2015 年聯合國 196 個國家在法國簽訂《巴黎協議》,希望透過多國合作減緩氣候暖化,2021 年 128 國家更共同立下 2050 年全球淨零碳排願景,除了各國政府,多數全球大型企業也著手制定減碳規範,並要求供應商配合。

在此態勢下,ESG 早已成為剛性需求,企業的考量已經從「需不需要做?」轉為「如何做?」對此,台達機電事業群技術發展處資深課長何昌明認為,減碳與零碳目標看似龐大,但實際執行仍有方向可循,「事實上只要先從生活周邊的設備做起,就會有意想不到且顯著的節能效果,而其中『流體設備』就是最具指標的案例之一。」他指出,這項在企業運作、生活機能中扮演重要角色的設備,非常適合作為減碳的第一步。

所謂「流體設備」,指的是負責控制水、空氣這類流動體的機台設備,例如水泵、空壓機、空調(HVAC)、水處理系統都屬於此類。這些設備與民眾生活、企業活動乃至於國家運作息息相關。

「流體設備」存在於生活中不起眼的角落

例如,幾乎家家戶戶都需要利用水泵將自來水抽取到水塔;企業或工廠等大型室內空間則需要冰水主機調節溫度;現代城市則透過水處理系統提供民眾潔淨水源。由此來看,流體設備已成為現代社會密不可分的一部分,「也因此這類設備不僅數量眾多,而且往往是不停歇地長時間運作,所耗損的電力非常龐大,如果能有效管控,節能效益非常可觀。」

要讓流體設備節能,必須先了解設備的架構與運作方式。流體設備的基本架構包括泵浦、變頻器、控制器和人機介面,其運作方式是:當供水壓力不足、水溫過高等,啟動泵浦與風機,並利用人機介面及控制器操控變頻器,藉此降低馬達轉速,提供穩定水量和風量,同時實現節能的效果。

何昌明解釋,「這指的是主要架構和運作方式,不同應用的設備依照場域特殊需求增加額外部件。」例如水處理系統除了裝置水位和水質感測器之外,還會搭配有圖控系統(SCADA)協助管理者遠端掌握整體狀態。

上述架構和運作方式在各場域行之有年,不過流體設備的角色就像城市下水道,角色雖然吃重但在生活中並不顯眼,因此只要穩定運轉,絕大多數使用者並不會特意了解能耗有無最佳化?維修成本是否合理?等問題。

有效控管流體設備,能帶來顯著能源效益!企業如何踏出減碳第一步?

「過去這些問題或許少人在意,但現今成為了企業減碳作為的優先要務之一。」何昌明接著點出現行流體設備的四大運作痛點,這包括:運轉數據不透明、能耗成本高、體積大、維護不易。

何昌明解釋目前流體設備的運作方式是水壓不足時就啟動,設備的運作時間、使用電力等數據完全沒有紀錄。再者,多數流體設備建置年代久遠,除了所使用的馬達能效比偏低,造成電能無謂耗損外,過大的設備體積往往占掉寶貴的室內空間,而且子系統分散各處,也讓維修工作效益不彰,「要解決這些痛點,必須從終端設備和整體系統兩處著手。」

何昌明指出,設備部分必須注重效能和能耗,系統方面則要有網路架構與智慧化管理功能。

「台達深耕自動化領域多年,擁有完整的軟硬體產品線,可以協助設備與系統業者打造高效能、智慧化流體系統。」台達的流體設備硬體產品線包括各種電表、變頻器、驅動器、控制器、網路通訊模組、乙太網路交換器、雲端路由器和人機介面。其中,更有針對流體行業打造的專用產品,例如:風機水泵專用變頻器、背負式水泵一體機等;軟體管理系統則有 工業圖控系統 DIAView 與 VTScada 與工業能源管理系統 DIAEnergie 等。

「台達的軟硬體產品可構建出能耗使用最佳化的流體管理系統。」何昌明描繪此系統的智慧化運作樣貌,此系統採用 IE3、IE4 甚至更高等級的高能效比馬達(編按:IE 為 International Efficiency 縮寫,指馬達效率,由國際電工委員會 IEC 定義,能效等級數字越大表示效率越好),從終端就可省下大量電費。

而變頻器和控制器則會視當下狀態自動調節馬達轉速,現場人員可由友善的人機介面輕鬆控制機台。在此同時,系統中所有設備的運作狀態、電力使用資訊都將經由網路通訊模組傳輸到後端管理平台,管理者可從 中央監控系統掌握空氣、水源品質,或利用能源管理系統了解各終端的電能使用資訊,並藉此制定出最佳化用電策略。

企業應正視流體設備帶來的節能效益

何昌明表示,台達不僅產品線完整,而且相容性極佳,更可輕鬆整合業者既有的自動化設備,使用者可視自身需求選擇單一產品,或藉由一站式服務完成整體系統建構,「現在已有製造業者導入我們的解決方案,並因此獲得明顯的節能效益。」

其中一起成功案例是台灣的金屬加工業者,運用台達方案精準掌握廠內的能源數據,進行需量與電價分析,從而訂定最佳化節能方案;另一起則是科技大廠,透過分析台達設備可視化冰水主機的數據,設計出系統的健康診斷功能並優化節能機制。

此外,還有眾多不同領域的企業導入台達流體設備解決方案系統,「這不僅顯示台達產品品質受到肯定,同時也可看出流體設備市場的節能需求已經浮現,台灣企業應該開始正視這類設備的節能效益,由此踏出減碳的第一步。」

(本文提供合作夥伴轉載。)