應用智慧節能技術減緩我國建築
部門夏季尖峰用電策略研究
內 政 部 建 築 研 究 所 自 行 研 究 報告
中華民國
108 年 12 月
PR10807-0170
應用智慧節能技術減緩我國建築
部門夏季尖峰用電策略研究
研 究 人 員: 陳 麒 任
內 政 部 建 築 研 究 所 自 行 研 究 報告
中華民國
108 年 12 月
(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)ARCHITECTURE AND BUILDING RESEARCH INSTITUTE
MINISTRY OF THE INTERIOR
RESEARCH PROJECT REPORT
Strategic Research on Applying
Intelligent Energy-Saving Technology to
Slow Down the Electricity Consumption
in Taiwan's Building Sector in Summer
BY
CHEN CHI REN
目次
表次 ... III 圖次 ... V 摘要 ... VII 第一章 緒論 ... 1 第一節 研究緣起與目的 ... 1 第二節 研究方法與流程 ... 2 第三節 文獻收集項目 ... 5 第四節 預期成果 ... 5 第二章 相關文獻回顧與探討 ... 7 第一節 國際間對智慧建築之發展及定義 ... 7 第二節 我國智慧建築之發展及評定內容 ... 8 第三節 我國推動建築節能之相關措施及探討 ... 14 第四節 我國有關建築節能及再生能源相關法規及 現況 ... 26 第三章 國內外智慧綠建築節能技術之案例與剖析 ... 37 第一節 國內應用智慧綠建築技術之案例探討 ... 37 第二節 國外應用智慧綠建築技術之案例探討 ... 51 第四章 應用智慧節能技術減緩夏季尖峰用電策略探討 ... 61 第一節 我國住商部門電價及電力需量反應負載管 理相關措施 ... 61第三節 我國減緩夏季尖峰用電之執行面策略 ... 82 第四節 我國減緩夏季尖峰用電之政策面策略 ... 86 第五章 結論與建議 ... 95 第一節 結論 ... 95 第二節 建議 ... 99 附錄一 智慧建築標章之基本及鼓勵項目評估規定 ... 101 參考書目 ... 133
表次
表2-1 智慧建築標章鼓勵項目總得分與智慧建築等級判定表 . 10 表2-2 智慧建築標章各指標鼓勵項目配分原則 ... 10 表2-3 不同建築類別之各指標鼓勵項目總分與分數比例 ... 11 表2-4 智慧建築標章基本規定評估項目表 ... 11 表2-5 智慧建築標章鼓勵項目配分總表 ... 12 表2-6 經濟部能源局建築節能(含耗能設備)之相關獎補助 專案計畫... 15 表2-7 經濟部能源局診斷輔導與技術服務之相關專案計畫 ... 18 表2-8 屋頂透光天窗日射透過率之基準值 HWsc... 27 表2-9 外牆及立面開窗部位(含玻璃與窗框)之節能基準值 . 28 表2-10 空調型、住宿類、學校類及大空間類等建築之節能 基準值 ... 28 表2-11 建築物樓地板之最低活載重規定 ... 30 表2-12 屋頂隔熱及綠化改善工法之設置環境及法規限制 ... 31 表2-13 外遮陽及戶外遮棚之法規分析 ... 31 表3-1 橫濱智慧城市計畫示範實證場域資料 ... 57 表4-1 台電公司表燈電價之非時間電價(累進電價) ... 62 表4-2 台電公司表燈電價之標準型時間電價(二段式) ... 63 表4-3 台電公司表燈電價之住商型簡易時間電價 ... 65 表4-4 台電公司計畫性減少用電措施 ... 66表4-5 台電公司臨時性減少用電措施 ... 67 表4-6 台電公司需量競價措施 ... 70 表4-7 台電公司空調暫停用電措施 ... 73 表4-8 BEMS 之主要功能 ... 77 表4-9 減緩夏季尖峰用電之政策面 TOWS 策略矩陣 ... 88 表5-1 減緩夏季尖峰用電之政策面推動策略 ... 98
圖 1-1 研究流程圖 ... 4 圖 2-1 合法建築物屋頂如有違章時設置太陽光電備類型 34 圖 2-2 我國再生能源發展策略目標 ... 36 圖 3-1 富邦福安紀念館之建築外殼 ... 38 圖 3-2 富邦福安紀念館之太陽光電系統 ... 39 圖 3-3 富邦福安紀念館之智慧型大樓自動化系統 ... 39 圖 3-4 富邦福安紀念館之變頻儲冰空調及全熱交換器 系統 ... 40 圖 3-5 富邦福安紀念館之高效率燈具與晝光利用系統 ... 40 圖 3-6 台積電中科十五廠辦公大樓空調箱系統運轉 AI 化 ... 41 圖 3-7 台積電中科十五廠辦公大樓空調箱出風溫度 AI 控制趨勢 ... 44 圖 3-8 雲林科技大學智慧雲端管理系統介面 ... 45 圖 3-9 雲林科技大學能資源管理系統 ... 45 圖 3-10 雲林科技大學能智慧電力監控網 ... 46 圖 3-11 雲林科技大學能隨課供電智慧節電系統 ... 48 圖 3-12 台電智慧綠社區計畫場域位置 ... 49 圖 3-13 台電智慧綠社區 AMI 智慧電錶&能源管理系統
圖 3-14 美國國家再生能源實驗室-研究支援中心 ... 52 圖 3-15 貝丁頓零耗能社區現況 ... 54 圖 3-16 貝丁頓零耗能社區整體設計及應用概念整合 ... 55 圖 3-17 橫濱智慧城市計畫系統架構圖 ... 58 圖 3-18 橫濱市與東京電力公司及東芝公司共同推動之 虛擬電廠計畫 ... 59 圖 4-1 彙整建築技術規則對於外殼隔能性能之相關規定 75 圖 4-2 台電供電系統簡介圖 ... 86 圖 4-3 我國 104 年夏季單日之電力系統尖峰負載圖 ... 87
摘
要
關鍵詞:智慧節能、尖峰用電、節能策略、電力需量反應 一、研究緣起與目的 根據經濟部統計,106 年度電力消費工業部門占 53.5%,住宅及 服務業部門共占37.1% (其中住宅 18.2%、服務業 18.9%),代表各類 建築物每年所消耗之能源,就約佔全國能源比例的三分之一以上。然 而既有建築佔全國比例已超過97%,且早期興建之建築物當時並無節 能法規,普遍存在耗能及不符生態環境之問題,若欲有效管控建築部 門整體耗能,除結合再生能源以抵銷部分建築物能耗外,根本上仍需 從建築節能措施著手,以達到降低建築部門用電之目標。 然而隨著地球暖化與極端氣候加劇之趨勢,我國夏季戶外溫度動 輒高達40℃以上,促使建築空調系統需於夏天大量投入運轉,是造成 國家電網電力尖峰負載吃緊之主要原因。根據台電統計,近3 年最低 電力備轉容量率已降至 1.72%,因此研擬如何減緩我國建築部門夏季 尖峰用電,已是刻不容緩之課題。 近年來國際能源總署積極推動建築及社區能源計畫,嘗試將各單 棟建築物之能源管理系統(BEMS)加以整合,從單一建築之節能管 理,逐步擴大至社區層面尺度,為全世界邁向建築與社區節能與永續 發展之重要趨勢與方向。 反觀國內,內政部建築研究所亦針對建築部門結合「廣域智慧能源 管理平台」進行示範推廣及實證。爰此,為利我國未來擴大實施範圍, 本研究將針對建築節能結合智慧能源管理,就技術面及政策面等面向, 研擬我國建築部門結合智慧節能之推動策略,期能串連單點之建築個 案,逐步擴散至面之區域建築,乃至社區、城市尺度,以有效減緩我國 建築部門夏季尖峰用電需求,亦是本研究主要探討課題。除了從再生能 源角度尋求額外之供電來源外,亦從智慧節能的面向積極推動節電,將可作為我國未來推動建築部門節能策略之參考。 本研究將針對我國住商部門之建築分析其耗能特性,並依蒐集之常 採用之智慧節能及再生能源技術,檢討其適用性與所涉及之相關法規或 規範,探討不同層次應用智慧節能技術之推動方式與發展策略。最後, 本研究將就技術面、執行面及政策面等面向,進一步研擬減緩我國建築 部門夏季尖峰用電之發展策略與可行性,以作為後續推動智慧節能之施 政參考,除期讓我國與國際推動智慧節能建築之趨勢接軌外,並可達到 落實政府節能減碳之既定政策,對減緩都市熱島效應及降低夏季尖峰用 電,亦將有莫大幫助。 二、研究方法及過程 依據上述研究目的,本研究的研究方法及過程概述如下: (一)、文獻回顧法: 收集國內外先進國家有關建築物推動智慧節能之相關措施,及整理 常採用之主要技術手法及案例等文獻資料,並探討我國建築部門推動智 慧節能所涉及之相關法規。 (二)、專家諮詢法: 本研究將與國內專家學者諮詢請益有關建築物導入智慧節能之技 術與策略建議,並配合調整修正研究成果。 (三)、比較分析法: 藉由國內外建築部門導入智慧節能技術之經驗,比較分析我國推動 之發展策略與可行性。 (四)、總結法: 綜合上述相關資料進行通盤檢討後,就技術面及政策面等面向,研 擬我國建築部門減緩夏季尖峰用電之建議具體措施及實施方式。 三、重要發現
