解析電能管理需量控制之節(jié)能效益-臺灣能源技術服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會課件

解析電能管理需量控制之節(jié)能效益2007/06/27演講者：吳清圳12/22/20221解析電能管理需量控制之節(jié)能效益2007/06/27演講者：吳內(nèi)容大綱前言電能管理與需量控制之關連性電能管理目的與效益需量控制技術之探討一般電力需量監(jiān)視控制管理系統(tǒng)主要構成電能管理需量監(jiān)控之實務重點技術案例介紹結論2內(nèi)容大綱前言2一、前言節(jié)能方式分二大方法：從硬體設備改善，如加裝變頻器、高效率馬達、進相補償電容器等等，進行節(jié)能。從軟體方面改進，製程改善、系統(tǒng)調(diào)整、管理調(diào)控等，可大幅降低能源費用，通常以軟體方式所投資的成本低，所產(chǎn)生的效益大，最值得大力宣導。 採用智慧型電能管理監(jiān)控裝置，透過管理手段提高能源使用效率，達到合理用電降低用電成本支出。也是經(jīng)濟部能源局頒定「節(jié)能經(jīng)濟措施推動計劃」中加強電能管理提高能源效率之方案執(zhí)行。3一、前言節(jié)能方式分二大方法：3需量同步問題執(zhí)行過程中由於臺灣電力公司未開發(fā)需量同步訊號介面，所以同步問題一直無法解決導致電能管理很難落實。歷經(jīng)多次會商結果，在87-89年由經(jīng)濟部所屬之臺灣電力公司協(xié)助中小企業(yè)研發(fā)符合臺灣地區(qū)使用之本土化智慧型電力需量監(jiān)控裝置，由88、89二年度國科會電力科技產(chǎn)業(yè)學術合作研究計劃測試證實對空調(diào)設備之尖峰負載有抑低10-15%之調(diào)控效益以及需量同步誤差在0.5%以內(nèi)，值得全面推廣。4需量同步問題4全面推廣本土化之智慧型電能管理監(jiān)控裝置軟/硬體研發(fā)成功後，從91年～94年全面展開推廣業(yè)務也獲得良好的回應。95年底由綠基會完成了電能管理需量控器之Q&A手冊詳細內(nèi)容可閱覽綠基會網(wǎng)站(.tw)。5全面推廣5節(jié)約能源及提高能源效益二項任務是降低用電成本最捷徑的方法，但必須有能源管理之專業(yè)技術，因此廿一世紀主流之新興行業(yè)就是能源技術服務業(yè)(EnergyServiceCompanies/ESCO)。能源服務的項目很多，其中以空調(diào)設備之節(jié)能最有績效，因為空調(diào)設備所造成的尖峰需量高達30%以上?？照{(diào)設備之節(jié)能可從設備之性能及運轉(zhuǎn)方式來提高效益；其中以舒適度為運轉(zhuǎn)指令可節(jié)省10～15%之電費正是ESCO業(yè)務之商機。6節(jié)約能源及提高能源效益二項任務是降低用電成本最捷徑的方法，但談到ESCO業(yè)務最有爭議的議題就是績效驗證M&V項目如何爭取兩方合意，除了建立互信互惠之基本原則，最好的認定是有明確的數(shù)據(jù)佐證，為此可能花費很多量測之費用增加建置的成本而影響整體效益，為著能議定最佳的基準線(BaseLine)所以建置前之資料儘量能完整。建構智慧型電能管理監(jiān)控裝置，可完整的記錄用電之背景資料及建置後之節(jié)能績效核對，可以一目瞭然符合IPMVPOPTION-B之驗證方式，在未來ESCO業(yè)務推展上智慧型電能管理監(jiān)控裝置做為先鋒一點也不為過。7談到ESCO業(yè)務最有爭議的議題就是績效驗證M&V項目如何爭取二、電能管理與需量控制之關連性(1)電能管理的定義經(jīng)由儀表及時(ONTIME)量測用電趨勢之資料記錄(時、日、月、年之負載率及最大需量值(KW)日、月、年之總用電量(KWH)加以分析，然後透過管理手段適度調(diào)控負載，提高用電效率達到合理用電之管理，減少能源的浪費。舒適度控制模組8二、電能管理與需量控制之關連性(1)電能管理的定義舒適度(2)需量控制基本認知

合理使用電力，降低基本電費的支出。契約需量是電力公司為保障電力系統(tǒng)安全，要求用電戶必須依據(jù)需量的定義，計算負載所需的需量，並訂定合約；電力公司據(jù)此契約需量準備電力，同時為保證用戶履行合約而訂定超約用電處理原則。9(2)需量控制基本認知9(3)需量之定義

