2011年11月16日 星期三

隨手開關在節能上的重要性

電力轉成能量,從日光燈,泵浦,風車,甚至電腦都需要用電,電轉換成各種形式的能量驅動現代生活.電是現代一切文明最需要的能量.

對於公司的運作來講,控制電運用最重要的是開關,開關決定了電是否使用.ON/OFF決定了使用的用量,當電轉換成光,因為效率不可能100%,所以一定有部份的能量變成熱散到空氣中,對泵浦,風車,任何使用電發揮功能的用電設備都是如此,這些熱經由空氣,水,最後都會變成冰水主機的負載,最後再排到空氣中,而電的產生除了自然力之外(風,水,太陽能,地熱,潮汐),大部份要由石化原料來取得,例如煤跟石油,甚至即使自然力轉變成電力的機械,也需要電力來加以製造,因此,當消耗的資源越多,所產生的碳就越大,一切都跟人類文明活動有關.

既然整個能量的流程及碳的排放是如此,那麼用一個小小的例子來說明人類的文明活動碳足跡跟開關的關聯性.

舉例而言,一個上班族法定工時是8小時,那麼從這個員工進到辦公室開始,公司必須提供一切相關的資源才能讓生產活動繼續,因此,進門第一件事可能是開燈,開電腦,開冷氣,接下來開始一天的活動,包括喝的熱水(開飲機必須用電加熱),上廁所沖水,洗手(用泵浦供應)都在不斷的產生碳足跡,到下班離開為止,這些電,水,冷氣,電腦,都會累積一定的碳.而使用這些碳的方法正是各式各樣的開關.電燈有電燈開關,電腦有電腦開關,包括水龍頭,抽水馬桶,甚至各種閥類,任何會產生使用碳的應該都可以算是廣義的開關,只是它是以不同的形式產生而已.

假設一個人跑去上廁所,總共花了十分鐘,所以應該只要十分鐘起動相對應的碳開關,但是這個人忘了將開關隨手關掉,亦或是抽水馬桶的開關漏水沒修,剛好接下來的一小時內沒有任何人使用這些相對應的裝置,直到一小時後才又有人進來使用,那麼在這空白的時間裏面,相對應的資源就浪費掉了,而假設剛好有兩個對照組,一個是採用高效率的LED燈具,比傳統省電70%,而一個用傳統燈具,但是傳統的有良好的控制(不管是用人為或自動),那麼傳統的一支40W,LED燈15W,但是如上面的情境,LED燈一小時沒關必須耗電15W,而耗電的傳統燈具只要40*1/6=6.6W.比控制不好的還省50%以上.而他門的效益是一樣的,就是提供十分鐘的衛浴服務.

再講一個例子,一台冰水主機效率最好的時候大概是80~100%的區間,延續上面的概念,假設機房裏面剛好有兩台,個別都是500RT,那麼如果剛好負載在500RT時候,一個控制好的適時停了一台,然後一個控制不好的走兩台來供應500RT的熱負荷,光泵浦就要多開兩台(冰水及冷卻水),然後
總熱還是一樣的,開兩台的因為主機都跑在效率差的地方,假設一台500RT的主機在滿載情形下效率是0.6KW/RT,50%的負載(500RT的主機兩台各做250RT冰水供應,但總熱不變),效率變成0.68KW/RT,那麼簡單一算,控制不好的冰機部份多了40KW的耗電,泵浦再加78KW,所以即使是一模一樣的系統,會控制的跟不會控制的一樣做500RT,兩者差了118KW的耗電.

一模一樣的系統不同的操作模式就可能產生極大的變易,重點就是大部份負荷的變化是動態的,總沒有人會固定時間就去跑廁所吧!靠管理的方式來控制,譬如牆上到處貼了一堆標語提醒,比較積極的還有管理者到處走來走去抓沒照辦的人再用獎懲的方式處理,成效一定會有,但是卻不是很科學,好習慣的養成不是每個人做的到的,而且有些電器也不太適合開開關關,太頻繁的開關會減短電器的壽命.

那麼這樣不行,那樣也不行,要怎樣才能達到完全節能減碳的績效,答案很簡單,該投資的節能設備還是要投資,但是先抓耗電量最大的下手,例如空調機房裏面的設備,接下來要檢討碳的來源,訂定行為準則,當然,任何準則要適用不同情境是不太可能,所以計畫要常常檢討和修正.先把耗電量最大的處理好了,小的再慢慢一個一個弄.

任何電器不開就不耗電,而開關就是最重要的,何時開,何時關是一個科學,也是藝術,能源管理本來就不簡單,但是不處理就無法達到節能減碳的目標,其實國外流行的在家辦公是一個很好的解決方案,如果從碳足跡來看的話,整個流程中間就少了非常多的碳產生.所有的資訊傳遞盡量電子化也可以減少非常多的碳產生,所以我一向是認為用新科技來做節能減碳效率才會比較好.假設一些報表都可以電子化,節能減碳的效益應該是可以預期的.

當然,一些開關都能夠自動感應智慧化,用合適的軟體和自動控制去做開關的起停,應該是最後的解決方案,也才符合人性,以冰水主機的那個例子來講,因為會發生那種狀況的點不是人可以控制,總不能派一個人在那邊盯著看何時去切換吧.這些東西當然要自動化才可以.


開關是決定耗電是否發生的因素,開關的管理廣義來看是非常重要的,它幾乎是任何碳足跡的起點,由開關來決定碳的產生.在無法開關全面自動化的前提下(有些自動控制的成本比設備本身都還要貴),隨手開關絕對不是一句口號,甚至可以講佔據耗能非常大的地位,下次離開辦公室或家裏的時候,記得關掉開關,這樣就是為地球環保,節能減碳盡一份小小心力了.