本研究依據原規劃時程,已完成蒐集國內外智慧建築相關文獻資 料,及整理國內有關建築節能及再生能源相關法規及現況,並探討國內 外智慧建築技術應用於建築物、社區或城市能源管理之案例,剖析可供 我國借鏡之處。 此外,完成探討我國住商部門電價及電力需量反應負載管理之相關 措施規定,融合臺灣本土之智慧綠建築節能技術及條件,就技術面、執 行面及政策面研擬其推動策略,以供政府未來制定減緩夏季尖峰用電策 略之參考。 根據上述研究成果,本計畫研擬之研究結論說明如下: 一、我國智慧綠建築於建築節能之技術面策略: 要有效降低建築之能耗,主要重點係建築節能及再生能源兩大面 向,前者包括建築外殼隔熱、通風、導光及低耗能電器設備,並融入能 源管理系統及高效率電力系統等。後者包括有效利用太陽能、風能、氣 電共生等再生能源及設置高效率儲電電池系統,來降低或抵消建築物之 耗能需求。 針對新建建築物之節能設計方面,目前我國建築技術規則綠建築基 準專章對於建築物節約能源,在建築外殼方面採用ENVLOAD、Req 指 標之強制型規範,為較先進的性能式法規,透過:(1)屋頂與外牆隔熱性 能、(2)建築外殼耗能量、(3)立面開窗部位之窗熱傳透率與遮陽係數、(4) 窗面平均日射取得量及(5)外殼等價開窗率等,管制建築物來自外部的熱 能,以減低建築空調負荷與耗能。 在既有建築節能改善技術方面,包含既有建築物之建築與基地類隔 熱性能改善,以及設施設備類之能源效率提升等兩大面向,前者包括屋 頂隔熱、外遮陽、屋頂綠化等,係針對建築本體進行隔熱性能改善;後 者則包括室內照明、空調系統、熱泵系統、測試調整平衡(TAB)、及 建築能源管理系統(BEMS)等,係針對建築附屬之耗能設施設備進行 提升能源效率改善。
在再生能源運用方面,可結合再生能源技術例如太陽能光電板、太 陽能熱水系統、太陽能照明系統、風力發電及生物氣體發電等來節省能 源。惟考量各種再生能源之特性,就風力發電而言,風場較佳之分佈多 位於離岸或空曠之處,且風力機組運作時將產生大量噪音,故風力發電 設備較不適合設置於都會地區建築物上。至於生質能發電,多採用之油 菜或玉米來煉製生質燃油,不但恐反增加溫室氣體的排放量,亦恐引發 糧食危機和價格上漲等疑慮。故建議建築物設置之再生能源裝置,以太 陽光電較為適合。 二、我國減緩夏季尖峰用電之執行面策略: 本研究針對減緩夏季尖峰負載之措施,研擬下列執行面策略如下: (一)檢討調整非時間電價於夏季/非夏季時段之電價變動幅度: 建議可先就各種用戶情境,試算在「整年」電費不變的前提下,酌 予調整非時間電價於夏季及非夏季之電價變動幅度,並由台電公司及經 濟部能源局加強宣導,強調正常情境下民眾整年電費其實並未增加,便 能有效提高民眾在夏季自主節約用電的意願。 (二)檢討調整住商型簡易時間電價之尖峰時間: 建議可先就各種用戶情境,試算在「整日」電費不變的前提下,酌 予調整縮小尖峰時間並調高該時段電價,同時調整半尖峰及離峰時間及 調降該時段電價,如此才能讓用電戶配合在夏季尖峰負載時段自發性節 約用電。 (三)簡化各種時間電價方案並加強宣導: 要有效減緩夏季尖峰用電,落實時間電價是最直接的執行策略!惟 台電公司自105 年起推出之住商型簡易時間電價方案,有申請的家庭用 戶比例連1%都不到,另表燈營業用戶(小商家),僅不到十分之一申請, 顯見除了前述尖離峰電價差距不夠無法吸引民眾參加外,另一主要原因 就是過於複雜及宣導不足。故應檢討簡化各種時間電價方案並加強宣 導。
(四)推動太陽能發電量應優先自用: 考量在夏月電價時段(6 月 1 日至 9 月 30 日),用太陽光電發電自 用,甚至比全額躉售來得划算,且太陽光電於正午時段發電量最大,若 能優先將發電自用,除於回收費用上較有利外,還可以立刻削減市電負 載,進而減緩夏季尖峰用電的峰值。如太陽光電系統之發電都直接賣回 台電電網,將無助於減緩夏季尖峰用電,且徒增電力輸送之損耗,故建 議鼓勵太陽光電於夏月電價時段應優先自用。 (五)擴大推動補助住商部門辦理建築節能改善: 考量內政部雖有辦理補助既有建築能源效率提升改善之示範與推 廣,惟因屬公共建設預算經費,僅能補助公有建築,無法補助民間。而 經濟部能源局目前辦理之建築節能(含耗能設備)之相關獎補助專案計 畫,對象多為公部門(如縣市政府)及醫院、服務業及製造業等法人, 建議經濟部可擴大納入廣大之住商部門,將可進一步減緩尖峰負載。 (六)加強推動電力需量反應相關措施: 電力需量反應可說是當前最有效的抑制尖峰負載措施之一,各種需 量反應方案對於電力系統備用容量,均具有關鍵性的影響,可大幅增加 電力系統備轉容量(spinning reserve)彈性,避免限電危機。因此,如 何使需量反應的參與用戶、總契約容量以及參與率大幅提升,係政府有 關單位應積極規劃推動之重點。 三、我國減緩夏季尖峰用電之政策面策略: 本研究以 SWOT 分析相關文獻,包括前面章節介紹之國內智慧建 築發展現況及國內智慧節能技術,以 TOWS 策略矩陣進行交叉分析, 研擬減緩夏季尖峰用電之政策面推動策略如下表所示。
減緩夏季尖峰用電之政策面推動策略 SO 策略(進攻策略) 發揮優勢,掌握機會 WO 策略(轉進策略) 克服弱勢,爭取機會 SO1:擴大推動建築導入智慧節能技術之相 關方案。 SO2:藉由雲端監控技術,遠端進行廣域尺 度之建築用電需量卸載控制。 SO3:積極輔導產業進行整合,研發精進智 慧節能技術,提升產業附加價值。 SO4:結合再生能源系統,建置儲能設施。 WO1:加強智慧節能技術產品之研發,訂 定我國智慧型產品技術規範,與國際 智慧節能市場接軌。 WO2:提升跨部會協調平台為政院層級, 發揮實質協調運作效益。 WO3:整合產官學資源,加強推廣及培育 智慧節能技術專業人才。 WO4:成立(或指定)跨部會之專責機構, 負責統合推動建築物導入智慧節能 技術相關業務。 ST 策略(迴避策略) 利用優勢,克服威脅 WT 策略(避險策略) 降低弱勢,避免威脅 ST1:強化我國建築節能產業轉型升級之誘 因,扶助節能產業發展及推廣。 ST2:運用傳播媒體,推廣智慧化節能技 術。 WT1:興革電價制度,改變固定電價觀念。 WT2:辦理示範應用,以帶動產業發展。 資料來源:本研究整理 四、建議事項 本研究已提出我國 導入智慧節能技術減緩夏季尖峰用電之推動策 略,並進行可行性探討與分析。茲就建議部分說明如下: 建議一 擴大示範推動廣域電力需量反應相關計畫:立即可行建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:經濟部能源局、台灣電力公司 我國位居亞熱帶,夏季極為濕熱,空調負荷激增常為造成國內夏季 供電壓力之主因。若能將大量住商建築之空調系統,利用廣域智慧能源 管理平台(Wide-Area BEMS, WABEMS),進行集中、大量、同步之聯
合卸載,將可有效紓解尖峰電力之需求,大幅度減輕供電壓力。建議針 對大型中央空調系統及一般小型空調機,導入空調週期性運轉、自動排 程運轉、電力需量卸載運轉及空調溫度調升節能運轉等4 大建築空調節 能策略,結合 BEMS 及 IOT 控制系統進行推廣應用,將可收立竿見影 之顯著節能與需量管制成效。 建議二 檢討現有時間電價方案內容,提升民眾參加之誘因:立即可行建議 主辦機關:台灣電力公司 協辦機關:經濟部能源局 台電公司雖推出多種時間電價方案,惟普遍無法吸引民眾參加,主 要原因係尖離峰電價差距不夠,對民眾缺乏誘因。建議可調整於夏月時 間拉大尖離峰電價差距,並控制使整日之總電費維持與原調整前之電費 水準相近,如此才能讓民眾願意參加時間電價,配合在夏月時間自發性 節約用電,進而達到削減夏季尖峰負載之效果。
ABSTRACT
Keywords: Smart energy saving, Peak power consumption, Energy saving strategies, Power demand response
According to the statistics of the Ministry of Economic Affairs, the electricity consumption industry sector accounted for 53.5%, and the residential and service sector sectors accounted for 37.1% (including 18.2% for housing and 18.9% for service) in 2017, it means the annual energy consumption of various types of buildings is more than one third of the national energy ratio. However, existing buildings accounted for more than 97% of the country, and early-built buildings did not have energy-saving regulations at that time. There were widespread problems of energy consumption and non-ecological environment. In addition to offsetting the energy consumption of some buildings, fundamentally still need to start with building energy conservation measures to achieve the goal of reducing electricity consumption in the building sector.