臺電的需量單位以每15分鐘內(nèi)有效累積電力量值。每十五分鐘為一週期瞬時有效電力kW瞬時需量值kW以有效電力的平均累積電力量值為需量值10(3)需量之定義每十五分鐘為一週期瞬時有效電力kW瞬時需(4)最大需量之定義需量是電力公司為保障電力系統(tǒng)安全而定的，需量單位以某一特定時段內(nèi)有效累積電力量值以臺灣而言，每一需量週期為15分鐘，所以一天24小時共有96次需量週期，其中最大值就是當日的最大需量。假設一天96次需量中其中只有一次最大需量為120KW，其他都是在100KW內(nèi)，當日的總用電量2400KWH：2400(KWH)/24小時120(KW) 若將最大需量120KW控制在100KW時其負載率為100%，兩者相差近17%之效率。

負載率=X100=83%11(4)最大需量之定義負載率=X100=83%11(5)何謂超約用電？每月最大電力需量超過與臺電簽訂的契約容量。超約用電：超約用電超出契約容量在10%以下部分，按適用電價之二倍計收基本電費；超出10%以上部分，按適用電價之三倍計收基本電費。12(5)何謂超約用電？12(6)同步式與滑動式監(jiān)視之分別同步式如臺電之監(jiān)視方式，滑動式又稱(ROLLINGDEMAND)係最近需量監(jiān)視之潮流，連續(xù)性之滑動式需量監(jiān)視，由於臺電之同步訊號尚未開放，所以滑動式需量監(jiān)視需要校對，使用上不方便。

13(6)同步式與滑動式監(jiān)視之分別13(7)電能管理與需量控制兩者之關連性需量控制乃是電能管理的一環(huán)執(zhí)行需量控制時，必須以電能管理之資料分析後，再執(zhí)行才不會影響用電品質(zhì)及設備壽命，否則需量控制就失去控制之意義。就如同醫(yī)生看診必須有病人之身體檢查資料才能判定治療及藥方一樣，兩者之間是相輔相成。

14(7)電能管理與需量控制兩者之關連性14三、電能管理目的與效益

減少流動電費(kWh)：效益(10-15%)應用智慧型電能管理監(jiān)控裝置(W.P.M.D.)之任務週期調(diào)控模組，在不影響空調(diào)品質(zhì)之前題下，執(zhí)行各空調(diào)箱之控制以及配合舒適度控制模組來調(diào)控主機減少流動電費。

減少基本電費(kW)：效益(10-15%)應用智慧型電能管理監(jiān)控裝置(W.P.M.D.)之預先演算需量值來調(diào)控各主機進行卸載抑低最大需量，可減少基本電費及超約罰款。15三、電能管理目的與效益減少流動電費(kWh)：效益(10-節(jié)省流動電費之策略(1)舒適度(PMV)控制程式之建立應用任務週期控制程式整合界面與舒適度(PMV)控制程式(PredictedMeanVote)結合，改變調(diào)控指令把一般以溫度為調(diào)控指標之方式改用舒適度(PMV)為調(diào)控指標。調(diào)控之常數(shù)包含室內(nèi)出風口溫度、風量、濕度、輻射熱及活動率…等參數(shù)，經(jīng)調(diào)控後實際運轉(zhuǎn)之節(jié)能效益高達15～30%之多。應用上極大之突破。16節(jié)省流動電費之策略16舒適度(PMV)指標17舒適度(PMV)指標17(2)舒適度控制策略a.一般以溫度為控制指標，長時間運轉(zhuǎn)並非最佳化運轉(zhuǎn)模式，產(chǎn)生能源浪費，建立電能管理需量控制與空調(diào)舒適度，做到最佳化的對應運轉(zhuǎn)模式。b.空調(diào)系統(tǒng)中，空氣中之溫濕度等多為非線性變化，空調(diào)舒適度屬多輸入多輸出之非線性、時變、不確定之耦合狀況。18181919c.舒適度之指標：有效溫度ET(EffectiveTemperature)d.人體熱平衡及舒適度的元要素以溫度、濕度、幅射溫度、穿衣量、氣流速、優(yōu)劣狀態(tài)等條件所決定。e.以舒適指標值中之乾球溫度、幅射溫度與風速三變數(shù)，作為輸入變數(shù)、控制輸出量的依據(jù)。f.將室內(nèi)溫度和濕度等非線性變數(shù)設立資料庫，利用程式計算空調(diào)負荷以自動決定有效溫度圖上，達到最佳工作點及溫、濕度設定值，輸出參考信號至電能管理需量控制設備，以維持最佳的冰水主機運轉(zhuǎn)之主控出水溫度。20c.舒適度之指標：有效溫度ET(EffectiveTem2121節(jié)省基本電費有效控制技術電腦根據(jù)用電戶依照契約電力設定之目標電力值，在依目前使用中之電力變化傾向及對應已使用過之電力變化資料，應用智慧型CPU之FUZZY演算，可即時計算出電力需量預測值，並依設定指令適時發(fā)出執(zhí)行(或解除)、警報及負載調(diào)控。22節(jié)省基本電費有效控制技術22應用智慧型電能管理監(jiān)控裝置（W.P.M.D.）之預先演算需量值來調(diào)控各主機進行卸載抑低最大需量，可減少基本電費及超約罰款。目標現(xiàn)在電力現(xiàn)在電力預測電力限界電力目標電力警報解除點警報發(fā)生點效益：10～15%23應用智慧型電能管理監(jiān)控裝置（W.P.M.D.）之預先演算需量四、需量控制技術之探討(1)一般需量控制器預測型態(tài)之方式利用用電增加率預測利用過去電力狀況及目前發(fā)生的量測值利用某段時間內(nèi)有效電力的均值預測利用正在進行的需量值預測(2)規(guī)劃性的需量控制技術尖峰消除(PeakClipping)負載轉(zhuǎn)移負載曲線谷底填充能源節(jié)約24四、需量控制技術之探討(1)一般需量控制器預測型態(tài)之方式2(3)強迫性的需量控制技術若預測到可能超約時，可經(jīng)由事先設計的控制方式，將負載預先且暫時的停用。

