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第二章 文獻探討

第五節 量測驗證

透過量測與驗證(Measurement and Verification,M&V)將能量予以量化,進而 計算節能量,來進行節能效益的評估(陳輝俊,2009)。能效評估組織(Efficiency Valuation Organization,EVO)指出測量和驗證活動有包含維護、數據收集和篩選、

計算方法和可接受的估計與測量數據的計算,並質量保證和第三方驗證。此外,

能效評估組織認為測量和驗證技術是用於設備廠商或能源效率項目投資作為五種 目的分為有:1.提高能源節約:檢測節能設備提供廠商節約能源措施 (Energy Conservation Measures,ECMs),有助於在一段時間內達到節約能源效果(Kats et al., 1997, 1999;Haberl et al., 1996);2.財務交易:制定和實施測量和驗證可以依據透 明的方式記錄績效,進行獨立驗證;3.提高融資效益:良好的測量和驗證能提高能 源投資之結果的透明度和公信力,增加融資的機會;4.改善工程設計及設施運營和 維護:測量和驗證可以幫助管理者發現並降低維護和運營上的問題,使其能夠更 有效地運行設施;5.提升減量信用的價值:減量提供了效率的價值,確定節能的測 量和驗證提高。

國際節能績效量測與驗證規範 (International Performance Measurement and Verification Protocol,IPMVP)係為目前國際應用最為廣泛之評估標準,財團法人綠 色生產力基金會亦於 2004 年將 IPMVP 引進臺灣,並協同臺灣能源技術服務產業 發展協會將 IPMVP 進行初步建立臺灣適合的 M&V 模式。藉由 IPMVP 來進行節 能專案之 M&V 時,將可激勵能源用戶進行節能改善之意願,增強金融機構融資節 能專案之信心及促進能源服務產業蓬勃發展(陳輝俊,2009)。

傳統上的節能績效計算結果會隨著人員的實務經驗將有很大的差異,所以必 須導入完整且具公信力的節能效益計算模式,降低人員計算上的誤差,方能順利 推動 ESCO 產業的進行。節能績效的量測與驗證係透過儀器量測或約定系統或設

備運轉時的耗能參數,例如耗電率與運轉時間,並透過統一的節能效益計算模式 求得。節能措施實施前後的設備耗電量隨時間的變化狀況,如圖 2-11 所示。

圖 2-11 節能效益計算概念示意圖

資料來源:陳輝俊,2009。

依照量測方式與評估範圍的不同,國際節能績效量測與驗證規範共分成四種 測量和驗證選項,分別為選項 A、B、C 與 D。選項 A 的量測與驗證方法,主要是 以單項節能措施或設備改良後的節能效益為分析重點。在效益的分析過程中,分 為主要參數是為透過量測得到,又稱為量測參數,而次要參數稱為約定參數,是 透過能源用戶與能源服務業者協商方式,利用假設、歷史數據或是設備製造廠商 的數據作為計算依據。量測與驗證費用是決定於量測點的多寡、約定內容的複雜 程度、量測頻率,費用大約佔 1~5%的節能專案成本。因此選項 A 的量測方法最為 簡單,量測與驗證成本最低,但選項 A 通常是四種選項中不確定性最高的量測與 驗證方法。

選項 B 與選項 A 相當類似,兩者差異在於選項 B 的主要參數和次要參數皆為 是透過實際量測獲得。由於選項 B 仍是針對單一節能措施或設備改良進行節能效

益之評估,因此採用選項 B 時必須忽略該待測設備與其他設備間的交互作用。選 項 B 的量測數據除了可提供節能績效驗證外,其連續量測的特性亦可作為設備操 作模式改善的重要參考。由於選項 B 所投入的量測與驗證成本比選項 A 來的高,

因此對於量測較不受時間影響而變動的參數而言,選項 B 的連續量測並不一定比 選項 A 來的更具經濟效益。

當節能工程中不僅針對單一措施或設備進行改善,或各設備之間的交互影響 不能忽略時,則必須要採用選項 C 的節能效益驗證模式。若在量測儀器安裝受限 的情況下,以選項 C 進行量測將可大幅降低量測設備的投資成本。在實際應用時,

許多設備的電力均來自相同的電路,並透過同一個電錶記錄線路上所有設備的整 體耗電量,因此採用選項 C 之公錶的讀數作為節能效益的計算依據是相當經濟的。

若耗能相關參數無法經由量測得知、相關資料不完備或想預先評估節能措施 是否可達到預定目標時,此時必須以選項 D 電腦模擬的方式來獲得所需之相關參 數,進行節能效益的評估。透過電腦模擬亦可得到執行節能措施前後的耗能狀況,

藉此預估節能效益,作為採用該項節能措施之參考依據。選項 D 雖不需使用量測 設備,但其所需的模擬軟體版權,以及相關專業人員的訓練以及人力成本並不亞 於其他選項,甚至有過之而無不及,其執行難度亦為所有選項中最高者。如表 2-9 歸納四種量測與驗證選項之量測方式、節能效益計算方式以及成本費用之比較。

此外,臺灣能源技術服務產業協會也針對 ESCO 及傳統能源服務業也作一比較(參 見表 2-10)。

表 2-9 各選項之量測方式、節能效益計算方式以及成本費用列表

選項 量測方式 量測與驗證費用

A 透過部分量測獨立改善設備的耗能來計算節 能量,量測時間可短期或連續量測。部分量測 代表某些耗能參數可以為約定值,但做約定時 必須進行誤差分析,證明約定值總誤差造成節 能量計算結果的影響不大。

決定於量測點的多寡、約定 內容的複雜程度、量測頻 率 , 典 型 的 費 用 大 約 佔 1~5%的節能專案成本。

B 透過全部量測獨立改善設備的耗能來計算節 能量,量測時間可短期或連續量測。全部量測 代表全部耗能參數皆以量測獲得,而非約定。

決 定 於 量 測 點 及 系 統 型 態,與分析及量測的條款。

典型的費用約佔 3~10%的 節能專案成本。

C 透過全部量測整廠的耗能來計算節能量,量測 時間可短期或連續量測。通常是利用現有電力 公司或燃料公司公表進行量測。

決定於分析參數的數量及 複雜程度。典型的費用約佔 1~10%的節能專案成本。

D 透過電腦模擬之方式來求得節能量,獨立節能 改善或整廠節能改善皆可適用。此選項需要大 量模擬方面的技術與理論基礎。

決定於分析系統的數量及 複雜程度。典型的費用約佔 3~10%的節能專案成本。

表 2-10 ESCO 節能與傳統節能專案之差異

技術時,應考量本地特殊生態,且 M&V 技術應同時兼具可行、可靠以及低成本的 特性。另外,除了 M&V 技術外,建立一個可使 ESCO 供需雙方皆樂於採用知 M&V 機制,以及具有公信力之 M&V 執行機構。

圖 2-12 節能改善工程的量測與驗證程序 選定 M&V 方式

準備 M&V 計畫

先期的 M&V 行動 (如有必要)

安裝及改善施工

M&V 行動 (如有必要)

安裝改善後 M&V 報

付款開始

1. M&V 選項之總攬 2. 選擇 M&V 的方法 草擬「M&V 計畫」概要

審查及確認需求

撰寫 M&V 安裝後報告之綱 工程驗收及確認報

定期的報告

調整實際的支付款項 (如果適當)

M&V 年度報告綱要

審查及確認報告

程序 參考文件 程序 參考文件

第一年的工作要項 定期的工作要項(年度)