However, with the increasing global warming and extreme climate, the outdoor temperature in summer is as high as 40°C in Taiwan, which prompts building air-conditioning systems to be put into operation in the summer, which is the main reason for the peak load of the national grid. According to the statistics of Taiwan power company, the minimum power reserve capacity ratio has dropped to 1.72% in the past three years. Therefore, it is an urgent task to study how to slow down the peak summer power consumption of Taiwan's construction sector.
In recent years, the International Energy Agency has actively promoted building and community energy plans, trying to integrate the building energy management systems (BEMS) of individual buildings, gradually expanding from the energy saving management of a single building to the
community level. It's the important trend and direction with energy conservation and sustainable development for building and community in the world.
In contrast in Taiwan, the Architecture and Building Research Institute Ministry of the Interior also conducted promotion and demonstration of the construction sector in combination with the "Wide-Area BEMS, WABEMS". Therefore, in order to expand the scope of implementation in the future in Taiwan, this study will aim at building energy conservation combined with smart energy management, and in terms of technical and policy aspects, we will develop a promotion strategy for Taiwan's construction sector to integrate smart energy conservation with a view to linking a construction case, which have gradually spread to regional buildings, and even to community and city scales, to effectively reduce the peak summer electricity demand of Taiwan's construction sector, are also the main topics of this study. In addition to seeking additional sources of power from the perspective of renewable energy sources, actively promoting power saving from the perspective of smart energy saving will serve as a reference for Taiwan's future energy conservation strategy for the construction sector.
第一章
第一章
第一章
第一章
緒論
緒論
緒論
緒論
第一節
第一節
第一節
第一節 研究緣起與目的
研究緣起與目的
研究緣起與目的
研究緣起與目的
一
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、研究緣起
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研究緣起
研究緣起
研究緣起
根據經濟部統計,106 年度電力消費工業部門占 53.5%,住宅 及服務業部門共占 37.1% (其中住宅 18.2%、服務業 18.9%),代表 各類建築物每年所消耗之能源,就約佔全國能源比例的三分之一以 上。然而既有建築佔全國比例已超過 97%,且早期興建之建築物當 時並無節能法規,普遍存在耗能及不符生態環境之問題,若欲有效 管控建築部門整體耗能,除結合再生能源以抵銷部分建築物能耗外 ,根本上仍需從建築節能措施著手,以達到降低建築部門用電之目 標。 然而隨著地球暖化與極端氣候加劇之趨勢,我國夏季戶外溫度 動輒高達 40℃以上,促使建築空調系統需於夏天大量投入運轉,是 造成國家電網電力尖峰負載吃緊之主要原因。根據台電統計,近 3 年最低電力備轉容量率已降至 1.72%,因此研擬如何減緩我國建築 部門夏季尖峰用電,已是刻不容緩之課題。 近年來國際能源總署積極推動建築及社區能源計畫,嘗試將各 單棟建築物之能源管理系統(BEMS)加以整合,從單一建築之節 能管理,逐步擴大至社區層面尺度,為全世界邁向建築與社區節能 與永續發展之重要趨勢與方向。 反觀國內,內政部建築研究所亦針對建築部門結合「廣域智慧 能源管理平台」進行示範推廣及實證。爰此,為利我國未來擴大實 施範圍,本研究將針對建築節能結合智慧能源管理,就技術面及政 策面等面向,研擬我國建築部門結合智慧節能之推動策略,期能串 連單點之建築個案,逐步擴散至面之區域建築,乃至社區、城市尺 度,以有效減緩我國建築部門夏季尖峰用電需求,亦是本研究主要探討課題。除了從再生能源角度尋求額外之供電來源外,亦從智慧 節能的面向積極推動節電,將可作為我國未來推動建築部門節能策 略之參考。
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、研究目的
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研究目的
研究目的
研究目的
本研究將先收集國、內外有關建築物導入智慧節能技術及再生 能源應用之相關案例及文獻,並整理探討國內智慧建築標章針對節 能管理之評估概要,以作為本研究後續研擬減緩我國建築部門夏季 尖峰用電之參考基礎。 另本研究將針對我國住商部門之建築分析其耗能特性,並依蒐 集之常採用之智慧節能及再生能源技術,檢討其適用性與所涉及之 相關法規或規範,探討不同層次應用智慧節能技術之推動方式與發 展策略。 最後,本研究將就技術面、執行面及政策面等面向,進一步研 擬減緩我國建築部門夏季尖峰用電之發展策略與可行性,以作為後 續推動智慧節能之施政參考,除期讓我國與國際推動智慧節能建築 之趨勢接軌外,並可達到落實政府節能減碳之既定政策,對減緩都 市熱島效應及降低夏季尖峰用電,亦將有莫大幫助。第二節
第二節
第二節
第二節 研究方法
研究方法
研究方法
研究方法與流程
與流程
與流程
與流程
一
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、研究方法
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研究方法
研究方法
研究方法