(4)空調(diào)負載之控制技術中央空調(diào)系統(tǒng)箱型空調(diào)機之控制技術窗型及分離式冷氣之控制為直接或間接控制壓縮機電源方式與箱型空調(diào)機大致相同，視用途來規(guī)劃。(5)電熱負載控制佔電力負載比率很大，是非常值得控制設備。25(3)強迫性的需量控制技術25(6)動力馬達之控制列入負載需量情況之分臺／分組／分區(qū)或分段控制(StepControl)，有顯著效益。

(7)電爐負載之控制所以如何有效的控制是視運轉(zhuǎn)功能做適當之操控管理，可獲得相當節(jié)電省錢成效。(8)照明節(jié)電控制規(guī)劃「全面照明」及「重點照明」，分區(qū)/分室/分迴路，依使用需求規(guī)則可「人控」或「時控」或「配合光度計及感溫計自動控制」之操控管理，可節(jié)省可觀節(jié)電效益。

26(6)動力馬達之控制26五、一般電力需量監(jiān)視控制管理系統(tǒng)主要構成需量控制系統(tǒng)主要構成:(1)需量管理用計器(2)PULSE轉(zhuǎn)換器(3)需量控制器(4)KW顯示器(5)PC電腦(6)印表機(7)磁碟機

(8)終端監(jiān)視器(9)電力量計KW(10)KW合成器(11)其它類比信號(12)負載控制器(13)警報輸出(14)尖峰用電控制管理及可停機次要負載27五、一般電力需量監(jiān)視控制管理系統(tǒng)主要構成需量控制系統(tǒng)主要構2828六、電能管理需量監(jiān)控之實務重點技術(1)成敗關鍵技術主要內(nèi)容確實有節(jié)能效益並可隨時查驗續(xù)效。準確度高，總誤差在1%以內(nèi)。性能穩(wěn)定，不易受干擾檔機或故障。設備壽命週期長10年。完整的單機系統(tǒng)，操作簡單。29六、電能管理需量監(jiān)控之實務重點技術(1)成敗關鍵技術主要內(nèi)價位適當，投資報酬率2.5年內(nèi)收回。維護費用少。系統(tǒng)擴充性佳，可隨著用電成長調(diào)整，不必更新設備。有法人單位驗證。30價位適當，投資報酬率2.5年內(nèi)收回。30(2)節(jié)能績效驗證 (IPMVP；InternationalPerformanceMeasurementandVerificationProtocol)

M&V選項節(jié)能效益計算OPTIONA選項Ａ：以測量設備的性能為主，測量或約定操作的因素，和每年驗證的「覆行的潛力」。工程計算OPTIONB選項Ｂ：設備或系統(tǒng)在整個合約期間內(nèi)，定期或者連續(xù)的量測。使用量測數(shù)據(jù)的工程計算OPTIONC選項Ｃ：以整個大樓或大廠的公用儀錶或分錶數(shù)據(jù)為主，讚天氣和／或其它因素作為調(diào)整因子。公用儀錶數(shù)據(jù)的分析OPTIOND選項Ｄ：以大樓或者製程的電腦模擬計算為主，用量測數(shù)據(jù)來校正模擬計算。比較不同的模型31(2)節(jié)能績效驗證M&V選項節(jié)能效益計算OPTIONA工程(3)節(jié)能看板範例(省錢看得見)32(3)節(jié)能看板範例(省錢看得見)32七、案例介紹(臺南市XX文化中心效益報告)

