案例說明
採行措施具體說明: 一、該館用電採22,800V高壓二段式時間電價計費,與台電公司所訂契約容量參採全館夏季(6月至9月)每日最高尖峰負載用電容量,其平均最高負載約落於13時至15時。為降低契約容量節省每個月基本電費,於夏季(6月至9月)每日8時至16時實施空調系統(含冰水主機、冰水泵浦、冷卻水塔散熱風扇、冷卻水泵浦及空調箱等)監控操作,冰水主機預先加載儲冷冰水,於12時至16時釋冷,降低夏季每日12時至16時之用電容量,以降低全年度契約容量,節省全年每個月之基本電費。 二、實際操作方式即利用全館量體龐大的冰水,於夏季(6月至9月)每日8時至12時先降低冰水出水溫度設定,提升冰水主機運轉負載,降低冰水溫度進行冰水預冷儲冷,另外再依回風溫度調整空調箱冰水閥開度及調降展館現場空調箱風速風量,減緩展館現場熱交換及熱量移除速度,維持展場空調溫度衡平及展館空調舒適度。 三、於12時以後逐步緩慢提升冰水出水設定溫度,管控冰水主機運轉負載持續維持,同時依冰水出水溫度調整空調箱冰水閥開度及逐步緩慢調升展館現場空調箱風速風量,以增加熱交換及熱量移除速度,不使展場空調溫度上升,維持展館空調舒適度。 四、約16時左右因室外溫度逐漸下降,此時空調系統運轉負載及冰水出水溫度維持穩定平衡狀態;而後隨著時間推移室外溫度逐漸下降,戶外熱量進入館內逐漸減少,進館遊客逐漸離館,空調系統運轉負載逐漸下降。
設計理念或改善流程
設計理念與改善流程說明:
一、該館屬科學教育博物館,其全年用電以空調用電為最大宗,尤其在夏季空調用電量約占全館75%。
二、經瞭解該館空調用電之多寡反映在天氣溫度,故每年夏季4個月(6月至9月)為用電量最高峰月份。再經長期觀察,該館夏季每日用電容量最高時段為13時至15時,為降低13時至15時空調用電容量,選擇夏季4個月(6月至9月)每日8時至16時實施空調系統(含冰水主機、冰水泵浦、冷卻水塔散熱風扇、冷卻水泵浦及空調箱等)全程監控操作,在不影響展館現場空調品質前提下,管控調配空調相關機組運轉出力及用電情形,以降低13時至15時空調用電負載,進而降低全館契約容量,節省基本電費。
三、實際運作方式如下
(一)如圖109-F03-108-AC08-2,夏季暑假期間本館9時開館18時閉館,改善前空調系統上午08:30冰水主機逐漸加載,冰水出水溫度約設定11℃,隨著時間移動及入館人數逐漸增加,空調系統(含冰水主機、冰水泵浦、冷卻水塔散熱風扇、冷卻水泵浦及空調箱等)持續加載,直到13時至15時用電容量達到最高峰,而後逐漸緩慢下降。
(二)該館總樓地板面積100,648M2,共11層樓每層挑高4.5M,樓高50M,地下樓層共3層(12M),冰水主機設於B3,全館冰水總出水主管(東西兩側共2支)及冰水總回水主管(東西兩側共2支)長度高達240M(60Mx4),銜接各樓層之冰水回水管(東西兩側各1支)長度120M(60Mx2),各管路平均管徑10英吋(25.4cm),總冰水容量計約18.24M3。本案利用全館現有龐大的總冰水容量於夏季4個月(6月至9月)期間,每天8時至12時降低冰水出水溫度之設定,冰水主機從8時開始加載至12時止,冰水由11℃緩慢降至8℃左右,預先儲冷冰水。為不使展館現場空調溫度(25℃至26℃)隨冰水出水溫度調降而降低,造成過冷不適及浪費電力情形,以調整冰水閥開度及調慢現場空調箱之運轉速度配合,降低空調箱冰水熱交換速度,減少展館現場熱量移除速度。
