智慧監控與節能效益優化在空壓系統中的應用

1. 概念及背景

本案例研究針對台灣東部一間食品飲料廠的實際情況進行，該廠空壓系統包含以下設備：

• 75kW高壓空壓機×8台
• 224kW空壓機×2台

在正常情況下，該廠通常會運行4台75kW空壓機及2台224kW空壓機，以滿足最高需求。而當壓縮空氣需求降低時，系統會根據預設的壓力設定自動切換至空載模式。隨著智慧監控系統的導入，該系統能夠根據實時需求自動調整空壓機的開啟與關閉，從而實現“當需則開，無需則關”的能源管理原則。

此智慧監控系統可視為一種先進的能源管理工具，並符合ESCO（能源服務公司）模式的需求，能夠精確監控和調整能源消耗，達到節能、減碳、延長設備使用壽命等多重效益。

2. 驗證過程

實施與監測： 本專案採取“先改善後驗證”的模式，首先安裝智慧監控系統並建立基線數據，記錄改善前的能耗情況。經過兩週的基線數據記錄後，智慧監控系統開始介入並調整空壓機的開啟與停止，隨後進行兩週的驗證期數據收集。

量測基準：

• 基線期與驗證期均為兩週；
• 年運行時間：6,240小時；
• 用電單價：2.673 NTD/kWh。

改善前（基線）能耗：

• 平均流量：0.8~50.22 CMM
• 平均耗電量：50.72~673.42 kW
• 系統平均比功率：24.58 kW/CMM

改善後（驗證）能耗：

• 平均流量：1.02~50.66 CMM
• 平均耗電量：50.7~628 kW
• 系統平均比功率：17.67 kW/CMM

節能效益分析：

• 能耗減少：24.58 kW/CMM - 17.67 kW/CMM = 6.91 kW/CMM
• 節能率：\(\frac{6.91}{24.58} \times 100 = 28\%\)
• 節省電費：20.55 CMM × 6.91 kW/CMM × 6,240 hrs × 2.673 NTD/kWh = 2,368,500 NTD

4. 結論

• 本案例實現了28%的節能效果，年節省費用高達2,368,500 NTD。
• 智慧監控系統在空壓系統中的應用，能根據實際需求自動調節設備運行，顯著減少不必要的電能浪費。此外，該系統不僅符合能源管理的ESG目標，還能延長設備的維護周期、降低碳排放及減少生產成本。