(1)概述智慧型電能管理監(jiān)控裝置主要用途是：提升電能使用效益(kW)。提升電能使用效益可做合理用電需量(kW)調(diào)控，避免或減少超約受罰。節(jié)約電能(kWh)。節(jié)約電能可以節(jié)省流動電費(kWh)。

前二項用途均能達到節(jié)能目的。33七、案例介紹(臺南市XX文化中心效益報告)(1)概述33落實電能管理之監(jiān)控裝置研發(fā)由經(jīng)濟部所屬事業(yè)協(xié)助中小企業(yè)推動研究發(fā)展計劃由臺電公司補助交給臺北科大在八十九年完成符合臺灣地區(qū)供電系統(tǒng)專用的”智慧型電力監(jiān)控裝置”及”中央空調(diào)主機降載控制器”。經(jīng)行政院國科會於八十八年度電力科技產(chǎn)業(yè)學術合作研究計劃進行實際測試及系統(tǒng)調(diào)控，證實有10~15%實質(zhì)效益；能源局於九十年開始全面推廣並將研發(fā)成果轉(zhuǎn)移民間企業(yè)執(zhí)行業(yè)務。34落實電能管理之監(jiān)控裝置研發(fā)由經(jīng)濟部所屬事業(yè)協(xié)助中小企業(yè)推動研

12個月以來用電情況統(tǒng)計資料如下：3512個月以來用電情況統(tǒng)計資料如下：35(2)95年度用電歷史資料圖表

36(2)95年度用電歷史資料圖表36(3)用電資料分析目前契約容量：1,000kW。經(jīng)統(tǒng)計貴中心在95年7月產(chǎn)生輕微的超約罰款金額共計NT$7,155元。95年最大需量發(fā)生在7月份為1,016kW，最小需量發(fā)生在3月份為342kW，相差674kW(佔契約容量約67%)。

37(3)用電資料分析37(4)分析報告依據(jù)貴中心所提供之資料，於95年最大需量發(fā)生在7月份為1,016kW，超過契約容量16kW。依據(jù)貴中心所提供之資料，能配合調(diào)控負載設備約可提撥105kW之調(diào)控容量。中央空調(diào)主機60噸12臺箱型冷氣機10噸5臺分離式冷氣3噸11臺冷卻水塔風扇馬達10HP10臺38(4)分析報告38為臺電的最大需量記錄方式是每15分鐘為一週期，以有效電力的平均累積電力量值為需量單位，臺電之電費計價是以每個月為單位，所以以30天計算每天有96次週期X30天共計2,880次的15分鐘需量週期，只要其中有一次是最大值就是以此次為當月的最大需量值。調(diào)查研究報告每個月的最大需量值都沒有超過5%，所以建構W.P.M.D.調(diào)控轉(zhuǎn)移尖峰負載是當務之急。依據(jù)國科會於八十八年度電力科技產(chǎn)業(yè)學術合作研究計劃進行實際測試及系統(tǒng)調(diào)控，證實有10-15%實質(zhì)效益；能源局為著提高能源使用效益從九十年度開始全面推廣落實電能管理監(jiān)控裝置。39為臺電的最大需量記錄方式是每15分鐘為一週期，以有效電力的平(5)綜合效益節(jié)電調(diào)控105kW減少基本電費NT$245,000.需量調(diào)控70kW減少流動電費NT$80,000.全年度綜合效益可達約NT$325,000.電能管理監(jiān)控系統(tǒng)裝置使用壽命約十年以上。十年內(nèi)可節(jié)省電費約為NT$3,250,000.40(5)綜合效益40(6)效益曲線圖

改善後最大需量契約容量1000KW節(jié)能效益：105KW改善前最大需量41(6)效益曲線圖改善後契約容量1000KW節(jié)能效益：改善(7)節(jié)能績效驗證(IPMVPOPTIONB;InternationalPerformanceMeasurementandVerificationProtocol)

