台達電子文教基金會 計畫主任 邱姿蓉

2013.05.22

新竹民富國小能源體檢成果簡報

公益使用

1. 背景說明

2. 民富國小能源改造前狀況

3. 實際執行方案

4. 節能成效分析

綱 要

2

公益使用

• 台達能源學校能源使用效益

根據2012年北市教育大學調查校園用電量已降至

標準EUI 18.5，已經提前2015年抵達國家標準

• 2012年起電價調漲對於校園使用能源衝擊

小表單用戶:74%

大契約用戶:26% (小學大校)，電費達百萬規模

• 教育部經費支出補貼上漲電費，每年需負擔十億八千萬元

的差額。

專案背景說明

3

公益使用

2012年民富電價上漲趨勢

4

0

41520 42,920 41160 35720 27360 43400 39280 47880 46760

28280 26360 43320

0 0

155979

118477 114743

86383 79840

114826 105846

126708

202437

110024 100962

203642

0

100-11 100-12 101-01 101-02 101-03 101-04 101-05 101-06 101-07 101-08 101-09 101-10

民富國小電費單解析

用電度數 各月電費

每度電5元

每度電 2.6元

每度電4元

※資料來源:民富國小100/11~101/10電費單統計

公益使用

校園節能管理輔導流程說明

5

因應學校需求 進行硬體改善

行為教育 提高學生節能意識

如建立能源校本課程

更改契約容量、 用電時間管控 節電度、省電費 進行校園用電監測

學校普遍缺乏: 專業管理人員

專業能源監測設備 改善經費

輔導校方改善、 加以落實，

進行三個月的追縱

公益使用

校園能源管理改善時程規劃 101.12-102.5

6

評估期 導入期

監控期

公益使用

能源指標

•2012年EUI 18.3

•契約容量用戶

•總電費151,9867

•年用電463,960

每度電費4.19元，

• 電力負載不穩

民富國小能源使用概況

7

公益使用

評估期-發現問題

8

設計面 制度面

公益使用

9

導入期-全區電力監控

公益使用

• 書面資料判讀

• 校方使用需求/現場勘查

• 使用者行為觀察

• 智慧電表監測紀錄分析

導入期-分階段實施節能方案

10

水資源

管理

節能

設備

公益使用

能源使用狀況說明(1/2)

貴校目前在節能減碳的執行上，相關人員非常負責用心，值得嘉許。具體表現包含：

一.電力的有效管理：契約容量設定、飲水機設定時開關及電腦單槍等設備設專用開關管理等。

二.照明燈具的節能：改用T5節能燈具、自然照明的應用、地下室照明管理等。

三.節水管理：洗手台等已有採用省水龍頭等。

今(2012)年10月下旬台達電子技術人員現場查訪的結果，針對尚可節能或省水的機會，提出以下幾點建議，敬供參考：

電力系統：

活動中心地下室電力機房內，有一套教育部當年教育部補助設置的ABB數位型智慧電表，目前校內並未將相關數據建立能源管理系統，予以彙整利用，殊為可惜。

依據現勘電力機房的儀表顯示，現有功率因數僅82%左右，尚有提高的空間。

現有兩組傳統式變壓器容量各200kVA，及活動中心的500kVA模鑄式一組，合計約900kVA，全校實際負載率不足30%，有整併調降的空間；500kVA空調用模鑄式變壓器，一年使用不到20次，平常不用時可以考慮關閉，以減少不必要的銅損等。

公益使用

能源使用狀況說明(2/2)

空調系統：

主要大型空調設備置於活動中心，採用箱型冷氣機，唯僅用於大型活動時機，一年開機率不到20次，搭配的500kVA變壓器，大部分時間處於待機通電的狀態，消耗無謂的電力。

照明系統：

教室照明已利用新竹市環保局節能改善補助方案等，逐步將T8更換為T5節能燈具。基於經費考量，尚有教室仍使用T8燈管，等待更換。

其他用電用水設備

每間教室均設置有飲水機，共80多台，耗能量大。原有利用定時器，管控下課關機的機制，現勘時發現因為設定程序較複雜，定時器有被導師拔除，直接送電的情形。

飲水系統依據原先的規劃，採用中央過濾設施，煮沸殺菌之後，再送至教室的飲水機，教室的水溫只需維持在85℃以下即可，但是現勘的數據顯示，部份飲水機的溫度仍高達100℃，需再逐台確認調整。

行政大樓自來水揚水泵(實測最大消耗功率2.1kW)依據裝裱長時間的監測(從10/18~10/29)顯示， 每次抽水的時間都很短(最少10分~最多20分)，而啟動頻率最短時間為20分鐘；可能是屋頂蓄水池的水位設定高低位置太過接近，或是儲水塔的容量太小。夜間有補水情形，原因有待調查。