本研究除分析探討建築部門推動智慧節能所需之相關技術與條 件外,並探討其應用於減緩建築部門夏季尖峰用電之發展策略與可 行性,研究方法主要包括以下項目: 1、文獻回顧法: 收集國內外先進國家有關建築物推動智慧節能之相關措施 ,及整理常採用之主要技術手法及案例等文獻資料,並探討我國建築部門推動智慧節能所涉及之相關法規。 2、專家諮詢法: 本研究將與國內專家學者諮詢請益有關建築物導入智慧節 能之技術與策略建議,並配合調整修正研究成果。 3、比較分析法: 藉由國內外建築部門導入智慧節能技術之經驗,比較分析我 國推動之發展策略與可行性。 4、總結法: 綜合上述相關資料進行通盤檢討後,就技術面及政策面等面 向,研擬我國建築部門減緩夏季尖峰用電之建議具體措施及 實施方式。
二
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、研究流程
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研究流程
研究流程
研究流程
本計畫之研究流程,詳圖 1-1 所示:圖 圖 圖
圖 1-1 研究流程圖研究流程圖研究流程圖研究流程圖
第三節
第三節
第三節
第三節 文獻
文獻
文獻
文獻收集
收集
收集
收集項目
項目
項目
項目
依據本計畫研究之目的及研究內容,本計畫擬收集下列相關文 獻及資料,以作為進行研擬我國推動近零能源建築發展策略與可行 性之依據。預定收集之文獻資料項目如下: 國外推動智慧節能建築之相關推動措施與願景。 國內、外有關建築部門導入智慧節能技術之相關參考文獻。 國內、外推動智慧節能建築之相關成功案例資料。 我國智慧建築標章對於節能管理之相關規定。 我國建築節能與再生能源涉及之相關法規與發展現況。 本計畫將彙整上述資料進行分析探討,詳細探討內容將於後面 各章節說明。第
第
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第四
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四節
節
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節 預期成果
預期成果
預期成果
預期成果
本計畫之預期成果,說明如下: 一、 完成蒐集國際間對智慧建築之發展,及我國智慧建築標章中 關於節能管理之評估概要之相關文獻資料,並整理國內有關 建築節能及再生能源相關法規及現況。 二、 探討國內外智慧建築技術應用於建築物、社區或城市能源管 理之案例,剖析可供我國借鏡之處,以作為後續研擬減緩我 國建築部門夏季尖峰用電策略之參考。 三、 探討我國住商部門電價及電力需量反應負載管理之相關措施 規定。 四、 探討臺灣本土之智慧綠建築節能技術及條件,就技術面、執 行面及政策面,研擬減緩夏季尖峰用電推動策略。第
第
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第二章
二章
二章
二章 相關文獻回顧與
相關文獻回顧與
相關文獻回顧與探討
相關文獻回顧與
探討
探討
探討
本章首先從國際間對智慧建築之發展切入,回顧我國推動智慧建築 之進程,以及我國智慧建築標章中關於節能管理之評估概要,並整理國 內有關建築節能及再生能源相關法規及現況,以作為本研究後續研擬減 緩我國建築部門夏季尖峰用電策略之參考。第
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第一
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一節
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節 國際間對
國際間對智慧
國際間對
國際間對
智慧
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智慧建築之
建築之
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建築之發展及定義
發展及定義
發展及定義
發展及定義
近十幾年來伴隨科技的發展,資通訊產業具有跳躍性的進步,其中 智慧建築(Intelligent Building, IB)便是應運而生的產物之一。隨著資 通訊技術的發展,建築物對於設備自動化及物聯網(Internet of Things, 簡稱 IoT)的需求與日俱增,造就建築物從過去個別分散且高度仰賴人 力的控制管理方式,逐步發展為如今系統性且自動化的控制模式。國際 上對於智慧建築的發展,最早第一座被稱為智慧建築的大樓,係在 1984 年於美國康乃狄克州哈特福市(Connecticut Hartford)出現[1],隨後於 1985 年日本東京的青山大樓更進一步提高建築在智慧化方面的性能。 隨著智慧建築的發展,世界各國對智慧建築的定義及需求也略有差 異。以下列舉國際上幾個國家對於智慧建築之定義與需求目標[2]: 1、美國:藉由將建築物之結構、系統、服務及營運管理,予以相互聯 繫綜合,並達到最佳組合,以獲得的高效率、高功能與高舒適性的 大樓為目的。 2、日本:將建築物附屬系統有效結合現代資通訊設備,採用自動化技 術,使其具有高度綜合管理功能,並以追求經濟性、機能性、可靠 性與安全性為目的。 3、歐盟:採取以低維護成本及高效能管理方式,要求智慧建築應提供 快速即時反應與高支持力之環境,以使用戶能發揮最高效率來實現 其業務目的。4、新加坡:透過先進的通信網絡設施及自動化控制系統,自動調控建 築物內的溫度、濕度、燈光、保安、消防等各種設施參數,以創造 舒適安全的環境為目的。 5、中國:利用系統整合方式,將智慧型電腦、通信、信息等技術與建 築物有效整合,透過設備的自動監控管理及優化建築服務系統,以 達到安全、高效、舒適、便利和靈活之目的。
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第
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二節
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節 我國智慧
我國智慧
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我國智慧建築之
建築之
建築之
建築之發展及評定內容
發展及評定內容
發展及評定內容
發展及評定內容
反觀我國,對於智慧建築之定義與需求,係指藉由導入資通訊系統 及設備之手法,使空間具備主動感知之智慧化功能,以達到安全健康、 便利舒適、節能永續目的之建築物,並達到節能與降低維護管理人力經 費之目標。 一 一 一 一、、、、我國推動我國推動我國推動我國推動智慧建築之發展歷程智慧建築之發展歷程智慧建築之發展歷程智慧建築之發展歷程 內政部建築研究所(以下簡稱本所)於民國 92 年訂定「智慧建築 標章」制度,並於 93 年開始實施,隨後分別於 100 年配合科技進步及 社會需求修訂評估內容1。依據行政院核定之「智慧綠建築推動方案」 相關規定,從 102 年 7 月 1 日開始,各中央機關及直轄市、縣(市)政府, 於興建一定用途且造價達 2 億元以上之公有建築物時,應將取得智慧建 築標章之規定納入工程合約,管制政府部門公有新建建築物應進行智慧 建築設計,要求於申報一樓樓版勘驗時, 應同時檢附合格級以上候選 智慧建築證書,於工程驗收合格並取得合格級以上智慧建築標章後,始 得發給結算驗收證明書,故對公有建築物具一定強制性。 為使智慧建築評估制度更簡便易操作及加強評估內容之明確與客 觀性,本所於 103 年 4 月邀請智慧建築之專家學者及具申請經驗之業界 先進組成編審小組,分別針對各評估指標之內容,邀請該指標之原執筆 委員與該領域之專家學者進行逐項檢討,為使評估內容更完備周延,於 1104 年 5 月完成草案後,進行網路徵詢及辦理多次說明會徵詢各界意見 並據以修訂後,於 105 年改版為智慧建築評估手冊 2016 年版,讓申請 標章更簡易且有明確之遵循依據,對評估制度之推動落實將有極大助 益。 綜上所述,我國智慧建築評估手冊歷經 3 次增修訂,從一開始的 2003 年版評估手冊的 7 大指標,到 2011 年版的 8 大指標及分級制度, 我國智慧建築正式邁入分級評估階段,讓消費者可進一步識別智慧建 築,以維持智慧建築標章認證制度的公信力。而 105 年 7 月 1 日實施的 現行智慧建築評估手冊 2016 年版,已簡化評估項目,分為基本規定及 鼓勵項目,符合基本規定之要求者,即可取得合格級的智慧建築標章或 候選智慧建築證書,其他鼓勵項目則由申請人自行視需要決定是否申 請,賦予申請人更多選擇智慧科技應用的自由,促使智慧建築科技能更 加貼近使用者的需求,實踐人性化空間的理想。 二 二 二 二、、、、我國智慧建築標章之我國智慧建築標章之我國智慧建築標章之我國智慧建築標章之分級制度及分級制度及分級制度及分級制度及評定評定評定評定原則原則原則原則 我國智慧建築標章評定制度可分成兩階段,第一階段為候選智慧建 築證書,於建築物規劃設計階段或施工時申請,符合相關規定並取得建 造執照者,核給候選證書;第二階段為智慧建築標章,合法使用中之建 築物,或新建築物於建築物完工後即得提出申請,符合智慧建築相關規 定且取得使用執照後,核給智慧建築標章。 智慧建築評估分成五等級,分別為合格、銅、銀、金、鑽石級,智 慧建築評估內容中之基本規定,為智慧建築之門檻,符合所有基本規定 之要求者為合格級,至於銅級以上者,則依據該案鼓勵項目之得分加總 後判定其等級,鼓勵項目總得分與智慧建築等級判定如表 2-1。
