擴增中央空調系統尖峰用電電力需量反應集中

整合參與單位之能源管理系統與其下管控之中央空調系統，擴增廣域智慧能源管 理調控平台。藉由參與單位共同於此平台上聚焦，準備進行電力需量反應聯合模擬測 試之整合過程中，同步進行所有各參與單位之BEMS 系統診斷，中央空調系統排序，

空調主機溫度調變方式，主機卸載結果實時線上（Real time online）統計等等重要需量 反應程序之技術教導，形成技術橫向擴散與經驗複製之有利合作交流機制與發展，達 到其橫向主要之交流功能。並逐步進行該項模擬測試之所有準備工作，完成縱向技術 深化功能。

本案已擴增納入各參與單位之BEMS 系統，整合包括軒捷公司平台與盛益公司平 台，完成中央空調系統尖峰用電電力需量反應集中卸載之實驗平台。圖2-37 為本案集 中卸載之實驗平台首頁畫面。

圖2-37 本案集中卸載之實驗平台首頁畫面

以下就本計畫所完成之中央空調系統尖峰用電電力需量反應集中卸載之實驗平台，

其模擬測試之情形，加以列舉案例詳細說明。

3.2.1 S 大學電力需量反應集中卸載實驗平台之模擬測試情形

S 大學校園內之圖資大樓於 2017 年接受 Beeup 建築節能與綠廳舍改善補助計畫，

將舊有耗能冰水主機，更換為一定一變節能高效率冰水主機；同時設置BEMS 建築能 源管理系統，併入全校園之建築能源管理系統中，加以監控與管理。

於2018 年 6 月 12 日，未實施「強制限制主機運轉電流」時，其負載百分比 100 %，

經由「主機耗電量(kW)」與「負載百分比(%)」所繪製之運轉結果圖面顯示，呈現大幅 追逐現象，如圖3-38 所示。

接著於2018 年 6 月 14 日開始實施「強制限制主機運轉電流」，以模擬測試 S 大 學電力需量反應集中卸載實驗平台之可行性。其實施「強制限制主機運轉電流」之方 式，為直接由BEMS 監控畫面控制。例如，圖 3-39 中顯示，其負載百分比控制在 75 %。

圖3-38 S 大學 2018 年 6 月 12 日未實施「強制限制主機運轉電流」，負載百分比100%

之「主機耗電量(kW)」與「負載百分比(%)」呈現大幅追逐現象!!!

第三章 進行廣域智慧能源管理平台之技術輔導、系統調校與成效分析

圖3-39 S 大學於 2018 年 6 月 14 日開始實施「強制限制主機運轉電流」之 BEMS 監控畫面

S 大學於 2018 年 6 月 14 日起連續 4 天實施「強制限制主機運轉電流」，其負載分 別為百分比80 %、70 %、60 %、50 % 等數值，經由「主機耗電量(kW)」與「負載百 分比(%)」所繪製之運轉結果圖面顯示，呈現電力需量反應集中卸載非常成功，分別如 圖3-40、圖 3-41、圖 3-42、與圖 3-43 中所示。

圖3-40 S 大學 2018 年 6 月 14 日實施「強制限制主機運轉電流」，負載百分比80 % 之

「主機耗電量(kW)」與「負載百分比(%)」

圖3-41 S 大學 2018 年 6 月 15 日實施「強制限制主機運轉電流」，負載百分比70 % 之

第三章 進行廣域智慧能源管理平台之技術輔導、系統調校與成效分析

圖3-42 S 大學 2018 年 6 月 16 日實施「強制限制主機運轉電流」，負載百分比60 % 之

「主機耗電量(kW)」與「負載百分比(%)」

圖3-43 S 大學 2018 年 6 月 17 日實施「強制限制主機運轉電流」，負載百分比50 % 之

「主機耗電量(kW)」與「負載百分比(%)」

S 大學於 2018 年 6 月 18 日實施「強制限制主機運轉電流」，其負載為百分比 90 % 時，經由「主機耗電量(kW)」與「負載百分比(%)」所繪製之運轉結果圖面顯示，又呈 現大幅追逐現象，如圖3-44 所示。此與負載為百分比 100 % 時，有相同的現象產生。

