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福 建 省 台 湾 文 献 信 息 中 心 信 息 专 报 科 技 动 态 第 9 期 ( 总 第 039 期 ) 福 建 省 科 学 技 术 信 息 研 究 所 福 建 省 台 湾 文 献 信 息 中 心 科 学 技 术 馆 2013 年 9 月 18 日 本 期 要 目 老 建 筑 走 出 节 能 路

编 者 按 : 从 发 展 绿 色 生 态 环 境 与 能 源 科 技 出 发, 台 湾 工 研 院 正 进 一 步 引 导 低 碳 家 园 的 营 造, 绿 色 低 碳 院 区 不 仅 是 前 瞻 绿 色 科 技 的 实 验 场 域, 更 是 不 久 的 将 来 低 碳 生 活 的 蓝 图 老 建 筑 走 出 节 能 路 台 湾 工 研 院 院 长 徐 爵 民 期 许 台 湾 工 研 院 能 成 为 前 瞻 技 术 的 试 验 场, 将 绿 色 理 念 融 入 产 品 研 发 走 进 台 湾 工 研 院 64 馆, 这 里 不 仅 是 工 研 院 前 瞻 绿 色 科 技 研 发 大 本 营, 也 是 绿 色 低 碳 院 区 计 划 的 起 点 这 栋 使 用 已 近 三 十 年 外 观 平 凡 的 建 筑, 在 陆 续 导 入 工 研 院 研 发 的 各 项 绿 色 科 技 与 产 品 后, 不 仅 拥 有 创 新 技 术 的 新 灵 魂, 更 是 老 旧 建 筑 物 智 能 化 的 新 典 范 工 研 院 自 2011 年 推 行 绿 色 低 碳 院 区 计 划, 范 围 涵 盖 中 兴 院 区 光 复 院 区 六 甲 院 区 及 南 创 园 区, 由 于 新 院 区 在 规 划 之 初 即 已 融 入 节 能 减 碳 概 念, 因 此 绿 色 低 碳 院 区 计 划 真 正 的 挑 战, 在 旧 院 区 才 开 始! 徐 爵 民 院 长 说 : 低 碳 社 会 不 是 说 说 而 已, 需 要 持 续 地 进 行, 台 湾 能 源 绝 大 部 分 仰 赖 进 口, 节 能 只 靠 随 手 关 灯 是 不 够 的, 必 需 要 利 用 科 技 来 提 升 节 能 效 率 今 年 适 逢 工 研 院 40 周 年 庆, 徐 爵 民 院 长 期 许 同 仁 除 了 着 重 在 科 技 的 研 发, 更 要 以 工 研 院 为 前 瞻 性 技 术 的 试 验 场, 将 绿 色 理 念 融 入 产 品 研 发 技 术 创 新 与 日 常 生 活 中 因 此, 只 要 是 有 助 于 低 碳 院 区 计 划 的 执 行, 不 论 是 开 发 中 的 技 术, 还 是 已 完 成 技 转 的 技 术, 都 有 可 能 派 上 用 场, 因 为 在 工 研 院 内, 有 将 近 80 栋 老 建 筑 物 正 等 着 被 改 造 1

绿 色 低 碳 院 区 节 能 效 益 显 著 绿 色 低 碳 院 区 计 划 主 持 人 陈 式 千 协 理 指 出, 工 研 院 以 自 有 院 区 做 为 各 项 新 技 术 的 实 验 场 域, 除 加 速 绿 色 科 技 的 产 业 化 外, 同 时 落 实 节 能 减 碳 理 念, 发 挥 院 区 绿 色 改 造 典 范 的 功 能, 进 一 步 带 动 岛 内 相 关 产 业 发 展 整 个 绿 色 低 碳 院 区 以 绿 色 低 碳 基 础 设 施 建 构 老 旧 建 筑 智 能 化 与 智 慧 电 网 监 控 设 施 建 构 为 主, 号 召 同 仁 共 同 落 实 低 碳 的 工 作 与 生 活 陈 式 千 协 理 表 示, 整 体 计 划 以 2010 年 为 基 准, 期 至 2017 年 达 成 节 能 30% 减 碳 