之後發現,達成夏季空調用電減少兩成、組合式冰箱用電節省2.4%、空調耗能降低18.5%,減少店家過高電力需量3.5kW,平均電費節省7.36%,並讓電力契約容量達到最適化,成功達到降低商店營運成本。

用資通訊技術進行節能規劃 建置有效能源管理系統

便利商店(Convenience Store,CVS)在節能作業方面,主要分成三大方向,分別是電力品質改善、設備提升改善與自動化管理。在電力品質改善方面,以功因改善與降壓裝置為主;在設備提升改善方面,則是採用高效率設備與燈光減量措施,也就是將空調與冷藏櫃逐步改成變頻機種,減少照明燈管使用數量,以T5或LED燈管進行取代,並在冷藏櫃門框導入除霧器。

而在自動化管理方面,則是利用既有的通訊技術與監控技術,結合人工智慧理論,全面性評估店鋪用電特性,並在適當時間自動調整設備運轉模式,來達到尖峰用電抑制、均化用電分布、降低用電度數,而這就是能源管理系統(Energy Management System,EMS)。

鍾國志指出,節能並不是指不使用能源,而是利用EICT技術達成“在必要的場所,在必要的時間裡,使用必要的量”,因此EMS非以節能為唯一目的,旨在透過EICT技術與人工智慧理論,找到案場中較佳的用電模式與管理,協助維運人員改善「系統面」的用電品質與用電效率。因此在EMS當中,包括自動化控制、最經濟化控制、量化監控、運轉模式改善、節能政策制定與生產流程改善等控制功能。

設定用電量化指標 評估有效節能潛力設備

用電指標包括平均用電量、最小用電量、最大用電量與用電變異數等,而為了方便進行評估,數位電表是在實驗階段必備的設備。以全家便利商店為例,一間實驗平台商店就安裝了21台數位電表,此時只要搭配環境監控器與EMS,可以即時統計各種設備的實際耗電量,一旦發現使用電量可能會超過契約容量時,便進行電力需量控制,執行負載切離或卸載動作,以避免發生不必要的巨額超約附加費支出。

EMS要進行監控的設備相當多,包括照明設備、空調機、冷藏櫃、開放櫃、咖啡機、熱狗機、蒸包機、微波爐、茶葉蛋機與共同主機等等,另外還要加上安裝在室內或室外的環境溫度感應器與人流監控裝置,因此EMS最大的功用就是持續收集相關數據送回後端,由雲端系統進行分析,進而為該區商店找出最佳能源使用模式。

確保營運效率不變 有效減少電費支出

當實驗性質的CVS完成EMS系統建置與執行之後,依照實際運作經驗統計發現,可達成夏季空調用電減少兩成的目的,空調耗能則降低18.5%。若是利用監控室外溫度與顧客流量,動態調整空調溫度設定值,若依照顧客流量監控,動態調整冰箱運作溫度,可讓組合式冰箱用電節省2.4%,並減少店家過高電力需量3.5kW。

鍾國志也提及,並不是每一家CVS都可加裝EMS系統,若是CVS的位置有西曬、無遮蔽玻璃、鐵皮屋等問題,EMS就很難達成節能目的,實際實驗也證實此一觀點。

智慧型溫控+智慧型需量控制策略 打造智慧綠能便利商店

全家便利商店的EMS系統建置提供了節能軟硬體技術六項重大突破,詳列如下。突破一:提高「流動電費」之節約,是未來向國外推廣的重要利多功能。突破二:使用「閉迴路控制」,不再受環境、格局、機型、年代限制。突破三:提供更彈性的人機介面,現場可立即做微幅調整、修復,提高保修效率。

突破四:可以與未來的「預警報修功能」直接結合,無須添購硬體設備。突破五:更容易的施工工法,可以減少施工疏失機率。突破六:更完善的加密保護,可以防止有意人士盜拷。

在可預期的未來,EMS系統仍會不斷地改善與更新,最終目的就是讓便利商店升級成為智慧綠能便利商店,甚至將太陽能電池當作是電源來源之一,創造更環保的便利商店!