7.1 經濟效益評估模式
在傳統的經濟效益評估中,大多只著重於對成本有立即性影響的 費用,如設備、初期施工等費用,然而對空調系統超過10年以上的使 用壽命來說,設備等初期費用只不過佔總成本的三成到四成左右,而 剩餘的大部份則為維持系統運作所需之花費,例如能源費用…等。
因此空調系統的經濟效益評估大致可分為三個部份,第一個部分 是一開始所購入空調系統設備(冰水主機、冷卻水塔…等)的費用,第 二個部分則為空調系統在所有運作期間所需負擔之開銷(電力及維護 保養費用),最後是設備在汰換後所剩餘之價值,其評估模式如下:
[ OC MC ] SV
IC
C = + ∑ +
N±
C=空調系統總成本 IC=初期設置成本 OC=運轉成本 MC=維護成本 N=運轉年限 SV=剩餘價值
(a) 初期設置成本(Initial Cost,IC)
初期設置成本是指空調系統各單元購入時所需的費用,主要有冰 水主機、冰水泵、冷卻水塔及空氣側設備等。設計者依據不同的考量 而選擇適當能力的設備來決定所使用的系統,而造成整體設備成本的 不同。一般而言,選用效率愈好的設備價格也愈高,也就表示此空調 系統會有一較高的初期成本,但若考慮到系統在運轉期間所需之運轉 成本時,則高效率的設備能節省較多的費用。
圖7-1 初期成本與運轉成本之關係
此外在選用空調系統時,考慮到政府的電價策略或其他補助計畫 而選用某些特定系統(如儲冰系統於離峰時製冰,可節省電費開銷), 因場所限制而選用較小型系統而改變設備等級差異,因為管路複雜而 使用較大的水泵以及室內送風機性能差異等都會造成成本增加或減 少。
初期成本
運轉成本
(b) 運轉成本(Operating Cost,OC)
空調系統的運轉成本即是為了使系統能夠正常運作,而所需使用 之能源成本,一般而言主要是利用電力或天然氣等燃料,但是由於台 灣地區的空調系統大多數只使用電力,所以在此只討論電力系統的部 分,而運轉成本也可視為空調系統的耗電成本。
台灣電力公司現行之高壓、特高壓供電可區分為二段式和三段式 時間電價模式,其如下表示:
(1) 二段式
高壓供電 特高壓供電
分 類
夏 月 非夏月 夏月 非夏月 經常契約 223.60 166.90 217.30 160.60 基本電費
離峰契約
每瓩每月
44.70 33.30 43.40 32.10 尖峰時間 2.058 1.984 2.047 1.974 流動電費
離峰時間 每度
0.808 0.745 0.798 0.735
(2) 三段式
基本電費
高壓供電 特高壓供電
分 類
夏 月 非夏月 夏月 非夏月 經常契約 223.60 166.90 217.30 160.60 半尖峰契約 166.90 166.90 160.60 160.60
離峰契約
每瓩每月
44.70 33.30 43.40 32.10
尖峰時間
22:30~24:00 0.735 0.628 0.724 0.672 半尖峰時間 07:30~22:30 1.155 1.092 1.050 0.987 週 六
離峰時間 00:00~07:30
22:30~24:00 0.735 0.682 0.724 0.672 尖
0.735 0.682 0.724 0.672 流動電費
22:30~24:00 0.735 0.682 0.724 0.672 半尖峰時間 07:30~22:30 1.155 1.092 1.050 0.987 週六
離峰時間 00:00~07:30
22:30~24:00 0.735 0.682 0.724 0.672 尖
0.735 0.682 0.724 0.672