40%, 环 境 绿 覆 率 可 以 提 升 至 75% 以 上 的 目 标 陈 式 千 协 理 进 一 步 指 出, 目 前 在 整 体 建 筑 物 耗 能 部 份, 改 善 最 显 著 的 当 推 中 兴 院 区 的 10 馆 与 计 划 实 施 前 相 较, 节 能 达 32%,2012 年 的 耗 电 密 度 (EUI) 只 有 83; 其 次 为 64 馆, 节 能 15%,EUI 为 87.6 若 与 能 源 局 调 查 台 湾 大 型 办 公 室 平 均 EUI 值 约 在 150 左 右 相 比, 绿 色 低 碳 院 区 计 划 已 经 降 低 了 四 成 的 用 电 量 再 就 2012 年 已 实 施 措 施 的 预 估 效 益, 陈 式 千 表 示, 总 减 碳 量 ( 包 括 节 电 节 纸 节 水 节 瓦 斯 PFC 电 子 产 品 节 能 绿 覆 率 与 电 动 接 驳 车 充 电 站 等 之 总 效 益 ) 为 7123.4 吨, 总 节 电 量 达 386.8 万 度, 绿 覆 率 也 提 升 至 64.4% 就 全 院 总 节 电 量 与 减 少 的 二 氧 化 碳 换 算, 相 当 于 19.25 座 的 大 安 森 林 公 园, 显 见 节 能 效 益 非 常 可 观 变 频 式 冰 水 机 节 能 15% 但 是, 节 能 光 靠 硬 件 改 善 还 不 够, 更 要 灵 巧 在 绿 色 低 碳 院 区 计 划 中, 老 旧 建 筑 要 逐 一 进 行 智 能 改 造 陈 式 千 协 理 指 出, 运 用 工 研 院 2

各 项 新 科 技, 进 行 老 旧 智 慧 建 筑 节 能 改 造, 自 2012 年 开 始 至 今 已 有 8 栋 建 筑 物 正 进 行 中 10 馆 是 第 一 个 改 建 成 功 的 案 例, 在 导 入 了 工 研 院 自 行 开 发 的 高 效 变 频 式 冰 水 机 与 空 调 水 泵 智 慧 变 频 控 制 技 术 后, 全 建 筑 物 耗 电 较 原 先 节 电 了 20% 岛 内 以 往 冰 水 机 均 需 仰 赖 国 外 进 口, 无 法 在 维 修 体 系 中 取 得 合 理 的 成 本 ; 于 是 工 研 院 积 极 投 入 冰 水 机 技 术 的 开 发, 由 螺 旋 机 开 始, 一 路 发 展 到 大 型 的 离 心 机, 再 进 一 步 导 入 变 频 技 术 工 研 院 绿 能 与 环 境 研 究 所 刘 中 哲 研 究 员 指 出, 螺 旋 式 冰 水 机 有 无 变 频 功 能, 在 节 能 效 益 上 的 差 距 达 25% 由 此 可 见,10 馆 导 入 高 效 变 频 式 冰 水 机 后 可 产 生 的 节 能 效 益, 预 估 在 夏 季 尖 峰 耗 电 可 以 省 下 三 分 之 一, 全 年 总 耗 电 量 约 可 节 省 15% 工 研 院 研 发 的 冰 水 机 效 能 系 数 值 (COP) 达 5.11, 较 国 际 水 平 的 4.45 优 异 工 研 院 开 发 的 变 频 螺 旋 式 与 离 心 式 冰 水 机 已 技 术 转 移 给 岛 内 力 菱 鑫 国 等 厂 商, 压 缩 机 技 术 也 技 转 给 汉 钟 等 厂 商, 建 立 了 岛 内 冰 水 机 的 完 整 自 主 产 业 链 10 馆 全 建 筑 物 空 调 耗 电 大 幅 降 低 的 另 一 个 幕 后 功 臣 也 不 容 忽 视, 就 是 空 调 水 泵 智 慧 变 频 控 制 技 术 绿 能 与 环 境 研 究 所 陆 忠 宪 经 理 指 出, 室 内 空 调 温 度 的 维 持, 主 要 是 透 过 冰 水 机 冰 水 泵 冷 水 泵 与 水 塔 等 设 备 组 成 不 断 循 环 运 转 的 系 统 这 些 设 备 也 许 都 有 各 自 最 佳 操 作 数 据, 但 不 是 将 这 些 各 自 最 佳 操 作 数 据 组 合 起 来, 就 可 以 达 到 最 佳 节 能 效 果 想 达 到 最 佳 节 电 效 益, 就 不 能 让 这 些 设 备 各 自 为 政, 而 是 取 得 彼 此 间 和 谐 的 运 作 数 据 工 研 院 开 发 的 空 调 水 泵 智 慧 变 频 控 制 技 3