男廁小便斗自動沖水設施可考量集中沖水，或調整感應時間以及適合需求最低的沖水量，減少沖水過度的浪費。

公益使用

電力管理系統尚未建立

問題/原因/影響: 行政大樓配電盤上有教育部經費補助的智慧型電表，但是未接至校內使用，實際能源管理的功能尚未有效發揮。 影響：無法有效掌握校內的用電狀況。

改善建議： 逐步將現有電表的資料，予以讀取並引進校內的能源管理機制中。 搭配需量控制，避免在尖峰時段同一時間內，啟動不必要的負載設備。

效益： 透過能源管理系統，有效監控電力的使用狀況，可以發掘在非用電時段的電力浪費狀況，據以作為節能改善的依據，一般可以有10%左右的節能空間。

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公益使用

功率因數偏低的檢討

問題/原因/影響: 現勘時的功率因數僅0.82左右。 影響：每個月均需要繳交較高的電費。

改善建議： 檢討現有電力系統投入的電容器容量，並補充不足的部分，盡量讓功率因數維持在0.95~0.99之間。

效益： 提高功率因數除了減少線路的損失之外，還可以減少電費的支出。

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公益使用

電力機房通風扇設置不良

問題/原因/影響: 行政大樓電力機房通風用的兩座風扇只能同時抽氣，卻無進氣的通道或開口，造成風車空轉。隔壁消防機房通風扇噪音過大，顯示軸承已經嚴重磨損。 影響：風車運轉效率差，浪費無謂的電力消耗。

改善建議： 1. 現場已經把電力機房進門上方的一台風車開

關予以切停，僅剩內側的風車運轉(照片左方未顯示出的位置)，當電力機房門緊閉時，上方的風車受到內側風車抽氣的影響，自然轉動，顯示機房四週無其他進氣口，大部份的氣流藉由現有風車的位置進入機房，顯示電力機房單一風車運轉比同時開兩台的通風效果更好。

2. 消防機房通風用的風車應該更換，可以把電力機房門上方的風車拆下來替換，一舉兩得。

效益： 減少電力機房與消防機房兩台無效率風車的運轉。

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軸承已經損害的風車。

電力機房上的風車可以拆除。

公益使用

電力盤的螺絲安裝有誤影響安全

問題/原因/影響: 活動中心電力盤內Bus bar的固定螺絲安裝方向有問題，螺絲母應朝外，以避免螺絲碰觸配電盤體，引起短路或觸電的危險。

改善建議： 配合年度歲修停電時，調轉螺絲固定的方向，一勞永逸。

效益： 減少電力機房的危險因子。

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公益使用

變壓器待機耗電問題

問題/原因/影響： 活動中心地下室500kVA的變壓器，平時空調設備不運轉時，最大的需量不足20kW，全年消耗的待機電力可觀。 影響：

浪費基本的待機電力。

改善建議： 因應平時照明及小動力設備的需求，可以考

慮從行政中心的變壓器配線到活動中心供電，平時可以關閉現有大型變壓

器，減少不必要的電力消耗。 效益： 一般變壓器的基本損耗以1%計算，現場

500kVA變壓器一年的消耗電力即達4萬度左右，約需要10萬元左右的電費支出。

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公益使用

飲水機的用電管理

問題/原因/影響: 飲水機電力需量高 (1kW)，目前每間教室均有設置，即使設有定時器，夜間自動關斷，上課時間整體加熱用電的消耗仍相當可觀。且教師對於定時器的設定不熟悉，現勘時發現有定時器被拆下的現象。

影響：大量飲水機全日供電的狀況下，影響耗電量。

改善建議： 如果現有利用集中加熱殺菌處理的水質確認沒問題，可以限制飲水機的供電；或是參考其他小學的作法，在走道的前中後段上設置引水機，減少飲水機的數量。夜間不需要供水的飲水機予以關閉電源，減少待機及複熱的電力。

效益： 減少飲水機台數或是限制加熱的管理(必須定時檢驗飲水的衛生品質)，可以直接降低加熱的電力消耗。

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公益使用

自來水揚水泵離峰用電的管理

問題/原因/影響: 自來水揚水泵僅利用水位控制操作啟動與停止，未能充分利用到離峰電價運轉。診斷期間監測發現，揚水泵啟動頻繁。此外，深夜或凌晨無人用水時，仍有補水的動作，異常現象，值得留意。 影響：白天啟動電價高，需要支付較高的電費。

改善建議： 1. 加設定時器，強制揚水泵夜間準時補水，充分利用離峰便宜的電價(價差最高三倍)。

2. 檢查水管路系統是否有漏水的問題，盡速予以查漏改善，可以考慮採用明管重配，一勞永逸。

3. 調查夜間是否有不明用水的情況(自動澆灌除外)，並加強管理。

效益： 降低自來水的浪費與水費的支出。

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日期 啟動時間 運轉電流 備註

2012/10/20 00:10:00 3.7288 星期六凌晨大量補水原因？

2012/10/20 00:15:00 5.9897 是自動灑水系統啟動？或是水管漏水？

2012/10/20 00:20:00 2.6538 或有其他原因？

2012/10/23 00:40:00 2.869 星期二凌晨

2012/10/23 00:45:00 5.9903

2012/10/23 00:50:00 3.1401

2012/10/24 02:20:00 4.0812 星期三凌晨

2012/10/24 02:25:00 5.0022

2012/10/26 04:05:00 3.9133 星期五清晨

2012/10/26 04:10:00 5.9864

2012/10/26 04:15:00 4.3934

2012/10/27 02:00:00 0.3268

2012/10/27 02:05:00 5.9639 星期六凌晨

2012/10/27 02:10:00 5.8866

2012/10/27 02:15:00 3.9677

公益使用

廁所自動沖水系統的省水與電省調整

問題/原因/影響: 小便池自動沖水系統之沖水量大，同時自動控制部分也需要經年使用電力。 影響：每年需要消耗大量的自來水與電力。

改善建議： 如仍需要維持原有的設施，建議調整沖水的時程控制與出水水壓，以管制適當的流量，避免過度耗水。 夜間無人使用時間，可以考慮切停電源，減少待機電力不必要的消耗。