圖3-44 S 大學 2018 年 6 月 19 日實施「強制限制主機運轉電流」，負載百分比90 % 之

「主機耗電量(kW)」與「負載百分比(%)」仍呈現大追逐情形

其次，S 大學於 2018 年 6 月 20 日起連續 3 日，開始實施用電尖峰時段「強制限制 主機運轉電流」之電力需量反應集中卸載測試。2018 年 6 月 20 日主機先以 90 % 運轉，

用電尖峰時段10:30 至 14:30 再以「強制限制主機運轉電流」之 60 % 運轉，之後以 80%

運轉。呈現電力需量反應集中卸載非常成功，如圖3-45 所示。

接著，6 月 21 日主機先以 75 % 運轉，用電尖峰時段 13:00 至 14:30 再以 55 % 運 轉，之後以75 % 運轉。同樣呈現電力需量反應集中卸載非常成功，如圖 3-46 所示。

最後，6 月 22 日主機先以 75 % 運轉，用電尖峰時段 13:00 至 14:30 再以 55 % 運轉，

之後以75 % 運轉。再次呈現電力需量反應集中卸載非常成功，如圖 3-47 所示。

第三章 進行廣域智慧能源管理平台之技術輔導、系統調校與成效分析

圖3-45 S 大學 2018 年 6 月 20 日實施「強制限制主機運轉電流」，主機先以 90 %運 轉，10:30 至 14:30 再以 60 % 運轉，之後以 80 % 運轉

圖3-46 S 大學 2018 年 6 月 21 日實施「強制限制主機運轉電流」，主機先以 75 %運 轉，13:00 至 14:30 再以 55 % 運轉，之後以 75 % 運轉

圖3-47 S 大學 2018 年 6 月 22 日實施「強制限制主機運轉電流」，主機先以75 %運轉，

13:00 至 14:30 再以 55 % 運轉，之後以 75 % 運轉

3.2.2 P 醫院電力需量反應集中卸載實驗平台之模擬測試情形

P 醫院於 2016 年接受 Beeup 建築節能與綠廳舍改善補助計畫，將舊有耗能冰水主 機，更換為一定一變節能高效率冰水主機；同時設置BEMS 建築能源管理系統，以使 有效監控與管理。

P 醫院平時於營運期間，便利用 BEMS 建築能源管理系統實施多項節能措施，其 方式為可讀取設定時程之表格，而自動執行，不需人工操作。包括設備啟停排程、提 高冰水供應溫度之排程、與提高回水溫度之排程等等，如圖3-48 所示。

然而，此雖具有節能成效，卻無法確實於用電尖峰時段，對於電力需量反應集中 卸載，發揮應有降低負載之功能。此現象如圖3-49 中，2 個紅圈處所示。

第三章 進行廣域智慧能源管理平台之技術輔導、系統調校與成效分析

圖3-48 P 醫院利用 BEMS 建築能源管理系統實施多項節能措施

圖3-49 P 醫院 2018 年 6 月 21 日改善前，無法確實於用電尖峰時段，對於電力需量 反應集中卸載，發揮應有降低負載之功能

接著，P 醫院於原有 BEMS 建築能源管理系統中，加入「強制限制主機運轉電流」

控制選項，於2018 年 7 月 9 日後開始實施「強制限制主機運轉電流」，以模擬測試 P 醫院電力需量反應集中卸載實驗平台之可行性。

其實施「強制限制主機運轉電流」之方式，經改善修正後，為直接由BEMS 監控 畫面控制。例如，圖3-50 中顯示，其負載百分比控制在 80 %。

圖3-50 P 醫院於 2018 年 7 月 9 日起開始實施「強制限制主機運轉電流」之 BEMS 監控畫面

P 醫院於 2018 年 7 月 9 日起，開始實施用電尖峰時段「強制限制主機運轉電流」

之電力需量反應集中卸載測試。

2018 年 7 月 9 日「強制限制主機運轉電流」為 80 %，於用電尖峰時段 10:00 至 12:00 以及13:00 至 15:00 間，呈現電力需量反應集中卸載非常成功，如圖 3-51 所示。

