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能源管理四步骤,基于智能电表的用电智慧化为企业转型奠定创新优势

在能源吃紧与环保意识抬头下,能源管理成为企业越来越不能忽视的环节,节电不再只是供电不足时才采取的紧急应变措施,而是企业撙节营运成本与提升绿色形象的重要手段。

对追求转型的企业决策者而言,能源管理系统 EMS(Energy Management System)的建置要花多久时间、能否达到预期效果或顺利扩充,都得经过审慎评估,这也代表着易用性、开放性、整合性等特色缺一不可。因此解决方案中必须包含系统所需的各种软硬件产品,以排除不兼容的问题;并且还能透过开放式架构,将新旧设备一并纳入管理。这么一来,用户无需耗费心力自行开发软件,就能快速地导入能源管理系统,并透过统一的管理平台来监测能源使用率,而未来也能依需求轻易扩充功能。

为何企业需要能源管理系统?

对能源管理的投入,主要分成四个步骤。首先是「能源可视化」,企业可以利用可视化接口,发现不合理的耗能。其次是「管理节能」,让内部良性竞争并消除人为浪费。第三是「控制节能」,这个阶段将会导入自动化控制,以扩大成效。最后则是「设备节能」,在完整掌握用电的情况下,更换成新式节能设备,达到用电智慧化与节能的成效。

以台湾提供专业电子代工服务(ECM)的吉嘉电子(Gigatek)为例,该企业主要的需求有两点:第一,是在台中总部的两栋复合式厂办建筑,不但具备了工厂、仓库与办公室等多种功能,两栋所安装的电表数量庞大且新旧规格也不相同,因此需要在各部门加装电表,并建置一个能将多场域统一管理的平台,以便能确切得知每个单位的用电情况,取代过去依使用面积比例摊提每月电费的不精确做法。

第二,由于各国政府环保法规日趋严谨,国外大厂也纷纷要求第三方必须符合该企业的环保政策,而吉嘉电子为了维持其在国际市场的竞争力,必须导入能源管理系统,一方面提高能源利用率并降低营运成本,另一方面也希望能顺利打入绿色供应链。

新的解决方案必须针对高能耗设备进行监测,以便提供相关数据与报表,让企业可以进一步优化设备运转效率以及拟订能源管理策略。

能源管理系统解决方案包含哪些部分?

一套针对能源管理已事先配置好软硬件的平台,并且包含了基于浏览器的远程监控软件、服务器等级的硬件平台与工业通讯网关等等。用户完全不用烦恼如何配置操作系统、主板、处理器、内存与硬盘,只需直接安装,就能拥有完善的能源管理系统;另外也能加装侦测各部门用电的智慧电表,以及传送信息到所有角落的数字播放平台。


▲ 结合设备稼动率(Utilization),可监测各设备的能源效率,并可作为设备耗损预警参考,提前进行维护,避免突然故障造成的生产损失。(Source:Advantech)

为满足吉嘉电子的需求,研华科技(Advantech)导入基于自家软硬件解决方案的 SRP(Solution Ready Packages)的能源管理系统。他们在各楼层加装了多台智慧电表 WISE-M502,以收集用电信息;两栋厂办内分别各有一台工业通讯网关 ECU-1152,负责将研华智慧电表与吉嘉电子原有的旧电表数据传送给中控室内的服务器机箱 HPC-7242。该机箱内建 WebAccess,是基于浏览器的监控暨数据采集(SCADA)软件,其提供的图形化仪表板能将所有能源信息整合在单一画面,而且因为使用的是 HTML5 技术,所以也能经由各种浏览器来访问系统,管理人员能透过计算机、手机或平板随时监看。此外,WebAccess 不但会将用电数据自动汇入 Excel 文件并生成报表,还可在用电异常时主动发送警讯通知。

而硬件部分,则分为以下几项:

1. 服务器机箱 HPC-7242

是专为 SCADA 应用而设计的服务器等级硬件平台,能管理多达四千颗的电表。

2. 工业通讯网关 ECU-1152

负责将 RS-485 讯号转成Ethernet讯号,是串连底层设备与上层系统的最佳桥梁,提供了断线续传功能,因此能在网络断讯时先将撷取数据暂存在内存内,待网络复原后再将数据传送给上层的 HPC-7242,藉此保障数据正确性与完整性。

3. 多回路智能电表 WISE-M502

可量测数十种电力参数。由于采用的是导轨式安装,因此可以直接挂在配电盘内,方便使用者安装与维护。而且 WISE-M502 是以夹式比流器(CT)来进行电力监测,其可在无需断电的情况下进行安装或更换,因此不会发生因为换电表而工厂必须停工或办公大楼得停止供电的问题。

4. 数字播放平台 DS-570

支持超高画质多媒体播放,并可同时接多台显示屏幕。其内建了研华的多媒体内容管理软件 WISE-PaaS/SignageCMS,因此用户可以拖拉方式轻松完成播放内容的设定。


▲ 研华科技为吉嘉电子导入 EMS 的整体架构图。(Source:Advantech)

客制化能源管理,助企业快速提升用电效率

各行业的经营属性与用电状况截然不同,必须由企业自行评估节电方式。不过,想要有效节电,企业都得先从收集资料入手,掌握透明化信息后,才能从中规划出最适切的节电措施。

研华的 EMS 解决方案与丰富产品线提供了一套具有易用性、开放性与整合性的能源管理系统。除了可以快速导入之外,其中所含的许多的二次开发工具,亦让使用者可以依据新增的需求来完成阶段性的能源监测,另外如空压、消防或门禁等设施管理,也可以一并导入此一系统,并结合自动控制让能源使用效率更显著。

 

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