效益： 降低自來水與電力的消耗，積少成多，經年累月下

來，節省的數量也相當的可觀。

20

公益使用

自動灑水系統的角度調整

問題/原因/影響: 操場邊自動灑水器角度未調好，導至不少水量直接灑在排水溝蓋上。 影響：造成水與電力無謂的消耗。

改善建議： 檢查並調整灑水的時程控制與噴灑角度，以確認灑在正確的地點。 配合定時器控制，盡量利用夜間離峰時間灑水(晚上10點半以後)，降低白天啟動揚水泵的機會。

效益： 有效率的澆灌，可以降低自來水與電力的消耗，利用夜間離峰電力，電價較便宜；積少成多，經年累月為數可觀。

21

公益使用

依據工研院研究家庭的待機電力(設備未使用，但是電源指示燈仍亮)約佔家庭用電的6%左右；學校的電腦銀幕、影印機等未關之待機電力比例更高。

下班或居家睡前拔除電氣設備之插頭，除可節能省錢，更可以避免電線短路釀成火災的悲劇。此項建議除了學校之外，更希望能藉助學校的協助，推廣到家庭，除了節能減碳之外，更可以防範夜間電線走火釀成的悲劇。

備註：依據消防署統計：去(100)年建築物火災1249次；起火原因以電氣設備640次占第1位。

減少待機電力

22

公益使用

節能的設計理念：以空調系統為例，其整體生命週期(Life cycle)中，初設費用僅12%左右，後續運轉維護的部份佔了85%以上；所以在設計初期就必須考量後續運轉的節能需求，避免省了小錢(初設費用)，卻耗費大筆運轉費用。

建立能源管理系統：加強能源監控與管理，讓各大設備的耗能數據透明化，以作為後續設備運轉維護的依據，一般可以節省10%的能耗。

節能基本建議

23

公益使用

未來可以加強檢測儀器的設置，及培訓相關的測試技能，儀器可以採用攜帶式的電表

等，定期巡檢即可，以下建議僅供參考。

短期：耗能系統與設備等關鍵點設置檢測儀器，並建立能源管理系統，確保能源使用

透明化。

– 儀器設置點：大型耗能設備(初期以20kW＊以上為主，陸續延伸到10kW以上)

– 儀器種類：依據實際需要設置電力計、溫度計及流量計等，需能輸出資料紀錄。

– 數據診斷與改善能力的建立：技術人員檢測分析能力的培訓。

中期：建立各項能源耗用指標，訂定節能目標及稽核制度，落實能源管理機制 。

長期：定期檢討耗能設備與系統之能源效率，建立設備更新的指導方針(Guide)。 ＊以20kW設備為例，一年的運轉費用約20kw×8760hr×0.8元＝14萬元，投資1萬元的能源監

控費用(全廠單點平均計價)，可以節約5~10%，1~2年左右即可回收。

節能執行方案建議

24

公益使用

實際節能改善應用手法

25

去巔峰用電

電力分流賺價差

省水就省電

省水也節能

抓大放小

先換節能燈具

用太陽來生電

智慧綠生活

公益使用

民富國小節能成果分析

26

公益使用

改造歷程電力使用追蹤

每度電3元

節電35%

公益使用

從省電度數看改造效益 3、4、5月和同期電力相較，省電總計達15,680度

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

40,000

45,000

50,000

一月 二月 三月 四月 五月

2012年

2013年

※資料來源:民富國小2012/1~2013/5電費單

公益使用

從電費看改造效益

79840

114826105846

64082

112703117940

$0.00

$20,000.00

$40,000.00

$60,000.00

$80,000.00

$100,000.00

$120,000.00

$140,000.00

三月 四月 五月

2012年

2013年

※資料來源:民富國小2012/1~2013/5電費單

改造完成首月(3月)和去年同期相較負成長省15,758， 3-5月持續追蹤省 5,787元

公益使用

第一季

省電度數15,680度

約47,040元

第一季

省電度數15,680度

約47,040元

第二季 省 94,080元

第一季 省電度數15,680度

約47,040元

節能，作不作的差別

3~5月 省電費 5,787

第三季 第四季

省 141,120元 省 188,160元

公益使用

民富國小的節能投資效益

節能經費概算

以電費上漲後的年度總電費20%(約三十萬)投入節能改善

回收效益

以3-5月節電成效估算，保守估計約3年內可回本

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