表 表 表 表 2-1 智慧建築標章智慧建築標章智慧建築標章鼓勵項目總得分與智慧建築等級判定表智慧建築標章鼓勵項目總得分與智慧建築等級判定表鼓勵項目總得分與智慧建築等級判定表鼓勵項目總得分與智慧建築等級判定表 等級 銅級 銀級 黃金級 鑽石級 得分 50 分以上 未達 90 分 90 分以上 未達 120 分 120 分以上 未達 140 分 140 分以上 資料來源 資料來源資料來源 資料來源:::智慧建築評估手冊:智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊 2016 年版年版年版年版,,,,內政部建築研究所內政部建築研究所內政部建築研究所內政部建築研究所 智慧建築評估內容依其性質分為八項指標,分別為綜合佈線、資訊 通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創 新;各評估指標內之評估項目,分成基本規定與鼓勵項目兩種:基本規 定為智慧建築之門檻,各項目均不計分,符合所有基本規定之要求者為 合格級,至於鼓勵項目總分為 200 分,各指標之權重原則如表 2-2。 表 表 表 表 2-2 智慧建築標章智慧建築標章智慧建築標章各指標鼓勵項目配分原則智慧建築標章各指標鼓勵項目配分原則各指標鼓勵項目配分原則各指標鼓勵項目配分原則 指標名稱 綜合 佈線 資訊 通信 系統 整合 設施 管理 安全 防災 節能 管理 健康 舒適 智慧 創新 合計 分數 30 30 40 30 17 30 10 13 200 占比 15% 15% 20% 15% 8.5% 15% 5% 6.5% 100% 資料來源 資料來源資料來源 資料來源:::智慧建築評估手冊:智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊 2016 年版年版年版年版,,,,內政部建築研究所內政部建築研究所內政部建築研究所內政部建築研究所 考慮建築使用類別不同,對於智慧服務、設備系統之需求亦應有所 不同,故依使用類型分為住宿類、辦公服務類及商業類等,其基本規定 與鼓勵項目及配分作適度調整,其中在住宿類中,基本規定無須設置能 源管理,至於鼓勵項目中則將視訊會議、公共環境資訊導覽等刪除,另 加強門禁系統之計分等。惟為使評估具公平性,所有類別評估項目總分 都是 200 分,所以各指標所占總分之比例如表 2-3 所示。
表 表 表 表 2-3 不同建築類別之各指標鼓勵項目總分與分數比例不同建築類別之各指標鼓勵項目總分與分數比例不同建築類別之各指標鼓勵項目總分與分數比例 不同建築類別之各指標鼓勵項目總分與分數比例 指標名 稱 建築類別 綜合 佈線 資訊 通信 系統 整合 設施 管理 安全 防災 節能 管理 健康 舒適 智慧 創新 合計 住宿類 30 (15%) 20 (10%) 40 (20%) 30 (15%) 22 (11%) 30 (15%) 15 (7.5%) 13 (6.5%) 200 (100%) 非 住 宿 類 辦公服務類 休閒文教類 衛生福利 更生類 30 (15%) 30 (15%) 40 (20%) 30 (15%) 17 (8.5%) 30 (15%) 10 (5%) 13 (6.5%) 200 (100%) 公共集會類 商業類 其他類 30 (15%) 30 (15%) 40 (20%) 30 (15%) 18 (9%) 30 (15%) 9 (4.5%) 13 (6.5%) 200 (100%) 資料來源 資料來源資料來源 資料來源:::智慧建築評估手冊:智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊 2016 年版年版年版年版,,,,內政部建築研究所內政部建築研究所內政部建築研究所內政部建築研究所 三 三 三 三、、、、智慧建築標章之基本規定項目智慧建築標章之基本規定項目智慧建築標章之基本規定項目智慧建築標章之基本規定項目及評估內容及評估內容及評估內容及評估內容 在智慧建築標章之基本規定部分,各評估指標共計有 29 項評估項 目如表 2-4,各評估項目之評估內容及應檢附之圖說文件如附錄一之表 1,其檢附之圖說文件應有完整的建築師、技師或規劃及設計者等人之 簽證,以確保文件品質。 表 表 表 表 2-4 智慧建築標章智慧建築標章智慧建築標章基本規定評估項目表智慧建築標章基本規定評估項目表基本規定評估項目表基本規定評估項目表 指標名稱 項目 綜合佈線 1.1 佈線規劃與設計、1.2 佈線應用與服務、1.3 佈線性能與整合、 1.4 佈線管理與維運 資訊通信 2.1 廣域網路之接取、2.2 數位式(含 IP)電話交換、2.3 區域網路、 2.4 公共廣播、2.5 公共天線 系統整合 3.1 系統整合基本要求、3.2 系統整合程度、3.3 整合安全機制
設施管理 4.1 資產管理、4.2 效能管理、4.3 組織管理、4.4 維運管理 安全防災 5.1 防火系統、5.2 防水系統、5.3 防盜系統、5.4 監視系統、5.5 門 禁系統、5.6 停車管理、5.7 有害氣體防制、5.8 緊急求救系統 節能管理 6.1 能源監視、6.2 能源管理系統、6.3 設備效率、6.4 需量控制 健康舒適 7.1 室內高度 資料來源 資料來源資料來源 資料來源:::智慧建築評估手冊:智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊 2016 年版年版年版年版,,,,內政部建築研究所內政部建築研究所內政部建築研究所內政部建築研究所 四 四 四 四、、、、智慧建築標章鼓勵項目智慧建築標章鼓勵項目智慧建築標章鼓勵項目智慧建築標章鼓勵項目之之評估內容之之評估內容評估內容評估內容及及及及配分原則配分原則配分原則配分原則 至於在智慧建築標章鼓勵項目部分,依其性質分為八項指標總計有 36 項評估項目,各項目分數如附錄一之表 2,其中配合建築物使用類別 不同,部分鼓勵項目內容及分數調整說明如表 2-5。鼓勵項目採加計總 分之方式,設計者及使用者可依該建築物之需求選擇設置,總分在 50 分以上者為銅級,其分級方式請參考表 2-1。 表 表 表 表 2-5 智慧建築標章智慧建築標章智慧建築標章智慧建築標章鼓勵項目配分總表鼓勵項目配分總表鼓勵項目配分總表鼓勵項目配分總表 指標名 稱 項目 辦公服 務類 住宿 類 衛生福 利更生 類 商業類 休閒文 教類 公共集 會類 其他類 綜合佈 線 1.1 佈線規劃與設計 8 1.2 佈線應用與服務 8 1.3 佈線性能與整合 7 1.4 佈線管理與維運 7 資訊通 信 2.1 廣域網路之接取 2 2.2 數位式(含 IP)電話交換 4 2.3 區域網路 4 2.4 公眾行動通信涵蓋 6 2.5 視訊會議 6 0 6 6 6 6 6 2.6 公共資訊顯示 4 2.7 公共環境資訊導覽 4 0 4 4 4 4 4