談到ESCO業(yè)務最有爭議的議題就是績效驗證M&V(MeasurementandVerification)項目如何爭取兩方合意，除了建立互信互惠之基本原則，最好的認定是有明確的數(shù)據(jù)佐證，為著能議定最佳的基準線(BASELINE)，所以建置前之資料儘量能完整，此時建構智慧型電能管理監(jiān)控裝置，可記錄用電之背景資料及建置後之節(jié)能績效核對，可以一目瞭然，符合IPMVPOPTIONB之驗證方式，在未來ESCO業(yè)務上智慧型電能管理監(jiān)控裝置做為先鋒一點也不為過。42(7)節(jié)能績效驗證(IPMVPOPTIONB;Int八、結論化石燃料逐漸耗盡所帶來的全球「能源危機」與二氧化碳溫度氣體排放的”地球環(huán)保問題”將是廿一世紀初期二項最大嚴重的問題。我國能源短缺97%以上依賴進口，導致能源成本高漲，有效的”節(jié)電又節(jié)能”是當前最重要的課題。由於能源用戶面對節(jié)電、節(jié)能之技術不夠成熟，耽憂所投下之資金無法回收，所以效益不彰。43八、結論化石燃料逐漸耗盡所帶來的全球「能源危機」與二氧化碳溫在工業(yè)及非製造業(yè)已有數(shù)百個不同的應用成功案例，應用上大致主要控制管理，空調(diào)(冰水主機、箱型機、集中管理之窗型機)、抽排風機、給水泵、及可暫停或間歇運轉(zhuǎn)與可移轉(zhuǎn)離峰運轉(zhuǎn)之製程負載，其系統(tǒng)合理規(guī)劃，可抑低尖峰用電約5%~15%左右，並減少用電量

5-15%及增加電氣設備裕度效益，其投資回收年限約2-3年內(nèi)。依成功案例統(tǒng)計，電能管理需量控制裝置規(guī)模，高壓用戶契約容量300kW以上者較符合投資效益。44在工業(yè)及非製造業(yè)已有數(shù)百個不同的應用成功案例，應用上大致主要敬請指教Q&A12/22/202245敬請指教Q&A12/19/202245解析電能管理需量控制之節(jié)能效益2007/06/27演講者：吳清圳12/22/202246解析電能管理需量控制之節(jié)能效益2007/06/27演講者：吳內(nèi)容大綱前言電能管理與需量控制之關連性電能管理目的與效益需量控制技術之探討一般電力需量監(jiān)視控制管理系統(tǒng)主要構成電能管理需量監(jiān)控之實務重點技術案例介紹結論47內(nèi)容大綱前言2一、前言節(jié)能方式分二大方法：從硬體設備改善，如加裝變頻器、高效率馬達、進相補償電容器等等，進行節(jié)能。從軟體方面改進，製程改善、系統(tǒng)調(diào)整、管理調(diào)控等，可大幅降低能源費用，通常以軟體方式所投資的成本低，所產(chǎn)生的效益大，最值得大力宣導。 採用智慧型電能管理監(jiān)控裝置，透過管理手段提高能源使用效率，達到合理用電降低用電成本支出。也是經(jīng)濟部能源局頒定「節(jié)能經(jīng)濟措施推動計劃」中加強電能管理提高能源效率之方案執(zhí)行。48一、前言節(jié)能方式分二大方法：3需量同步問題執(zhí)行過程中由於臺灣電力公司未開發(fā)需量同步訊號介面，所以同步問題一直無法解決導致電能管理很難落實。歷經(jīng)多次會商結果，在87-89年由經(jīng)濟部所屬之臺灣電力公司協(xié)助中小企業(yè)研發(fā)符合臺灣地區(qū)使用之本土化智慧型電力需量監(jiān)控裝置，由88、89二年度國科會電力科技產(chǎn)業(yè)學術合作研究計劃測試證實對空調(diào)設備之尖峰負載有抑低10-15%之調(diào)控效益以及需量同步誤差在0.5%以內(nèi)，值得全面推廣。49需量同步問題4全面推廣本土化之智慧型電能管理監(jiān)控裝置軟/硬體研發(fā)成功後，從91年～94年全面展開推廣業(yè)務也獲得良好的回應。95年底由綠基會完成了電能管理需量控器之Q&A手冊詳細內(nèi)容可閱覽綠基會網(wǎng)站(.tw)。50全面推廣5節(jié)約能源及提高能源效益二項任務是降低用電成本最捷徑的方法，但必須有能源管理之專業(yè)技術，因此廿一世紀主流之新興行業(yè)就是能源技術服務業(yè)(EnergyServiceCompanies/ESCO)。能源服務的項目很多，其中以空調(diào)設備之節(jié)能最有績效，因為空調(diào)設備所造成的尖峰需量高達30%以上?？照{(diào)設備之節(jié)能可從設備之性能及運轉(zhuǎn)方式來提高效益；其中以舒適度為運轉(zhuǎn)指令可節(jié)省10～15%之電費正是ESCO業(yè)務之商機。51節(jié)約能源及提高能源效益二項任務是降低用電成本最捷徑的方法，但談到ESCO業(yè)務最有爭議的議題就是績效驗證M&V項目如何爭取兩方合意，除了建立互信互惠之基本原則，最好的認定是有明確的數(shù)據(jù)佐證，為此可能花費很多量測之費用增加建置的成本而影響整體效益，為著能議定最佳的基準線(BaseLine)所以建置前之資料儘量能完整。建構智慧型電能管理監(jiān)控裝置，可完整的記錄用電之背景資料及建置後之節(jié)能績效核對，可以一目瞭然符合IPMVPOPTION-B之驗證方式，在未來ESCO業(yè)務推展上智慧型電能管理監(jiān)控裝置做為先鋒一點也不為過。52談到ESCO業(yè)務最有爭議的議題就是績效驗證M&V項目如何爭取二、電能管理與需量控制之關連性(1)電能管理的定義經(jīng)由儀表及時(ONTIME)量測用電趨勢之資料記錄(時、日、月、年之負載率及最大需量值(KW)日、月、年之總用電量(KWH)加以分析，然後透過管理手段適度調(diào)控負載，提高用電效率達到合理用電之管理，減少能源的浪費。舒適度控制模組53二、電能管理與需量控制之關連性(1)電能管理的定義舒適度(2)需量控制基本認知