2018 年 7 月 10 日「強制限制主機運轉電流」同樣為 80 %，於用電尖峰時段 10:00 至12:00 以及 13:00 至 15:00 間，因冰水回水溫度上升，而主機加載現象產生，呈現電 力需量反應集中卸載部分成功，如圖3-52 所示。

第三章 進行廣域智慧能源管理平台之技術輔導、系統調校與成效分析

圖3-51 P 醫院於 2018 年 7 月 9 日於用電尖峰時段 10:00 至 12:00 以及 13:00 至 15:00 間，呈現電力需量反應集中卸載非常成功

圖3-52 P 醫院於 2018 年 7 月 10 日於用電尖峰時段 10:00 至 12:00 以及 13:00 至 15:00 間，呈現電力需量反應集中卸載部分成功

3.2.3 G 醫院電力需量反應集中卸載實驗平台之模擬測試情形

G 醫院於 2015 年接受 Beeup 建築節能與綠廳舍改善補助計畫，將舊有耗能冰水主 機，更換為節能高效率冰水主機；同時設置BEMS 建築能源管理系統，以使有效監控 與管理。

由於G 醫院當初之 BEMS 建築能源管理系統中，只能進行提高冰水供應溫度、與 提高回水溫度之節能措施。今若將進行「強制限制主機運轉電流」之電力需量反應集 中卸載測試的話，必須透過硬體與軟體兩方面之修改與精進，才能達到目的。

首先，進行硬體方面之修改與精進。將現場冰水主機之機械部分進行修改，亦即 先將其冷媒回收與高低壓調整

，如

圖3-53 G 醫院冰水主機硬體方面之修改與精進--- 冷媒回收與高低壓調整

第三章 進行廣域智慧能源管理平台之技術輔導、系統調校與成效分析

其次，將SV 閥安裝至原本的冰水主機上，以便能透過不同位置 SV 閥之啟動，控 制冷媒的流量。此冰水主機修改後，具備四段式容調系統。其由一個容調滑塊、三個 NC 電磁閥與一組容調活塞組成，可調節的範圍有 25 %、50 %、75 %、100 %。其原理 系利用活塞帶動容調滑塊，當負載需求降低時，容調滑塊移動將部份冷媒傍通回吸氣 端，使冷媒排氣量減少以達到降低負載之功能。其 SV 閥安裝完成的情形，如圖 3-54 與圖3-55 所示。

圖3-54 G 醫院冰水主機硬體方面之修改與精進--- SV 閥安裝完成的情形(1)

圖3-55 G 醫院冰水主機硬體方面之修改與精進--- SV 閥安裝完成的情形(2)

於冰水主機SV 閥安裝完成後，緊接著將進行現場電機線路修改。此項工作亦即將 冰水主機之控制線路，拉入新安裝之SV 閥。如此，之後可由冰水主機面板之進端操作，

或是BEMS 建築能源管理系統之遠端操作，以進行「強制限制主機運轉電流」之電力 需量反應集中卸載測試。

G 醫院冰水主機硬體方面之修改與精進，有關冰水主機現場電機線路修改情形，

如圖3-56 與圖 3-57 所示。

第三章 進行廣域智慧能源管理平台之技術輔導、系統調校與成效分析

圖3-56 G 醫院冰水主機硬體方面之修改與精進--- 現場電機線路修改(1)

圖3-56 G 醫院冰水主機硬體方面之修改與精進--- 現場電機線路修改(2)

上述為G 醫院冰水主機硬體方面之修改與精進。全部完成後，接著進行軟體方面 之修改與精進，其主要內容為冰水主機之控制軟體修改。

亦即，讓G 醫院冰水主機具備可由冰水主機面板之進端操作，或是 BEMS 建築能 源管理系統之遠端操作，以進行「強制限制主機運轉電流」之電力需量反應集中卸載 測試。G 醫院冰水主機控制軟體修改情形，如圖 3-58 與圖 3-59 所示。

圖3-58 G 醫院冰水主機軟體方面之修改與精進--- 主機控制軟體修改(1)

第三章 進行廣域智慧能源管理平台之技術輔導、系統調校與成效分析

第三章 進行廣域智慧能源管理平台之技術輔導、系統調校與成效分析