系統整 合 3.1 中央監控系統之整合效 能 7 3.2 系統整合平台 5 3.3 系統整合之具體互動關 聯 12 3.4 系統整合之操作與管理 9 3.5 系統整合之安全機制 7 設施管 理 4.1 資產管理 6 4.2 效能管理 11 4.3 組織管理 3 4.4 維運管理 6 4.5 長期修繕 4 安全防 災 5.1 防火系統 4 4 3 5 4 5 5 5.2 防水系統 3 4 4 3 3 3 3 5.3 門禁系統 3 6 3 3 3 3 3 5.4 停車管理系統 2 5.5 緊急防災求救系統 5 6 5 5 5 5 5 節能管 理 6.1 能源管理 5 6.2 設備效率 6 6.3 節能技術 15 6.4 再生能源設備 4 健康舒 適 7.1 室內空間健康舒適 9 6 8 8 9 8 8 7.2 健康管理系統 1 3 2 1 1 1 1 7.3 生活服務系統 0 6 0 0 0 0 0 智慧創 新 8.1 智慧建築標準符號 3 8.2 智慧創新設計 5 8.3 應用創新設備系統 5 合計 200 200 200 200 200 200 200 2.5:「住宿類」不適用,本項 0 分。 2.6:「住宿類」不適用,本項 0 分。 5.1:「衛生福利更生類」具識別火警位置的聲光顯示裝置為基本規定,不予計分。具二段式下降 防火鐵捲門,多給予鼓勵 1 分,本項得 3 分;「商業類」、「公共集會類」,具二段式下降防火 鐵捲門,多給予鼓勵 1 分,本項得 5 分。 5.2:「住宿類」具抽排水設施之備援裝置,多給予鼓勵 1 分,本項得 4 分。 5.3:「住宿類」設置本項全項目共得 6 分。 5.5:「住宿類」偵測系統連線至緊急支援服務系統,多給予鼓勵 1 分,本項得 6 分。
7.1:「辦公服務類」、「休閒文教類」等,於大型會議室設置 CO2濃度偵測系統與資訊顯示裝 置並與空調系統連動,多給予鼓勵 1 分,本項可得 9 分;「住宿類」不適用,本項可得 6 分。 7.2.:「住宿類」,本項得 3 分,「衛生福利更生類」,本項得 2 分。 7.3:非「住宿類」不適用,本項 0 分。 資料來源 資料來源 資料來源 資料來源::::智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊智慧建築評估手冊 2016 年版年版年版,年版,,,內政部建築研究所內政部建築研究所內政部建築研究所內政部建築研究所 綜上可知,我國智慧建築標章制度對於節能管理方面,主要係針對 空調、照明、動力、插座等設備透過連網進行能源量測監控管理,並採 用優於經濟部能源局公告的能源效率標準或節能標章之空調主機、照明 燈具及高效率動力等設備,同時搭配具建築外層自動感知及調整之智慧 化節能設施、具有智慧控制技術之空調、照明及動力等設備,以及太陽 光電、風力發電等再生能源設備,來達到智慧化節能目的。
第
第
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第三
三
三
三節
節
節
節 我國
我國
我國
我國推動建築
推動建築節能
推動建築
推動建築
節能
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節能之相關措施
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之相關措施及
及
及探討
及
探討
探討
探討
經查國內推動既有建築節能之相關措施,因全國能源主管機關係經 濟部能源局,且主要預算皆由該局編列推動,故以該局辦理之相關獎補 助及診斷輔導技術服務等專案計畫為大宗。 另內政部歷年辦理之智慧綠建築相關推動方案,對於建築節能亦賡 續推動相關措施,其中針對新建建築物部分,制定綠建築標章及智慧建 築標章等制度,取得綠建築標章之新建建築物平均約有二成節能率與三 成節水率,對建築節能貢獻甚巨;另針對既有建築物部分,辦理既有建 築能源效率提升及綠廳舍改善之示範與推廣,92 年起至今累計 687 件實 際改善案例,成效良好。茲分別列舉說明如下: 一 一 一 一、、、經濟部能源局、經濟部能源局經濟部能源局經濟部能源局建築設備節能建築設備節能建築設備節能建築設備節能相關獎補助相關獎補助及輔導相關獎補助相關獎補助及輔導及輔導及輔導計畫計畫計畫 計畫 經查經濟部能源局目前辦理之建築節能(含耗能設備)之相關獎補 助專案計畫,包括:縣市共推住商節電行動、直轄市、縣(市)節電策略 建構與推廣示範補助計畫、動力與公用設備補助計畫、發光二極體先進照明推廣補助計畫、節能績效保證專案示範推廣補助計畫、廢熱與廢冷 回收技術示範應用專案補助計畫等 6 項,彙整如表 2-6 所示。 表 表 表 表 2222----6666 經濟部能源局建築節能經濟部能源局建築節能經濟部能源局建築節能(經濟部能源局建築節能(含耗能設備((含耗能設備含耗能設備含耗能設備))))之相關獎補助專案之相關獎補助專案之相關獎補助專案之相關獎補助專案計畫計畫計畫計畫 專案計畫 名稱 計畫目的 補助對象 補助內容與範圍 縣 市 共 推 住 商 節 電 行動 為提升地方能源治 理能力,促進住宅、 服務業、機關及農業 部門節電,結合直轄 市、縣(市)政府執行 「縣市共推住商節 電行動」計畫 直 轄 市 及 縣 (市)政府 規劃與推動各直轄市及縣(市)政 府轄內之住宅、服務業及農業部 門節電,以執行下列項目所需費 用為限: 1、「節電基礎工作」:包括節電稽 查輔導、在地能源使用情形研 究、專責組織與人力建置、節 電志工組織合作、公民參與、 節約能源教育與推廣等地方 能源治理能力建構與節電氛 圍型塑之工作。 2、「設備汰換與智慧用電」:包括 補助集合式住宅、辦公大樓及 服務業之室內停車場換裝智 慧照明燈具;補助服務業汰換 老舊低效率無風管空氣調節 機及老舊辦公室照明燈具;補 助 服 務 業 導 入 能 源 管 理 系 統。補助作業相關行政費用以 獲核定執行經費之百分之十 為上限。 3、「因地制宜」:包括加強推動在 地節電事務,以及營造節電氛 圍。 直轄市、縣 ( 市 ) 節 電 策 略 建 構 與 推 廣 示 範 補 助 計 推 動 節 能 減 碳 工 作,辦理直轄市、縣 (市)節電策略建構, 促 使 地 方 政 府 推 動 服 務 業 及 住 宅 部 門 直 轄 市 及 縣 (市)政府 以受補助單位行政區內下列相關 節電策略建構與推廣之研究發展 必要費用為限: 1、從事縣市社經背景分析、縣市 用電資訊調查分析、節電目標
專案計畫 名稱 計畫目的 補助對象 補助內容與範圍 畫 提升節電工作 訂立、節電策略與措施路徑研 擬、制度與組織籌劃等有助於 規劃縣市節電藍圖事項,工作 經費不得低於補助金額 20%。 2、節電志工培育、教育宣導、示 範推廣、稽查管理等有助於研 究推動住宅與服務業因地制 宜提升用電效率事項。 動 力 與 公 用 設 備 補 助計畫 為 推 動 節 能 減 碳 政 策,鼓勵能源用戶使 用 高 效 率 動 力 設 備 並 加 速 汰換 老 舊 設 備,以提升產業生產 效 能 及 整 體 能 源 使 用效率,期帶動國內 動 力 與 公 用 設 備 產 業之發展。 依 法設 立 登 記之法人(如 公司、財團法 人、 社 團 法 人)、公法人 (如農田水利 會 、 行 政 法 人)與經主管 機 關 核 准 設 立之 醫 療 機 構。 針對購置高效率空氣壓縮機、風 機及泵等 3 項動力設備實施補助。 發 光二 極 體 先 進 照 明推 廣 補 助計畫 為 達 節 能 減 碳 及 創 新 照 明 節 能 應 用 之 目標,藉由照明用電 密度 限 制 及 智 慧 照 明控制規格要求,以 高 效 率 低 眩 光 發 光 二 極 體 ( 以 下 簡 稱 LED)照明燈具進行 室 內 照 明 節 能 示 範 建置,促進先進照明 技 術 與 產 品 之 應 用,並活絡綠能產業 發展。 直 轄 市 及 縣 (市)政府所轄 之 鄉 ( 鎮 、 市 、 區 ) 公 所。 1、補助項目:使用高效率低眩光 LED 照明燈具搭配智慧照明控 制,汰換補助對象及其所屬單 位之室內螢光燈具。 2、場域範圍:補助對象所屬單位 之全部樓層或一層以上之完整 樓層。 3、執行方式:補助對象應視申請 場域範圍之照明條件進行示範 系統建置,依晝光利用、調光 或時序控制等需求,進行智慧 照明控制。示範場域之智慧照 明控制系統必須具備照明能源
專案計畫 名稱 計畫目的 補助對象 補助內容與範圍 管理之功能,完成後該場域範 圍之照明用電密度(LPD)應低 於 7W/m2。 節 能 績 效 保 證專 案 示 範 推 廣 補助計畫 為 推 動 節 約 能 源 工 作,辦理節能績效保 證專案計畫,以開發 帶動 能 源 技 術 服 務 業,並提昇整體能源 使用效率。 1、中央及地 方行政機 關。 2、醫院。 3、製造業。 4、服務業。 1、節能績效保證專案計畫之設備 與其附屬週邊設備(包括檢測 儀器、控制系統及其他相關設 備)及技術與專利之費用。 2、因安裝前款設備直接發生之材 料、零件、設備使用費、工程 施作及其他相關費用。 3、其他與節能績效保證專案計畫 相 關 之 必 要 費 用 ( 如 保 險 費 用、工安衛費用、節能績效驗 證費用及其他相關費用)。 4、專案管理技術服務費用。 5、屬製造業整合自身及所屬工廠 且累積契約用電容量達 2,000 瓩以上之績效保證計畫,每案 補助金額以臺幣 1,500 萬元為 上限,且以未超過計畫執行經 費 1/5 為原則。 6、屬服務業整合自身及所屬營業 處所 且 累 積 契 約 用 電 容 量 達 1,000 瓩 以 上 之 績 效 保 證 計 畫 , 每 案 補 助 金 額 以 新 臺 幣 1,500 萬元為上限,且未超過計 畫執行經費 1/5 為原則。 廢 熱與 廢 冷回 收 技 術 示 範 應 用 專 案 補 助計畫 為 推 動 節 約 能 源 工 作,鼓勵業者進行廢 熱與 廢 冷 回 收 節 約 能 源 技 術 之 研 究 及 應用發展,成立廢熱 與 廢 冷 回 收 技 術 示 範應用專案,補助產 契 約用 電 容 量 超 過 100 瓩,且依法設 立 登 記之 法 人。 1、以執行廢熱與廢冷回收相關技 術研究開發及應用計畫,導入 技 術 進 行 全 廠 或 部分製 程 改 造,所購置之全新設備為限。 2、補助金額不得逾設備購置成本 之 1/3,並以新臺幣 500 萬元為 上限。