合理使用電力，降低基本電費的支出。契約需量是電力公司為保障電力系統(tǒng)安全，要求用電戶必須依據(jù)需量的定義，計算負載所需的需量，並訂定合約；電力公司據(jù)此契約需量準備電力，同時為保證用戶履行合約而訂定超約用電處理原則。54(2)需量控制基本認知9(3)需量之定義

臺電的需量單位以每15分鐘內(nèi)有效累積電力量值。每十五分鐘為一週期瞬時有效電力kW瞬時需量值kW以有效電力的平均累積電力量值為需量值55(3)需量之定義每十五分鐘為一週期瞬時有效電力kW瞬時需(4)最大需量之定義需量是電力公司為保障電力系統(tǒng)安全而定的，需量單位以某一特定時段內(nèi)有效累積電力量值以臺灣而言，每一需量週期為15分鐘，所以一天24小時共有96次需量週期，其中最大值就是當日的最大需量。假設一天96次需量中其中只有一次最大需量為120KW，其他都是在100KW內(nèi)，當日的總用電量2400KWH：2400(KWH)/24小時120(KW) 若將最大需量120KW控制在100KW時其負載率為100%，兩者相差近17%之效率。

負載率=X100=83%56(4)最大需量之定義負載率=X100=83%11(5)何謂超約用電？每月最大電力需量超過與臺電簽訂的契約容量。超約用電：超約用電超出契約容量在10%以下部分，按適用電價之二倍計收基本電費；超出10%以上部分，按適用電價之三倍計收基本電費。57(5)何謂超約用電？12(6)同步式與滑動式監(jiān)視之分別同步式如臺電之監(jiān)視方式，滑動式又稱(ROLLINGDEMAND)係最近需量監(jiān)視之潮流，連續(xù)性之滑動式需量監(jiān)視，由於臺電之同步訊號尚未開放，所以滑動式需量監(jiān)視需要校對，使用上不方便。

58(6)同步式與滑動式監(jiān)視之分別13(7)電能管理與需量控制兩者之關連性需量控制乃是電能管理的一環(huán)執(zhí)行需量控制時，必須以電能管理之資料分析後，再執(zhí)行才不會影響用電品質(zhì)及設備壽命，否則需量控制就失去控制之意義。就如同醫(yī)生看診必須有病人之身體檢查資料才能判定治療及藥方一樣，兩者之間是相輔相成。

59(7)電能管理與需量控制兩者之關連性14三、電能管理目的與效益

減少流動電費(kWh)：效益(10-15%)應用智慧型電能管理監(jiān)控裝置(W.P.M.D.)之任務週期調(diào)控模組，在不影響空調(diào)品質(zhì)之前題下，執(zhí)行各空調(diào)箱之控制以及配合舒適度控制模組來調(diào)控主機減少流動電費。