术, 便 可 依 据 室 内 气 象 与 室 内 热 负 荷 条 件, 由 历 史 操 作 数 据 找 出 最 佳 的 运 转 条 件, 再 控 制 空 调 系 统 水 侧 的 冰 水 泵 与 冷 却 泵 变 频 运 转, 进 而 达 到 10% 到 50% 的 节 电 效 果 节 能 秘 密 武 器 变 频 磁 浮 式 冰 水 机 继 变 频 螺 旋 式 与 离 心 式 冰 水 机 的 技 术 开 发 之 后, 工 研 院 进 一 步 投 入 磁 浮 轴 承 技 术 的 开 发 刘 中 哲 研 究 员 指 出, 在 2009 年 发 现 美 国 已 有 业 者 开 发 类 似 的 产 品 时, 研 发 团 队 有 了 初 步 的 想 法, 之 后 陆 续 有 厂 商 推 出 相 关 产 品, 让 他 们 更 确 认 磁 浮 轴 承 冰 水 机 的 未 来 发 展 地 位 ; 经 过 4 年 的 研 发, 由 台 湾 自 行 研 发 的 变 频 磁 浮 式 冰 水 机 已 于 工 研 院 64 馆 进 行 耐 久 性 运 转 测 试, 预 计 2013 年 可 以 正 式 运 作 变 频 磁 浮 式 冰 水 机 采 用 主 动 式 磁 浮 轴 承, 利 用 磁 力 控 制 将 转 子 稳 定 悬 浮, 使 主 轴 不 与 轴 承 接 触, 达 到 高 速 无 摩 擦 的 效 果 刘 中 哲 研 究 员 指 出, 相 较 于 传 统 螺 旋 式 冰 水 机, 变 频 磁 浮 式 冰 水 机 在 体 积 与 重 量 上 均 大 幅 缩 减, 同 时 运 转 时 噪 音 也 低 于 75 分 贝, 更 重 要 的 省 电 效 率 较 传 统 式 高 60%, 每 年 约 可 为 64 馆 省 下 25,000 度 的 电 力 提 起 变 频 磁 浮 式 冰 水 机 的 开 发 过 程, 刘 中 哲 研 究 员 指 出, 由 于 其 中 涉 及 的 磁 浮 技 术 是 与 日 本 合 作, 初 期 确 实 遇 到 双 方 文 化 差 异 与 技 术 沟 通 的 问 题 刘 中 哲 研 究 员 说, 他 们 向 日 方 提 出 以 伙 伴 关 系 合 作, 而 非 单 纯 的 供 货 商 角 色, 为 双 方 合 作 擘 划 愿 景, 一 旦 技 术 开 发 成 功, 日 后 双 方 可 以 共 同 发 展 衍 生 公 司, 扩 大 发 展 这 个 想 法 获 得 日 商 的 认 同, 因 此 对 于 后 续 技 术 的 提 供 与 信 赖 度 等 问 题, 都 有 了 完 善 的 解 决 目 前 这 项 计 划 锁 定 商 用 市 场, 刘 中 哲 研 究 员 指 出, 变 频 磁 浮 式 冰 4