專案計畫 名稱 計畫目的 補助對象 補助內容與範圍 業 購 置 廢 熱 與 廢 冷 回 收 相 關 設 備 提 升 整 體 能 源 使 用 效 率,並帶動國內產業 廢 熱與 廢 冷 回 收 再 生利用。 資料來源 資料來源 資料來源 資料來源::::本研究整理本研究整理本研究整理本研究整理 另該局亦辦理診斷輔導與技術服務相關專案計畫,包括:企業節能 減碳技術服務計畫、服務業 ISO 50001 能源管理系統建置輔導計畫、政 府機關及學校節約能源行動計畫、產業中小能源用戶節能技術服務、節 能減碳技術服務團等 5 項,彙整如表 2-7 所示。 表 表表 表 2222----7777 經濟部能源局經濟部能源局診斷輔導與技術服務經濟部能源局經濟部能源局診斷輔導與技術服務診斷輔導與技術服務診斷輔導與技術服務之相關專案之相關專案之相關專案之相關專案計畫計畫計畫 計畫 專案計畫 名稱 計畫目的 服務對象 服務內容與範圍 企業 節 能 減 碳 技 術 服務計畫 提供工業、服務業及 集 合 住 宅 能 源 用 戶 節 約 能 源 技 術 服 務,並針對節能潛力 大 者導 入 能 源 技 術 服 務 業 進 行 節 能 改 善,以協助業者加速 落實節能。 1、工業及服 務 業 契 約 用 電 容 量 超 過 800kW 之 能 源 用 戶。 2、集合住宅 能 源 用 戶。 1、提供現場節能診斷、能源查核 輔導、線上能源諮詢及契約容 量評估服務。 2、現場節能診斷:進行現場之節 能診斷技術服務工作,提供用 戶節能改善建議及評估節能潛 力報告。 3、能源查核輔導:輔導能源大用 戶建立能源查核制度,訂定節 約能源目標與推動計畫,追蹤 其節約能源計畫執行成效,並 評估其節能改善效果。 4 、 線 上 節 能 諮 詢 : 以 電 話 、 E-mail、書面答詢等方式,解答 公部門各相關單位有關節能之 問題,並藉由網頁,提供節能
專案計畫 名稱 計畫目的 服務對象 服務內容與範圍 技術網路教學課程。 5、契約容量評估服務:針對能源 用戶電費單所載之用電資料進 行最適契約容量評估。 服務業 ISO 50001 能 源 管 理 系 統 建 置 輔 導計畫 依 ISO/CNS 50001 國際標準輔導 廠商 建 置 能 源 管 理 系 統 及 實 施 節 能 診 斷,以協助業者建立 能 源 管 理 制 度 及 落 實節能改善,並通過 國際驗證。 服 務 業 部 門 依 法設 立 登 記滿 3 年, 且 持 續 營運 之 能 源 用 戶。 1、個案用戶: 應符合用電 契約容量超 過 800 瓩; 2、企業集團用 戶:除總公 司以外,應 具備 2 處以 上 營 業 據 點。 1、能源管理系統建置輔導:成立 能 源 管 理 團 隊 、 進 行 能 源 審 查、建立能源基線與能源管理 績效 指 標 、 設 定 能 源 管 理 目 標、標的及行動計畫、製作能 源管理系統程序文件、協助通 過 ISO 50001 國際驗證(驗證費 用須自行負擔)。 2、能源管理教育訓練:培訓能源 管理系統種子人員,培養對能 源管理系統之認知與能力。 3、節能技術診斷服務:提供節能 技術診斷,利用專業儀器,依 現場作業需求,進行量測與分 析,並提出節能潛力改善建議。 政 府 機 關 及 學 校 節 約能 源 行 動計畫 提供政府機關(構)、 學 校能 源 用 戶 節 約 能源技術服務,協助 政 府 部 門 加 強 節 約 用電,持續示範引導 民間節能,共同朝國 家減碳目標邁進。 1、行政院暨所 屬 2 級 機 關。 2、各直轄市政 府 及 各 縣 (市)政府暨 所屬行政機 關及學校。 3、教育部所屬 國立學校。 4、公營事業機 構。 1、能源填報統計:設置網路填報 系 統 及 節 能 執 行 成 效 統 計 分 析,提供諮詢服務專線,解答 政府機關(構)學校有關節能之 問題。 2、進行現場節能診斷技術服務工 作,提供節能改善建議及評估 節能潛力報告。 3、提供中央空調冰水主機現場效 率量測工作,以及評估汰換效 益報告。 4、針對能源用戶電費單所載用電 資料進行最適契約容量評估。
專案計畫 名稱 計畫目的 服務對象 服務內容與範圍 產 業 中 小 能 源 用 戶 節 能 技 術 服務 扶 植 大專 院 校 成 立 節 能 診 斷 服 務 中 心,提供產業中小能 源 用 戶 在 地 化 節 能 技術服務,以協助業 者 落 實節 能 減 碳 之 目標。 年計 費 度 數 達 60,000 度 以 上 及 電 力 契約容量 800 瓩以 下 之 營 業性質用戶。 1、現場節能診斷量測(包含電力、 照明及空調系統)及諮詢服務。 2、協助調查耗能設備使用情形及 用能狀況。 3、產出節能診斷服務報告,建議 節能改善方案。 節 能 減 碳 技 術 服 務 團 依各 業 別 特 性 及 需 求提供技術服務。 製造業、中小 企業、能源產 業、商業、住 商 及 公 部 門 產業、工業部 門、機關及學 校、加工出口 區 內 事 業 以 及綠建築等。 1、臨場(on-site) 技術服務、專業 技術訓練、技術及成功案例研 討會、電話技術諮詢及網路資 訊平台等服務。 2、依業界特性需求,提供包括節 能技術及診斷服務、溫室氣體 盤查及減量輔導、節能健檢及 汰舊換新改善、能源監控管理 及建築能源效率提升等全方位 服務內容。 資料來源 資料來源 資料來源 資料來源::::本研究整理本研究整理本研究整理本研究整理 二 二 二 二、、、、內政部歷年辦理智慧綠建築推動方案於建築節能之相關措施內政部歷年辦理智慧綠建築推動方案於建築節能之相關措施內政部歷年辦理智慧綠建築推動方案於建築節能之相關措施內政部歷年辦理智慧綠建築推動方案於建築節能之相關措施 建築物生產及使用過程大量消耗能源及資源,衍生都市氣候環境變 遷、生態環境破壞、建築污染、建築能源及資源不當耗用及室內生活環 境品質不良等問題。為降低建築產業對環境之衝擊,本所歷年來持續積 極辦理智慧綠建築相關推動方案,以加強節能減碳,創造安全、健康、 舒適及環保的居住環境。 1、歷年辦理之智慧綠建築相關推動方案 內政部於 88 年研訂完成綠建築評估系統,及建立綠建築標章制度 後,行政院陸續於 90 年核定「綠建築推動方案」、96 年核定「生態城市 綠建築推動方案」,透過由政府部門帶頭做起,積極推行以節能環保為
導向之綠建築相關政策。迄今已完成綠建築法制化,對於綠建築節能、 節水、生態環保等方面累積了非常顯著之績效。 此外,行政院為有效運用我國 ICT 產業優勢,以創造經濟價值,因 此推動四大新興智慧型產業政策,於 99 年核定「智慧綠建築推動方案」, 主要係藉由既有綠建築優勢,在維護環境永續發展及改善人民生活前提 下,進行智慧型創新技術、產品、系統及服務之研發,以建構「生產」、 「生活」、「生態」三生一體的優質居住環境,同時提升產業競爭力及掌 握龐大創新產業產值與商機。 因上述方案於 104 年底屆滿,為延續擴大發展智慧綠建築相關成果, 及建構符合未來生活需求之永續智慧社區環境,以達成促進環境永續發 展、提升民眾生活幸福、平衡城鄉發展及帶動產業升級之目標,行政院 於 105 年度核定實施「永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」,結 合我國資通訊高科技軟實力與節能減碳綠建築、綠社區及城市,整合打 造智慧綠色產業應用技術,其主要目的除延續發展智慧綠建築外,更積 極擴展我國整體環境發展,同時遵循政院當前智慧城市之重要政策,以 逐步落實智慧生活的願景。 本方案係以提升人民福祉、環境永續發展及創造資通科技(ICT) 產業新出路,並呼應生態健康、便利舒適、節能減碳與安全防災即時回 應、即時處理的民眾生活需求,全面提升生活環境與空間品質,開創智 慧綠色產業發展新契機,更銜接我國智慧城市推動服務,藉以發展國際 市場,以「智慧生活創造者」作為臺灣國際市場的新品牌,促使臺灣成 為全球智慧生活的典範以及智慧生活產業化之目標,使智慧建築觀念和 做法日漸具體普及,期能促進環境永續發展、平衡城鄉差距、創造幸福 生活及提升產業競爭力。 為進一步落實政院推動之智慧綠建築開展智慧城市發展政策,本方 案除賡續推動智慧綠建築政策外,更因應國內外由智慧綠建築邁入智慧 城市之發展趨勢,擘劃「永續智慧社區創新實證示範」與「智慧綠建築
