地球氣候快速變化,2050 淨零碳排成為各國政府與產業的共識。台灣身為全球製造業重鎮,各類型產業的近期紛紛制定出各種環境保護策略,相較於以往多採觀望態度,台灣企業的動作之所以轉趨積極,除了社會責任意識抬頭外,歐美市場法規與大型客戶對供應鏈廠商的嚴苛減碳要求也是其一。

隨著近幾年智慧化趨勢加快,現代企業對無人工廠、智慧交通…等系統設備的倚賴和使用量越來越大,工業領域對電力需求急速增長。

台達長期耕耘工業和醫療電源領域,認為企業如果要同時落實智慧化與減碳願景,就必須調整思維與做法,而提升設備的用電效率,則是最優先的步驟,因為這不但對內部流程的影響最低,也更即時有效

圖說:智慧化趨勢加快,先進工廠對自動化設備的倚賴和使用量越來越大,電力需求急速增長。

數位轉型已無法滿足?「雙軸轉型」才是最佳策略

台達工業電源事業部總經理江有鍊指出,近幾年全球掀起數位轉型浪潮,企業希望透過營運思維的轉換與新技術的導入,打造全新商業模式,「不過現在數位轉型顯然已經不夠,企業還必須加上『零碳轉型』,雙軸轉型下才能確保企業的永續未來。」

圖說:台達工業電源事業部總經理江有鍊指出,現代企業必需同步進行數位、零碳雙軸轉型。

然而「零碳」的目標宏大,即便是全球大型企業也無法一夕達標。為了兼顧業務成長與減碳願景,必須循序漸進、檢視內部流程、可以先從影響電力使用效率最大的問題著手,之後用電行為改變與策略制定才有意義。

根據台達長期投入電源領域的經驗,現在工業應用的電源在效率上有極大的改善空間,例如對「PFC」(power factor correction,功率因數校正電路)的不重視就是其中一項。

增加功率因數校正設計,大幅降低虛功率損耗!

江有鍊表示,電源除了提供實功率給予終端設備之外,功率因數的高低會決定虛功率損耗的大小,在交流供電下由於不同的負載特性會讓電壓與電流出現相位差,特別在工廠端設備,大都屬於電感性負載,因此產生更多的虛功率,這些會是電力系統上的損失,而 PFC 就是用來降低虛功率損耗的電路

至於有沒有 PFC 會差多少?一般沒有 PFC 的電源供應器,整體功率因數大約是 60%,也就是損耗了 40% 的虛功率;如果加入設計良好的 PFC,功率因數則可達 95% ~ 99%,輸入電力的虛功率損耗最多只剩下 5% ,除了可見的實際損耗外,電源供應器還會有隱藏耗電成本。

此外,在電源發生的這些損耗都會轉變成熱能,高損耗所帶來的高熱能及高溫下會影響設備的穩定性,因此企業必須另外增加空調或系統空間等熱處理成本,額外造成能耗提高。

在整個工業環境中,所有的設備在運作時,方方面面都存在電源轉換效率低下、能源浪費的情況,對企業來說這些是可以避免的成本支出,對環境保護來說更有重大的影響。江有鍊指出:「面對這些問題,企業必須做出改變。而採用高效能電源設備產品,是最簡單快速,且可馬上看到效果的做法。」

轉換效率高、體積小,輔助企業降低額外成本的首要解方!

台達在過去數十年來,不斷深耕電力電子領域,並在十多年前開始投入工業電源的開發,相繼推出各類設備需求的電源產品,包括導軌型、平板型、基板型、可配置型、封閉式等電源供應器以及適配器等,產品線豐富完整,暢銷全球。

台達工業電源最大的特色就是電源轉換效率高於業界其他品牌,且符合全球安全規範,因此廣泛受到各地客戶青睞。

目前最新推出的超薄導軌型工業電源 Force-GT 系列,廣獲多家客戶的好評。該系列的480 W / 24 V 與 48 V 兩款機型更在今年初成為全球第一個取得 80 PLUS 工業級 115 V 白金牌認證的電源產品。

Force-GT 系列整體轉換效率最高可達 95%,且輸出功率不減額,江有鍊點出:「這些設計可以大幅提高能源使用效率、減少電能耗損,降低企業的額外成本。」 

除了高轉換效率外,Force-GT 系列的另一個亮點是體積小。相較台達前一代導軌型電源,Force-GT 系列外型寬度比前一代產品縮減最高達50%,也是市場上相同功率中體積最小的產品

小體積、高功率密度,再加上 -30~70 的寬範圍使用溫度設計,讓這款產品的應用彈性大增,從高階製程設備、半導體設備、工業機械手臂等,到太陽能、風能等新能源設備,都可採用 Force-GT 系列。

此外,台達秉持以提升客戶使用經驗為目標,在 Force-GT 系列單相機型導入使用者友善的專利機構設計 – 電源安裝模組。

以往,業界傳統的導軌電源安裝之後,若要再重新移動、裝卸,需要使用螺絲起子費力地由底部撬開卡勾才能卸下產品。

台達開發專利電源安裝模組,並導入於新款導軌型電源 (包含 Force-GT 和 LYTE II 系列),使用者藉著槓桿原理,用不到原本十分之一的力量即可輕鬆、快速取下電源產品,大幅提高安裝、維修更換的便利性。

江有鍊表示,「『環保 節能 愛地球』不只是經營使命,我們也將它融入在企業營運策略與產品開發中。Force-GT 系列的各種電力轉換、效率優化和使用友善的設計,完全展現了台達的技術能力與企業理念。」

5G 和新能源應用崛起!如何更優化設備效能?

在實務上,Force-GT 系列應用遠不止於工業領域。近年來,因為 5G 網路和物聯網開始快速發展,分散式機房或基地台據點快速增加,對電力供應產品的需求也不斷成長。

Force-GT 高效、穩定、體積小的特性,適合設置於 5G 基地台分散式機房或基地台,優化系統設備的用電效率,帶給客戶高穩定、高效能、高安全性的電力環境。

此外,因應氣候變遷,各國對於新能源利用如風力、太陽能等開發建置在近幾年逐漸加快腳步,因此相關設備的電力系統更成為重中之重。

由於這類設備安裝的環境通常是在戶外,且所在環境的氣候從極寒到炎熱都很常見,更是加倍考驗電源產品的耐受度和保護力。Force-GT 系列的寬溫設計,可在零下 -30℃~70℃ 的環境中穩定運作,滿載環境最高可達60℃,並具備零下- 40℃ 冷啟動能力,滿足各種嚴苛環境的應用需求,廣受全球相關產業客戶的關注。

完整能源政策第一步:導入優良電源產品

隨著地球環境的持續惡化,各國政府與產業對節能減碳越來越重視。對此趨勢,江有鍊指出,導入高效可靠的電源產品,不僅可減輕地球的負擔,也能降低自身的電力使用成本,因此台灣企業本身應該要儘快調整既有的能源政策與作為,為社會與企業創造雙贏。

「台達不只是電源產品供應商,同時也是使用者;一般企業會遇到的問題,同樣也發生在我們身上。為了力行環保節能愛地球,台達要求企業內部各單位訂定減碳目標、實施內部碳定價等措施。

「在推動這些減碳目標過程中所遇到的挑戰與痛點,都會成為產品設計的參考,因此所推出的產品均可滿足客戶最真實、迫切的需求,也讓台達與所有客戶、夥伴可以一起實踐『環保 節能 愛地球』。」

圖片來源:台達電源及系統