水 机 全 球 潜 在 商 机 约 有 2 万 台, 可 带 动 20 亿 美 元 的 产 业 链 除 此, 磁 浮 轴 承 与 高 速 流 机 技 术 还 可 以 延 伸 运 用 于 云 端 数 据 中 心 的 散 热 绿 建 筑 能 源 再 生 空 调 等, 预 估 潜 力 产 值 高 达 50 亿 美 元 刘 中 哲 研 究 员 表 示, 变 频 磁 浮 式 冰 水 机 关 键 的 磁 浮 离 心 式 压 缩 机 技 术, 已 经 技 转 给 岛 内 多 家 厂 商 ; 目 前 工 研 院 在 变 频 磁 浮 式 冰 水 机 自 制 率 约 75%, 预 计 在 2016 年 达 成 100% 自 制 目 标 人 因 照 明 系 统 平 均 节 省 30% 的 照 明 用 电 照 明 系 统 是 一 般 大 楼 最 耗 电 的 项 目 之 一 目 前 工 研 院 已 经 将 院 区 路 灯 照 明 全 数 更 换 为 LED 灯, 预 估 1 年 可 以 省 下 18 万 度 电 ; 将 院 区 内 所 有 日 光 灯 管 全 数 更 换 为 T5 环 保 灯 管, 也 可 省 下 25% 到 30% 的 耗 电 发 挥 LED 照 明 体 积 小 发 热 量 低 耗 电 量 小 及 寿 命 长 等 优 点,64 馆 一 楼 接 待 大 厅 正 进 行 一 项 革 命 性 的 照 明 系 统 展 示 人 因 照 明 系 统 是 运 用 工 研 院 首 创 光 环 境 算 法, 结 合 人 因 照 明 设 计 与 照 明 控 制 技 术 绿 能 与 环 境 研 究 所 童 迁 祥 所 长 指 出, 人 因 照 明 系 统 可 以 随 着 户 外 阳 光 的 走 向 强 弱, 调 整 灯 具 照 明 的 亮 度 与 色 温, 平 均 可 节 省 30% 的 照 明 用 电 ; 因 应 不 同 场 域 与 需 求, 营 造 舒 适 的 照 明 环 境 童 迁 祥 所 长 指 出, 今 日 照 明 不 仅 是 一 盏 灯, 而 是 一 整 个 系 统, 是 生 活 必 需 品, 是 现 代 建 筑 物 必 备 的 设 备 目 前 在 64 馆 展 示 的 人 因 照 明 系 统, 计 有 10 种 照 明 模 式, 可 因 应 不 同 的 情 境 需 求 这 也 是 LED 灯 具 日 后 发 展 重 要 的 附 加 价 值 目 前 人 因 照 明 系 统 的 软 硬 件 技 术 已 分 别 技 转 给 精 联 电 子 与 神 通 信 息 公 司 智 能 型 建 筑 物 节 能 管 理 系 统 许 你 一 个 舒 适 的 节 能 空 间 5

绿 色 低 碳 院 区 的 营 造, 除 了 硬 设 备 的 改 善, 如 果 进 一 步 针 对 建 筑 物 使 用 者 等 进 行 耗 能 分 析 与 管 理, 所 有 耗 能 的 因 子 也 将 无 所 遁 形 目 前 全 院 区 的 智 慧 电 网 监 控 设 施 建 构, 已 完 成 20 栋 建 筑 物 电 力 监 控 系 统 的 建 置 及 30 栋 建 筑 物 电 力 系 统 调 查 与 评 估, 同 时 完 成 全 院 智 慧 电 网 电 力 监 控 平 台, 建 立 院 区 建 筑 物 的 耗 能 分 析 为 打 造 最 节 能 舒 适 的 环 境, 工 研 院 开 发 智 能 型 建 筑 物 节 能 管 理 系 统 陆 忠 宪 经 理 指 出, 该 管 理 系 统 采 用 低 耗 能 近 距 离 无 线 组 网 通 讯 技 术 的 无 线 传 感 器 进 行 室 内 温 湿 度 和 二 氧 化 碳 等 监 控, 是 一 套 具 有 整 合 实 时 气 象 数 据 室 内 感 知 数 据 及 建 筑 物 仿 真 的 全 面 性 建 筑 物 用 电 管 理 系 统 透 过 智 能 型 建 筑 物 节 能 管 理 系 统 对 收 集 信 息 进 行 统 计 与 深 入 分 析, 可 以 找 出 建 筑 物 耗 能 问 题 点, 进 而 改 善 不 必 要 的 耗 电, 经 由 系 统 的 分 析 管 理 与 控 制, 可 达 到 建 筑 物 整 体 用 电 减 少 10% 到 15% 预 计 3 年 内 就 可 以 回 收 成 本 目 前 这 套 系 统 也 已 经 技 