I. 時間電價 — 依不同供電時間之供電成本分別訂價之電價制度。現 行電價表依時段劃分為二段式時間電價(離峰、尖峰時間) 與三段式時間電價(離峰、半尖峰、尖峰時間)。
II. 非時間電價 — 依夏月、非夏月之供電成本差異,而分別訂價之電 價制度。
III. 尖峰時間 — 係指電力系統供電承受負載較高的時段。
IV. 半尖峰時間 — 三段式時間電價供電時間劃分之一種。
V. 離峰時間 — 離峰時間係指電力系統供電承受負載較少的時段。
VI. 離峰日 — 電價表所列示全日適用離峰時間之國定假日。
中 華 民 國 開 國 紀 念 日 1月 1日 春 節 農曆除夕 ~ 1月 5日 和 平 紀 念 日 2月28日 民 族 掃 墓 節 4月 4日 或 4月 5日 勞 動 節 5月 1日 端 午 節 農 曆 5月 5日 中 秋 節 農 曆 8月15日 國 慶 日 10月10日
VII. 契約容量 — 用戶與台電公司約定之用電容量,作為基本電費計 算之依據,依用戶用電種類不同可分為裝置契約容量與 需量契約容量兩類。
VIII. 裝置契約容量 — 裝置契約容量為用戶以其用電設備之總裝置 容量訂定契約容量。
IX. 需量契約容量 — 需量契約容量為用戶與本公司雙方約定 15 分鐘 平均之最高需量值為契約容量。
X. 基本電費 — 依用戶申請之契約容量每月計收之電費。
XI. 流動電費 — 依用戶實際用電度數計收之電費。
由於空調系統隨著使用時間的增加,會造成設備的老化及耗損而 使得系統效能逐漸下滑,可想而知的是系統運轉成本勢必會跟著增 加。根據各案例之數據分析可歸納出一公式計算空調系統於使用年限 之總運轉成本。
⎟⎟ ⎠
⎜⎜ ⎞
⎝
⎛ + ⋅
×
= 1.19 N 1 -1 1.19
OC
OC
N NOC:年運轉能源成本(元/年) N :使用年限
(c) 維護成本(Maintenance Cost,MC)
在長時間經濟效益評估中,維護保養的部份就顯得非常的重要,
維護成本的差異除了會直接影響到系統的運轉效率之外,其對空調系 統的使用年限也會造成一定影響,例如一台冰水主機原本的壽命可能 為 10 年,但是如果在缺乏適當的維護下, 使用 7、8 年可能就已經 不堪使用,相對地,如果所有維護保養步驟都有確實做到,其使用年 限可能為12 年甚至 15 年。此部分雖然無法以量化計算,但是可列入 評估之中,以供決策者參考。
根據「九十二年度中央廳舍暨院校空調節能改善計劃」案例中空 調系統維護費使用情形,可歸納出以設備容量為基準之空調系統年度 保養費用表,以供經濟效益評估時維護成本之參考依據。
表7-1 空調系統之年保養費用
(d) 剩餘價值(Surplus Value,SV)
冰水主機在汰換時之移除費用,主要是依據移除時出入的動線 (是否須拆機…)和施工是否有何限制(如夜間施工,逐台分日更換…),
所以在考慮人工和吊運之機具租金下,舊主機販賣回收之費用是否還 有其價值,則必須視冰水主機當時的狀況而定。
表7-2 剩餘價值
堪用下
(10 年以上機組)
1. 回收商依堪用程度,估價約 2~8 萬元/部 2. 若需拆解運出,則無殘餘價值
(拆解費>>殘餘價值)
3. 噸位越大,愈無回收商肯回估,中古市場接受度低
不堪用
1. 拆除費依拆除程度不同,約 3 ~6 萬/部 2. 冷煤回收處理費 1~2 萬/部
3. 廢鐵販費 10~16 元/kg
7.2 計算流程
空 調 系 統 經 濟 效 益 評 估
初 期 設 置 成 本
冰 水 主 機 冷 卻 水 塔
水 泵
管 路 系 統
運 轉 成 本
空 氣 侧 設 備 其 他 設 備
維 護 成 本
剩 餘 價 值
空 調 系 統 設 備 總 成 本
電 價 結 構
