智慧節能 綠建築新生

發布時間:107年02月23日

營建處 推動建築節能改善工程


        台電公司成立至今已走過70個年頭,散布在全台各地的台電建築物平均年齡則來到35歲,隨著建築、消防、環保法規逐年更新,舊建物的改善工程勢在必行。經審慎評估後,台電決定由台電總處大樓、台中區處大樓及核三廠南展館共三處建物率先進行改造,並以「智慧、節能、綠建築」為規劃設計的重點,從照明、空調、外牆三大部分著手,導入最新的節能減碳技術,以及有效率的能源監控管理策略,具體實踐綠色行動,成為台電推動智慧節能建築的示範代表。而為這些老屋帶來新面貌的幕後推手,便是負責統籌公司級建築營建與改善工程的台電營建處。

 

變頻節能 空調系統大改造

根據聯合國氣候變遷委員會(IPCC)統計,建築相關產業消耗全球40%的能源。而經濟部能源局在調查國內各辦公室大樓後發現,其中空調系統用電量佔建物總用電量40~48%,照明及插座用電量約佔40~43.7%。在台電營建處實際為三座建物進行能耗模擬時也發現,從耗電結構的分析結果來看,空調系統確實是大樓的耗電最大宗。在台電總處大樓的全年用電量中空調系統便占了30%,台中區處大樓的空調占比約52%,核三廠南展館更高達77%。於是,節能改善工程的任務,便優先從空調系統下手。

經過冰水系統整併、主機汰換、水泵系統變頻化、空調箱送風機變頻化、外氣量控制及冷卻水塔更新等一系列節能措施。營建處陳顯明副處長說,由於三棟建物均採儲冰式空調系統統,因此節能改造方案中所導入的新型變頻磁浮式冰機更顯得重要,其可以在低載時運轉,效能比傳統冰機好,操作彈性也隨之增加。在改善前,台電總處大樓的每個冷凍噸(RT)需要1.04 kWh,改善後為0.75 kWh,節能效益為27.9%;在空調用電占比更高的台中區處大樓,改善前為1.97 kWh/RT,改善後為0.79 kWh/RT,節能效益為59.9%;南展館改善前為1.59 kWh/RT,改善後為0.88 kWh/RT,節能效益為44.7%。可見新設施的導入與改善,帶來了顯著的節能效益與減碳效果。

 

借力生電 電梯化作發電機

在改善占能耗最大宗的空調系統後,營建處將節能的目標轉向了大樓中每天上上下下載客的電梯。現代大樓中不可或缺的電梯設備,亦成為能耗的主要來源,為了降低電梯的電力耗用,營建處同仁與電梯原廠的專家共同研究,增設了電能回饋裝置,將電梯煞車、滿載下降和空載上升時,所產生的能量,透過變頻器的轉換,把電梯捲揚機回生的電力變壓變頻整流成為大樓的電力規格,直接回送至大樓電力系統內。如此一來,便可以回收電梯所耗掉的25%~45%電力,減少電力供出,同時幫助降低機房溫度,進而降低空調負載,形成友善的節能空間。在電能回饋裝置建設完成後,行政院公共工程委員會也將台電的這項節能措施之列為創意技術,鼓勵各界於建物中實施,從小地方積沙成塔,珍惜使用每一分能源。

 

打造雲端平台 能源管理更聰明

除了提升設備性能,營建處更積極建構雲端智慧建築能源管理系統(intelligent Building Energy Management System,iBEMS),以建立高效率的能源監控管理策略。在iBEMS的雲端平台中,建築物內所有的用電資訊都能即時透明的呈現,它會將所有用電的流向進行分類與統計、分析、形成報表來加以控管,一旦觸碰用電警戒界限,便會提出異常用電警示,提醒監控人員進行改善。iBEMS亦可協助建立建築物ISO 50001能源管理系統,提供用電模型分析、用電基線建立與節能驗證等工具,還可透過契約容量最佳化分析,降低電費支出,並啟動需量卸載控制,減少用電戶超約罰款機會。如此多元的功能,都只有一個目的,便是要讓用電管理變得更智慧,讓能源使用變得更加聰明。

 

節能效益確實檢驗 建設永續城市

在各項節能措施推動時,營建處與台電公司的節能團隊合作導入ISO理念,依據ISO 50001的能源管理標準,將既有的建築標準作業流程,區分為規劃、實施與運作、檢查驗證、行動四大步驟,踏實地檢視節能措施是否達到預期效果。首先是在規劃階段進行現場勘查,模擬預測評估後便著手建立能源基線,經過節能效益的計算與檢討,再落實於節能改造細部設計與發包施工,待完工後還需進行節能績效量測的分析與驗證,確實了解問題並評估規劃與實作之間的落差後,進行最佳化運轉策略的調適與持續改善。從這一層層的仔細檢驗中,營建處同仁們累積出紮實的改造經驗,亦成為投入下一項建物改善時的重要基礎。

隨著綠電技術日益成熟,營建處也積極規劃將太陽光電等再生能源與儲電技術,結合至舊建築的節能改善工程,以及後續新建設的智慧綠建築中,讓節能減碳效果更加擴大。台電公司由自身作起,藉由電力專業技術的結合,期盼起到示範作用,邀請社會各界共同探尋有效的節能方案,讓灰暗的水泥叢林迸出綠芽,打造低碳永續的綠色城市。