转 予 颖 瑭 公 司 陆 忠 宪 经 理 指 出, 利 用 感 测 控 制 技 术 节 电 效 益 虽 不 如 硬 设 备 更 换 效 率 明 显, 却 可 以 更 细 微 的 监 控 用 电 信 息 未 来 系 统 会 加 入 仿 真 分 析 功 能, 对 建 筑 物 节 能 管 理 会 更 聪 明 提 起 系 统 开 发 的 过 程, 陆 忠 宪 经 理 表 示, 这 是 团 队 花 了 2 年 时 间 开 发 完 成 的 大 型 系 统, 最 困 难 的 地 方 在 于 系 统 收 集 数 据 量 非 常 庞 大, 如 何 要 系 统 在 3 分 钟 处 理 40 万 笔 数 据, 并 且 不 塞 车, 实 在 考 验 同 仁 的 能 力 量 身 打 造 的 计 算 机 休 眠 软 件 6

大 至 环 境 监 控, 小 至 个 人 计 算 机 管 理, 节 能 的 任 何 一 个 环 节 都 不 可 放 过 透 过 计 算 机 智 能 休 眠 管 理 软 件, 可 再 省 下 10% 到 15% 的 电 力 陆 忠 宪 经 理 指 出, 在 办 公 室 个 人 用 电 中, 信 息 设 备 用 电 超 过 70%, 是 节 能 改 善 的 重 要 项 目 虽 然 每 一 台 计 算 机 都 内 建 有 休 眠 软 件, 但 因 使 用 不 便, 多 数 人 不 会 利 用 一 般 计 算 机 屏 幕 用 电 30 到 40W, 主 机 用 电 70 到 140W, 使 用 者 如 果 长 时 间 不 在 座 位, 或 是 下 班 忘 了 关 机, 造 成 的 电 力 损 耗, 长 期 累 积 下 来 也 是 相 当 可 观 工 研 院 开 发 的 计 算 机 休 眠 软 件 可 依 据 使 用 者 习 惯, 自 动 学 习 并 调 整 计 算 机 主 机 与 屏 幕 休 眠 时 间, 让 使 用 者 在 不 知 不 觉 中 就 习 惯 休 眠 为 了 让 使 用 者 对 节 电 更 有 参 与 感, 开 发 团 队 在 系 统 内 加 入 节 能 分 析 功 能, 随 时 显 示 使 用 者 用 电 信 息 与 节 能 程 度 自 动 关 灯 空 荡 会 议 室 不 再 耗 能 在 办 公 楼 内 还 有 一 个 容 易 忽 略 的 耗 能 空 间, 就 是 会 议 室 往 往 会 议 一 结 束, 大 家 一 走 了 之, 照 明 空 调 没 关, 可 能 要 等 到 下 一 组 会 议 使 用 者 进 入 后 才 会 发 现 为 此, 工 研 院 开 发 了 会 议 室 智 能 节 能 控 制 系 统, 只 要 侦 测 会 议 室 没 人 了,1 分 钟 后 即 会 自 动 关 闭 电 源 陆 忠 宪 经 理 表 示, 利 用 智 慧 型 红 外 线 动 作 传 感 器, 侦 测 会 议 室 的 状 况, 没 人 时, 自 动 关 掉 电 灯 空 调 或 投 影 机, 减 少 耗 电 以 3 到 5 坪 会 议 室 为 例, 以 灯 具 冷 气 机 投 影 机 等 每 周 2 天 透 过 系 统 自 动 关 闭 电 源 来 统 计,1 年 约 可 省 下 新 台 币 5,930 元 的 电 费 由 于 会 议 往 往 有 高 层 或 是 外 宾 参 与, 系 统 的 稳 定 度 非 常 重 要, 千 万 不 可 在 会 议 中 突 然 关 灯 关 空 调 为 了 降 低 失 误 率, 在 系 统 安 装 前, 7

