能源管理四步驟,用電智慧化為企業轉型奠定創新優勢

作者 | 發布日期 2019 年 03 月 14 日 10:52 | 分類 物聯網 , 能源科技 , 自動化 follow us in feedly

在能源吃緊與環保意識抬頭下,能源管理成為企業越來越不能忽視的環節,節電不再只是供電不足時才採取的緊急應變措施,而是企業撙節營運成本與提升綠色形象的重要手段。

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對追求轉型的企業決策者而言,能源管理系統 EMS(Energy Management System)的建置要花多久時間、能否達到預期效果或順利擴充,都得經過審慎評估,這也代表著易用性、開放性、整合性等特色缺一不可。因此解決方案中必須包含系統所需的各種軟硬體產品,以排除不相容的問題;並且還能透過開放式架構,將新舊設備一併納入管理。這麼一來,使用者無需耗費心力自行開發軟體,就能快速地導入能源管理系統,並透過統一的管理平台來監測能源使用率,而未來也能依需求輕易擴充功能。

為何企業需要能源管理系統?

對能源管理的投入,主要分成四個步驟。首先是「能源可視化」,企業可以利用可視化介面,發現不合理的耗能。其次是「管理節能」,讓內部良性競爭並消除人為浪費。第三是「控制節能」,這個階段將會導入自動化控制,以擴大成效。最後則是「設備節能」,在完整掌握用電的情況下,更換成新式節能設備,達到用電智慧化與節能的成效。

以台灣提供專業電子代工服務(ECM)的吉嘉電子(Gigatek)為例,該企業主要的需求有兩點:第一,是在台中總部的兩棟複合式廠辦建築,不但具備了工廠、倉庫與辦公室等多種功能,兩棟所安裝的電錶數量龐大且新舊規格也不相同,因此需要在各部門加裝電錶,並建置一個能將多場域統一管理的平台,以便能確切得知每個單位的用電情況,取代過去依使用面積比例攤提每月電費的不精確做法。

第二,由於各國政府環保法規日趨嚴謹,國外大廠也紛紛要求協力廠商必須符合該企業的環保政策,而吉嘉電子為了維持其在國際市場的競爭力,必須導入能源管理系統,一方面提高能源利用率並降低營運成本,另一方面也希望能順利打入綠色供應鏈。

新的解決方案必須針對高能耗設備進行監測,以便提供相關資料與報表,讓企業可以進一步優化設備運轉效率以及擬訂能源管理策略。

能源管理系統解決方案包含哪些部分?

一套針對能源管理已事先配置好軟硬體的平台,並且包含了基於瀏覽器的遠端監控軟體、伺服器等級的硬體平台與工業通訊閘道器等等。使用者完全不用煩惱如何配置作業系統、主機板、處理器、記憶體與硬碟,只需直接安裝,就能擁有完善的能源管理系統;另外也能加裝偵測各部門用電的智慧電錶,以及傳送資訊到所有角落的數位播放平台。

▲ 結合設備稼動率(Utilization),可監測各設備的能源效率,並可作為設備耗損預警參考,提前進行維護,避免突然故障造成的生產損失。(Source:Advantech)

為滿足吉嘉電子的需求,研華科技(Advantech)導入基於自家軟硬體解決方案的 SRP(Solution Ready Packages)的能源管理系統。他們在各樓層加裝了多台智慧電錶 WISE-M502,以收集用電資訊;兩棟廠辦內分別各有一台工業通訊閘道器 ECU-1152,負責將研華智慧電錶與吉嘉電子原有的舊電錶資料傳送給中控室內的伺服器機箱 HPC-7242。該機箱內建 WebAccess,是基於瀏覽器的監控暨資料採集(SCADA)軟體,其提供的圖形化儀錶板能將所有能源資訊整合在單一畫面,而且因為使用的是 HTML5 技術,所以也能經由各種瀏覽器來訪問系統,管理人員能透過電腦、手機或平板隨時監看。此外,WebAccess 不但會將用電資料自動匯入 Excel 檔並生成報表,還可在用電異常時主動發送警訊通知。

而硬體部分,則分為以下幾項:

1. 伺服器機箱 HPC-7242

是專為 SCADA 應用而設計的伺服器等級硬體平台,能管理多達四千顆的電錶。

2. 工業通訊閘道器 ECU-1152

負責將 RS-485 訊號轉成Ethernet訊號,是串連底層設備與上層系統的最佳橋樑,提供了斷線續傳功能,因此能在網路斷訊時先將擷取資料暫存在記憶體內,待網路復原後再將資料傳送給上層的 HPC-7242,藉此保障資料正確性與完整性。

3. 多迴路智慧電錶 WISE-M502

可量測數十種電力參數。由於採用的是導軌式安裝,因此可以直接掛在配電盤內,方便使用者安裝與維護。而且 WISE-M502 是以夾式比流器(CT)來進行電力監測,其可在無需斷電的情況下進行安裝或更換,因此不會發生因為換電錶而工廠必須停工或辦公大樓得停止供電的問題。

4. 數位播放平台 DS-570

支援超高畫質多媒體播放,並可同時接多台顯示螢幕。其內建了研華的多媒體內容管理軟體 WISE-PaaS/SignageCMS,因此使用者可以拖拉方式輕鬆完成播放內容的設定。

▲ 研華科技為吉嘉電子導入 EMS 的整體架構圖。(Source:Advantech)

客製化能源管理,助企業快速提升用電效率

各行業的經營屬性與用電狀況截然不同,必須由企業自行評估節電方式。不過,想要有效節電,企業都得先從收集資料入手,掌握透明化資訊後,才能從中規劃出最適切的節電措施。

研華的 EMS 解決方案與豐富產品線提供了一套具有易用性、開放性與整合性的能源管理系統。除了可以快速導入之外,其中所含的許多的二次開發工具,亦讓使用者可以依據新增的需求來完成階段性的能源監測,另外如空壓、消防或門禁等設施管理,也可以一併導入此一系統,並結合自動控制讓能源使用效率更顯著。

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(首圖來源:Shutterstock)