深耕升級」兩項重點策略推動工作,期結合以往產業推動與服務應用發 展成果,整合並導入各智慧建築服務與應用進行擴散與推廣,健全智慧 建築產業應用環境與落實產業基礎環境之建構,同時協助落實永續智慧 社區創新實證應用示範,以達到藉由實證場域之驗證,建立領先全球之 安全安心、健康節能與舒適便利的智慧永續生活環境,並讓國內業界得 以發揮整合實力,作為未來整廠輸出之基礎,以達到促進環境永續發展、 提升居住環境品質及提升產業競爭力的三贏目標。 2、新建建築物之節能管制相關措施 歷年來上開方案於管制新建建築物之智慧綠建築設計方面,其中 「綠建築標章」評估系統,係本部建築研究所於 88 年針對臺灣亞熱帶 高溫高濕氣候特性,充分掌握國內建築物對「生態」、「節能」、「減廢」 及「健康」之需求所訂定,除為亞洲第一個上路的評估系統,更為僅次 於英國、美國及加拿大之後,成為全球第四個實施具科學量化的評估系 統,同時也是第一個對高溫、高濕氣候進行綠建築評估的國家。 通過綠建築標章評定的建築物,在節水及節電方面至少約分別有 30%與 20%以上之效益,截至 108 年 7 月底止,已有 8,033 件建築物取 得綠建築標章(2,873 件)及候選綠建築證書(5,160 件)。預估每年可 節省用電約 18.95 億度,節省用水約 8,900 萬噸,相當於 16.27 座寶山水 庫,減少 CO2排放量約 106.91 萬噸,約等於 7.18 萬公頃的人造林地(相 當於 2.64 個臺北市)面積所吸收的 CO2量,每年節省之水電費約達 75.23 億元,成效良好。至 107 年底綠建築普及率已達 18.54%。 這些取得綠建築認證的建築物中,民間私有建築物已累計達 2,211 件,且其比例由早期 91 年的 6%﹙7 案﹚逐年提升,至 104 年已突破 40 %﹙266 案﹚,107 年更高達到 42%﹙311 案﹚。 另我國於 1985 年起引進國外各項智慧化技術後,經過二十多年來 之研究發展,也逐步走出屬於我國特有之智慧建築系統。於 2003 年起 實施之「智慧建築標章」評估系統,即以本土性之智慧建築體系作為評
估之依據,使建築物之管理更具人性化與智慧化,進而延長建築物之壽 命,節省能源、節約人力,並降低建築物日後之營運費用。並可整合文 創、電子、電機、資通訊、物業管理等智慧化生活科技產業與建築產業 之異業結盟,創造智慧永續之優質建築,提升國家競爭力。 為增加取得智慧建築標章之誘因,我國已於 104 年 5 月修正相關規 定,將智慧建築標章之有效期限由 3 年放寬為 5 年;另為進一步鼓勵效 期屆滿者繼續使用智慧建築標章,已於 107 年 2 月訂定及公告實施簡化 延續認可之評定審查規定,以利延續認可案件數增加。 截至 108 年 7 月底,已有 428 件建築物取得智慧建築標章(126 件) 及候選智慧建築證書(312 件)。近年來取得智慧建築標章之整體案件數, 亦呈現顯著成長,案件數由 102 年 11 件成長至 107 年 97 件,已大幅成 長 8.8 倍,成效顯著。其中,通過認證之建築物中,公有建築物已累計 達 308 件,其比例由早期 93 年的 0%,至 107 年已達到 84%﹙81 案﹚。 相較以往智慧建築標章為公有建築物申請認證案件數較少,在本所 推動公有建築物取得智慧建築標章後,公有建築物案件申請數量明顯成 長。這些公私有建築物完工啟用,在未來 40 年的生命週期中,將成為 我國示範應用資通訊感知控制技術,營造更為人性化空間,使建築物使 用者身處之實質環境更為安全、健康、便利、舒適與節能之重要場所。 同時為推動平價之智慧建築,本所並推動合宜住宅及公營住宅 1 萬 2 千 餘戶將智慧建築納入規劃設計。 3、既有建築物之建築節能與綠廳舍改善 國內既有建築物約占建築物總量 97%,這些早期完工的建築物普遍 存在耗能、不符生態環保等問題,若不改善將造成夏季尖峰用電吃緊與 國土暖化加速等效應。針對上述問題,本所自 92 年開始,特別針對中 央廳舍及國立大專院校選擇具改善潛力之既有建築物,進行節能改善示 範計畫,並自 107 年度起擴大補助範圍至地方政府,協助輔導建築物進 行各項節能改善工程,提升既有建築物能源使用效率,以降低建築耗
能,減緩都市熱島效應,及帶動國內相關綠能產業之發展。 本計畫以建築物空調系統等主要耗能設備進行實際之節能改善工 程,成效極佳。空調節能改善係針對中央空調系統超量設計或空調主機 效率老化、耗電及嚴重浪費能源等問題,進行技術輔導及改善,平均約 可省能 39%;另針對屋頂隔熱改善、外遮陽改善及照明改善等,約可節 省 15%~30%之用電量。 自 92 年至 107 年已完成 687 案,投入改善經費計約 18.4 億元,總 計改善成效每年約可節電 1 億 1,592 萬度,節省電費約 4.05 億元,成效 良好,且本計畫亦同時帶動了我國中小型能源監控系統 BEMS 公司之興 起,突破國外大型監控廠商寡占之局面,對於節能技術推廣應用及帶動 國內相關綠能產業發展均有顯著效益。 此外內政部於 106 年度率先推動所屬機關(構)廳舍節能診斷諮詢 服務(共計辦理 30 案),協助內政部所屬單位推動建築節能改善之可行 性評估,以帶頭擴大建築節能改善之成效,並作為中央各部會參考執行 之示範案例。 4、既有建築物智慧化改善工作 我國既有建築物數量佔整體建築物比例高達 97%,為有效推廣智慧 建築理念,既有建築物為亟待推廣之對象。本所自民國 97 年起開始推 動「既有建築物智慧化改善工作計畫」,以公有及民間既有建築物為對 象,針對安全防災監控、健康照護管理、便利舒適服務、系統整合應用 (智慧節能)等領域,獎勵或補助其進行智慧化改善工作,積極發展智 慧建築,帶動智慧化產業技術研發整合,促進經濟發展,提升既有建築 物之環境品質。 105 年度既有建築智慧化改善獎補助工作計畫,民間單位部份未獲 行政院審議通過,故中止執行。經統計本計畫自 97 年起至 107 年止, 共完成 291 件公有及民間之既有建築物改善工作,執行經費計約 2.69 億元。在系統整合應用(智慧節能)領域之相關案例完成改善後,可有
效整合並監控主要能耗設備(如空調、照明及用水設備等)之運作狀態, 藉由系統監控及啟停作業,可大幅節省不必要之用電及用水;在安全防 災監控、便利舒適服務等改善領域方面,可有效縮短 25%以上緊急應變 時間、節約 50%以上的行政管理時間,並可有效改善室內空氣品質,降 低 12%以上二氧化碳濃度等,能具體提升生活品質及工作效率。 綜合歷年既有建築物智慧改善案例成果分析,確實對提升既有建築 物安全、節能、降低營運成本及提高室內環境舒適度及使用者健康照護 與滿意度等,均有正面效果,值得鼓勵推廣。未來期望透過智慧科技、 設備及系統整合技術,有效提升建築物安全、健康、便利、舒適之使用 效益,並達到環保、省能與兼具人性化管理之目標。 4、推動永續智慧社區創新實證示範計畫 本計畫係考量我國整體環境發展,及遵循行政院智慧城市重點政 策,藉由永續智慧社區創新實證之策略實施,連結智慧綠建築與智慧城 市政策,以提升人民福祉、達成城市智慧治理及智慧生活產業化之目標。 本計畫係針對遴選示範場域,運用創新智慧技術,建立對社區智慧 應用整合功能,從主動即時偵測覺知環境變化、進而進行分析社區動態 資訊,而後能整合做出合宜且智慧之決策與回應。將可供我國政府與業 界未來在自然與社會環境變遷之挑戰下,具備更符合民眾需求且更即時 之公共服務與治理能力,以更有效回應各項社區永續發展面對之課題。 另為整合應用網路、雲端及物聯網等技術,創造幸福有感生活,本 所 105 年度開始辦理之永續智慧社區創新實證示範場域計畫,分別就住 宅社區、大學校園、科學或工業園區、鄉村或離島以及其他等不同場域 類型,進行遴選並補助示範建置,由各場域依據在地特色與需求分析, 提出適合場域需求(如低碳節能、水資源、智慧社區管理等)之智慧生活 服務解決方案。藉以整合政府智慧化相關如節能、交通、教育、醫療、 安全監控等成果經驗及技術應用,配合場域使用者需求提供完整之服 務,並由民間業者參與執行,以匯集我國智慧化關聯計畫,促進我國 ICT