需 要 先 在 会 议 室 进 行 人 员 行 为 分 析, 侦 测 与 会 人 的 大 中 小 动 作, 决 定 传 感 器 安 装 位 置 一 般 来 说, 越 是 细 微 的 小 动 作, 如 动 手 指, 因 范 围 窄, 侦 测 难 度 也 较 高, 但 相 对 的, 误 判 率 也 会 降 低 工 研 院 开 发 的 会 议 室 智 能 节 能 控 制 系 统 因 稳 定 度 高, 受 到 台 积 电 的 青 睐, 已 经 进 驻 台 积 电 7 间 会 议 室, 后 续 还 将 持 续 导 入 绿 色 运 输 开 拓 新 空 间 绿 色 低 碳 院 区 的 二 氧 化 碳 减 排 除 了 建 筑 物, 川 流 于 其 中 的 交 通 运 输 也 要 兼 顾 车 辆 电 动 化 的 绿 色 运 输 已 经 在 院 区 陆 续 导 入 示 范 运 行, 同 时 也 在 院 外 进 行 实 验 运 行 陈 式 千 协 理 指 出, 绿 色 运 输 在 工 研 院 已 实 施 多 年, 如 实 施 多 年 的 短 程 移 动 工 具 自 行 车, 迄 今 已 有 78 万 人 次 使 用 ; 院 区 内 警 卫 巡 逻 也 改 采 电 动 机 车 除 此, 来 往 于 中 兴 院 区 与 高 铁 新 竹 站 间 的 接 驳, 也 自 2011 年 开 始 采 用 电 动 车 运 行, 每 年 运 行 18,000 公 里, 共 计 减 少 3,796.2 公 斤 的 碳 排 量 机 械 与 系 统 研 究 所 王 汉 英 副 所 长 指 出, 为 改 变 一 般 人 对 电 动 车 马 力 不 足 跑 不 远 等 既 定 印 象, 透 过 示 范 运 行, 搭 乘 过 的 人 对 电 动 车 的 疑 虑 也 逐 渐 消 除, 效 果 良 好 由 于 院 区 使 用 型 态 有 限, 工 研 院 希 望 可 以 扩 大 运 行 范 围 如 物 流 企 业 接 驳 等 应 用 王 汉 英 副 所 长 透 露, 目 前 新 竹 货 运 已 经 开 始 在 市 区 内 的 物 流 试 行 电 动 车 由 于 物 流 车 在 市 区 内 因 送 货 而 走 走 停 停, 同 时 穿 梭 在 住 宅 区 内, 汽 车 噪 音 也 是 一 大 问 题 如 果 采 用 电 动 车, 则 可 以 解 决 上 述 的 问 题 ; 且 物 流 车 队 行 车 区 域 与 路 线 固 定, 对 电 动 车 续 航 力 保 养 充 电 8

站 等 设 置 的 疑 虑, 反 而 更 容 易 解 决 透 过 院 区 内 的 示 范 运 行, 以 及 与 物 流 业 者 的 院 外 实 验 运 行, 王 汉 英 副 所 长 表 示, 电 动 车 既 有 的 功 能 都 已 经 可 以 满 足 物 流 业 者 需 求 经 由 业 者 的 意 见 回 馈, 发 现 电 动 车 可 以 有 更 多 的 创 新 因 此, 在 第 二 期 的 合 作 计 划 中, 将 会 加 入 更 多 附 加 价 值 的 改 善, 相 信 对 于 推 广 电 动 车 有 更 大 的 助 力 绿 色 科 技 产 业 化 之 路 更 顺 畅 陈 式 千 协 理 指 出, 藉 由 各 项 创 新 技 术 的 导 入 与 应 用, 已 逐 渐 展 现 出 绿 色 低 碳 院 区 的 效 益, 许 多 绿 色 科 技 的 转 移, 也 加 速 了 绿 色 科 技 产 业 化 的 发 展 未 来 仍 将 持 续 绿 色 低 碳 院 区 的 建 置 与 技 术 扩 散 由 计 划 执 行 至 今 展 现 出 的 成 果, 陈 式 千 协 理 很 有 信 心 在 2017 年 达 成 全 院 节 电 30% 减 少 碳 排 40% 环 境 绿 覆 率 超 过 75% 的 目 标 ( 摘 编 自 台 湾 工 业 技 术 与 信 息 月 刊 2013 年 5 月 号, 网 址 : http://edm.itri.org.tw/enews/epaper/10205/b01.htm) 9