減少基本電費(kW)：效益(10-15%)應用智慧型電能管理監(jiān)控裝置(W.P.M.D.)之預先演算需量值來調(diào)控各主機進行卸載抑低最大需量，可減少基本電費及超約罰款。60三、電能管理目的與效益減少流動電費(kWh)：效益(10-節(jié)省流動電費之策略(1)舒適度(PMV)控制程式之建立應用任務週期控制程式整合界面與舒適度(PMV)控制程式(PredictedMeanVote)結合，改變調(diào)控指令把一般以溫度為調(diào)控指標之方式改用舒適度(PMV)為調(diào)控指標。調(diào)控之常數(shù)包含室內(nèi)出風口溫度、風量、濕度、輻射熱及活動率…等參數(shù)，經(jīng)調(diào)控後實際運轉(zhuǎn)之節(jié)能效益高達15～30%之多。應用上極大之突破。61節(jié)省流動電費之策略16舒適度(PMV)指標62舒適度(PMV)指標17(2)舒適度控制策略a.一般以溫度為控制指標，長時間運轉(zhuǎn)並非最佳化運轉(zhuǎn)模式，產(chǎn)生能源浪費，建立電能管理需量控制與空調(diào)舒適度，做到最佳化的對應運轉(zhuǎn)模式。b.空調(diào)系統(tǒng)中，空氣中之溫濕度等多為非線性變化，空調(diào)舒適度屬多輸入多輸出之非線性、時變、不確定之耦合狀況。63186419c.舒適度之指標：有效溫度ET(EffectiveTemperature)d.人體熱平衡及舒適度的元要素以溫度、濕度、幅射溫度、穿衣量、氣流速、優(yōu)劣狀態(tài)等條件所決定。e.以舒適指標值中之乾球溫度、幅射溫度與風速三變數(shù)，作為輸入變數(shù)、控制輸出量的依據(jù)。f.將室內(nèi)溫度和濕度等非線性變數(shù)設立資料庫，利用程式計算空調(diào)負荷以自動決定有效溫度圖上，達到最佳工作點及溫、濕度設定值，輸出參考信號至電能管理需量控制設備，以維持最佳的冰水主機運轉(zhuǎn)之主控出水溫度。65c.舒適度之指標：有效溫度ET(EffectiveTem6621節(jié)省基本電費有效控制技術電腦根據(jù)用電戶依照契約電力設定之目標電力值，在依目前使用中之電力變化傾向及對應已使用過之電力變化資料，應用智慧型CPU之FUZZY演算，可即時計算出電力需量預測值，並依設定指令適時發(fā)出執(zhí)行(或解除)、警報及負載調(diào)控。67節(jié)省基本電費有效控制技術22應用智慧型電能管理監(jiān)控裝置（W.P.M.D.）之預先演算需量值來調(diào)控各主機進行卸載抑低最大需量，可減少基本電費及超約罰款。目標現(xiàn)在電力現(xiàn)在電力預測電力限界電力目標電力警報解除點警報發(fā)生點效益：10～15%68應用智慧型電能管理監(jiān)控裝置（W.P.M.D.）之預先演算需量四、需量控制技術之探討(1)一般需量控制器預測型態(tài)之方式利用用電增加率預測利用過去電力狀況及目前發(fā)生的量測值利用某段時間內(nèi)有效電力的均值預測利用正在進行的需量值預測(2)規(guī)劃性的需量控制技術尖峰消除(PeakClipping)負載轉(zhuǎn)移負載曲線谷底填充能源節(jié)約69四、需量控制技術之探討(1)一般需量控制器預測型態(tài)之方式2(3)強迫性的需量控制技術若預測到可能超約時，可經(jīng)由事先設計的控制方式，將負載預先且暫時的停用。

(4)空調(diào)負載之控制技術中央空調(diào)系統(tǒng)箱型空調(diào)機之控制技術窗型及分離式冷氣之控制為直接或間接控制壓縮機電源方式與箱型空調(diào)機大致相同，視用途來規(guī)劃。(5)電熱負載控制佔電力負載比率很大，是非常值得控制設備。70(3)強迫性的需量控制技術25(6)動力馬達之控制列入負載需量情況之分臺／分組／分區(qū)或分段控制(StepControl)，有顯著效益。

(7)電爐負載之控制所以如何有效的控制是視運轉(zhuǎn)功能做適當之操控管理，可獲得相當節(jié)電省錢成效。(8)照明節(jié)電控制規(guī)劃「全面照明」及「重點照明」，分區(qū)/分室/分迴路，依使用需求規(guī)則可「人控」或「時控」或「配合光度計及感溫計自動控制」之操控管理，可節(jié)省可觀節(jié)電效益。