依 設 備 容 量 而 定
視 主 機 堪 用 狀 態 而 定 二 段 式
三 段 式 總 運 轉 成 本
年運轉成本
總 維 護 成 本
基本維護成本
7.3 電價計算方式
(b) 三段式
尖峰時間固定:
經常契約電價×經常契約容量+半尖峰契約電價×半尖峰契約容 量+離峰契約電價×[ 離峰契約容量-( 尖峰契約容量+半尖峰 契約容量 )×0.5 ];惟最後一項計得之值為負時,則按零計算。
尖峰時間可變動:
比照「尖峰時間固定之時間電價」供電時間之劃分訂定契約容 量,並計算基本電費。
案例 經常契約
(瓩)
半尖峰契約
(瓩)
離峰契約
(瓩)
夏月每月基本電費
(元)
非夏月每月基本電費
(元)
一 100 0 0 223.6×100=22360 166.9×100=16690 二 0 100 0 166.9×100=16690 166.9×100=16690 三 0 0 100 44.7×100=4470 33.3×100=3330 四 100 20 0 223.6×100
+166.9×20=25698
166.9×100 +166.9×20=20028 五 100 0 60 223.6×100+44.7
×(60-50)=22807
166.9×100+ 33.3 ×(60-
50)=17023
7.4 需量契約容量之訂定原則
(a) 二段式
二段式時間電價之經常契約容量係以雙方約定之夏月尖峰時 間用電最高需量訂定,非夏月尖峰時間用電需量超出經常契約容 量部分應另訂非夏月契約容量,離峰時間用電需量超出經常契約 容量與非夏月契約容量之和部分,則另定訂離峰契約容量。
(b) 三段式(尖峰時間固定)
經常契約容量係以雙方約定之尖峰時間用電最高需量訂定,
半尖峰時間用電需量超出經常契約容量部分另訂半尖峰契約容 量,離峰時間用電需量超出經常契約容量與半尖峰契約容量之 和,則另訂離峰契約容量
Z – X - ( Y – X ) = 離峰契約 Y – X = 非夏月契約
X = 經常契約 容量
Z
X Y
用電需量
佔全年時數百分比
夏月尖峰時間 非夏月尖峰時間 離峰時間
16.3% 47.4% 100%
全年8760 小時
(c) 三段式(尖峰時間可變動)
比照「尖峰時間固定之時間電價」供電時間之劃分,惟尖峰 時間與夏月半尖峰時間係屬變動,尖峰時間為夏月經台電公司指 定日期之上午10時至12時,下午1時至5時止,尖峰時間全年共計30 日,180小時
Z – X - ( Y – X ) = 離峰契約
Y – X = 半尖峰契約
X = 經常契約 容量
Z
X Y
用電需量
佔全年時數百分比
夏月尖峰時間 6.5% 47.4% 半尖峰時間 離峰時間 100%
全年8760 小時
(d) 最低契約容量
(1) 高壓二段式「時間電價」用電之經常契約容量、非夏月契約容 量與離峰契約容量之和不低於100瓩
(2) 高壓三段式「時間電價」用電之經常契約容量、半尖峰契約容 量與離峰契約容量之和不低於100 瓩。
7.5 超約用電
(1)「需量契約容量」超約用電:當用戶之最高需量超出其所申請的 契約容量時稱之。超出部分在契約容量 10%以下,按二倍計收基 本電費(即超約附加費),超出部分在契約容量 10%以上,按三倍 計收基本電費。
(2)「裝置契約容量」超約用電:當用戶之實際裝置的器具總容量超 出其所申請的契約容量時稱之,超出部分概依竊電處理。
Z – X - ( Y – X ) = 離峰契約
Y – X = 半尖峰契約
X = 經常契約 容量
Z
X Y
用電需量
佔全年時數百分比
夏月尖峰時間 半尖峰時間 離峰時間
2.1% 47.4% 100%
全年8760 小時