(三)12時以後室外溫度持續增加,展館入熱量也持續增加,按正常狀況冰水主機運轉負載將逐漸提升,以保持展館現場空調溫度不致提高;惟此時龐大的冰水量體已預冷至8℃,比正常冰水出水溫度低3℃;此時逐步緩慢調高冰水出水溫度,逐步調升空調箱運轉速度及冰水閥開度,提升熱交換率及移除熱量速度,使冰水主機負載在不增加的情形下維持展館現場空調溫度及舒適度。
(四)從12時至16時空調冰水主機之冰水出水溫度從8℃逐漸緩慢調升至11℃,空調箱運轉速度及冰水閥開度逐漸提升,加速熱交換及熱量移除速度,以抑制冰水主機增加負載。
(五)16時以後室外溫度逐漸下降,入館熱量也逐漸減少,冰水出水溫度雖然持續維持11℃,惟冰水主機維持原負載,並可視展館空調現況逐漸降載。
改善前
該館104年至108年每年5月至10月尖峰負載,其中104年最高尖峰負載發生在7月(1,616KW),105年最高尖峰負載發生在6月(1,596KW),106年最高尖峰負載發生在7月(1,524KW),107年最高尖峰負載發生在9月(1,676KW)。也就是該館夏季用電最高尖峰負載發生的月份非集中於7、8兩個月。
改善後
一、108年6月至9月每日8時至16時實施空調系統(含冰水主機、冰水泵浦、冷卻水塔散熱風扇、冷卻水泵浦及空調箱等)全程監控操作,最高負載發生在7月(1,464kW),整體最高負載比104年約下降152kW(下降10%),比105年約下降132kW(下降9%),比106年約下降60kW(下降4%),比107年約下降212kW(下降15%)。
二、該館空調電錶與台電公司所訂契約容量為1,400KW,惟近年來因應展館現場服務升級所需,擴充展館設施設備(如4座景觀電梯、11樓多功能教室、11樓梯廳及B3梯廳等),所需電力劇增,導致超約將更趨嚴重;且明(110)年11樓、12樓將增設餐廳(330M2)、夜宿科教館相關設施(190M2)及健身中心(140M2)等,所需用電容量及用電量將激增。爰此,全程監控操作全館空調系統降低尖峰負載刻不容緩,以超前佈署即將激增之用電容量,除可為該館大幅節省超約附加費外,也避免被迫升級契約容量增加外線電路補助費及每月之基本電費。
三、依台電公司電價表22,800V高壓二段式時間電價計費,基本電費經常契約容量每kW夏月為223.6元,非夏月為166.9元計價;最高負載108年(1,464kW)與107年(1,676kW)比較,下降212kW,如圖109-F03-108-AC08-1,夏月(6月至9月)每月約可減少基本電費47,403元,夏月4個月約可節省基本電費189,612元(47,403x4)。非夏月(1月至5月及10月至12月) 每月約可減少基本電費35,383元,非夏月8個月約可節省基本電費283,064元(35,383x8)。1年約可節省電費472,676元。
圖109-F03-108-AC08-1 尖峰負載比較108年(紅色1,464kW)、107年(藍色1,676kW)
圖109-F03-108-AC08-2冰水主機提前加載製冷,避開尖峰用電
改善投入金額:0元,與台電公司所訂契約容量調降後,1年將可節省電費472,676元;惟本館11樓、12樓增建之餐廳(330M2)、夜宿科教館公共服務空間(190M2)及健身中心(140M2)將於明(110)年7月開始營運,預計用電容量達150kW至200kW。爰此,本次夏季轉移尖離峰負載所減少之用電容量將預留於明(110)年7月11樓及12樓營運後之用電容量上升空間,屆時不需與台電公司另訂調高契約容量,節省基本電費。
回收年限:立即回收。