71(6)動力馬達之控制26五、一般電力需量監(jiān)視控制管理系統(tǒng)主要構成需量控制系統(tǒng)主要構成:(1)需量管理用計器(2)PULSE轉(zhuǎn)換器(3)需量控制器(4)KW顯示器(5)PC電腦(6)印表機(7)磁碟機

(8)終端監(jiān)視器(9)電力量計KW(10)KW合成器(11)其它類比信號(12)負載控制器(13)警報輸出(14)尖峰用電控制管理及可停機次要負載72五、一般電力需量監(jiān)視控制管理系統(tǒng)主要構成需量控制系統(tǒng)主要構7328六、電能管理需量監(jiān)控之實務重點技術(1)成敗關鍵技術主要內(nèi)容確實有節(jié)能效益並可隨時查驗續(xù)效。準確度高，總誤差在1%以內(nèi)。性能穩(wěn)定，不易受干擾檔機或故障。設備壽命週期長10年。完整的單機系統(tǒng)，操作簡單。74六、電能管理需量監(jiān)控之實務重點技術(1)成敗關鍵技術主要內(nèi)價位適當，投資報酬率2.5年內(nèi)收回。維護費用少。系統(tǒng)擴充性佳，可隨著用電成長調(diào)整，不必更新設備。有法人單位驗證。75價位適當，投資報酬率2.5年內(nèi)收回。30(2)節(jié)能績效驗證 (IPMVP；InternationalPerformanceMeasurementandVerificationProtocol)

M&V選項節(jié)能效益計算OPTIONA選項Ａ：以測量設備的性能為主，測量或約定操作的因素，和每年驗證的「覆行的潛力」。工程計算OPTIONB選項Ｂ：設備或系統(tǒng)在整個合約期間內(nèi)，定期或者連續(xù)的量測。使用量測數(shù)據(jù)的工程計算OPTIONC選項Ｃ：以整個大樓或大廠的公用儀錶或分錶數(shù)據(jù)為主，讚天氣和／或其它因素作為調(diào)整因子。公用儀錶數(shù)據(jù)的分析OPTIOND選項Ｄ：以大樓或者製程的電腦模擬計算為主，用量測數(shù)據(jù)來校正模擬計算。比較不同的模型76(2)節(jié)能績效驗證M&V選項節(jié)能效益計算OPTIONA工程(3)節(jié)能看板範例(省錢看得見)77(3)節(jié)能看板範例(省錢看得見)32七、案例介紹(臺南市XX文化中心效益報告)

(1)概述智慧型電能管理監(jiān)控裝置主要用途是：提升電能使用效益(kW)。提升電能使用效益可做合理用電需量(kW)調(diào)控，避免或減少超約受罰。節(jié)約電能(kWh)。節(jié)約電能可以節(jié)省流動電費(kWh)。

前二項用途均能達到節(jié)能目的。78七、案例介紹(臺南市XX文化中心效益報告)(1)概述33落實電能管理之監(jiān)控裝置研發(fā)由經(jīng)濟部所屬事業(yè)協(xié)助中小企業(yè)推動研究發(fā)展計劃由臺電公司補助交給臺北科大在八十九年完成符合臺灣地區(qū)供電系統(tǒng)專用的”智慧型電力監(jiān)控裝置”及”中央空調(diào)主機降載控制器”。經(jīng)行政院國科會於八十八年度電力科技產(chǎn)業(yè)學術合作研究計劃進行實際測試及系統(tǒng)調(diào)控，證實有10~15%實質(zhì)效益；能源局於九十年開始全面推廣並將研發(fā)成果轉(zhuǎn)移民間企業(yè)執(zhí)行業(yè)務。79落實電能管理之監(jiān)控裝置研發(fā)由經(jīng)濟部所屬事業(yè)協(xié)助中小企業(yè)推動研

12個月以來用電情況統(tǒng)計資料如下：8012個月以來用電情況統(tǒng)計資料如下：35(2)95年度用電歷史資料圖表

81(2)95年度用電歷史資料圖表36(3)用電資料分析目前契約容量：1,000kW。經(jīng)統(tǒng)計貴中心在95年7月產(chǎn)生輕微的超約罰款金額共計NT$7,155元。95年最大需量發(fā)生在7月份為1,016kW，最小需量發(fā)生在3月份為342kW，相差674kW(佔契約容量約67%)。

82(3)用電資料分析37(4)分析報告依據(jù)貴中心所提供之資料，於95年最大需量發(fā)生在7月份為1,016kW，超過契約容量16kW。依據(jù)貴中心所提供之資料，能配合調(diào)控負載設備約可提撥105kW之調(diào)控容量。中央空調(diào)主機60噸12臺箱型冷氣機10噸5臺分離式冷氣3噸11臺