從家戶到工廠 ─ 節電、隔熱異曲同工

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日本做機械的廠商捷太格特公司,「在熱處理爐外側加做隔熱塗層,大幅減少釋放到爐外的熱量,提高電力消費效率,」把需要用的熱能妥善包覆在需要它的空間或管線內。

文/宋竑廣 (文字工作者、綠色公民行動聯盟理事)

影片:TOSHIBA利用動畫推銷自家產品與解決方案,表現出社區與住家中,耗電視覺化界面設備HEMS的應用。

    家好呀,很高興在這裡寫了許多節能文章,特別是個人、家戶方面的寫了很多,主要是一般人對於近在身邊的東西較有感覺,比方說講建築的隔熱程度差異時,「冬天時摸一下水泥牆會覺得很冰,但再摸木桌椅就相對地溫暖多了。」大概就能體會到,隔熱不好的屋子有多麼地消耗冷暖氣。不過也因為視為身旁尋常事物的關係,要對應到國家大計時,可能會顯得不太夠力,心想:「家庭雖然可以,但工廠、用電大戶行嗎?」今天就從「小處」(冰箱、家戶)到大處(工廠、廠區)來個一以貫之。

    基本上像隔熱這些基本的阻絕熱源的道理,一樣很普遍地運用在工廠或廠區身上,比方以最外圍地來說,台灣有廠商「以透水舖面替代水泥柏油路面,降低廠區熱島效應」;最內裡地來說,日本做機械的廠商捷太格特公司(JTEKT),「在熱處理爐外側加做隔熱塗層,大幅減少釋放到爐外的熱量,提高電力消費效率。」說穿了就是跟家戶用隔熱窗戶、隔熱板的原理一樣,把需要用的熱能妥善包覆在需要它的空間或管線內,避免逸失跟浪費[註1]。
 
    而常見的、藉由挪移熱源來節能的手法,一樣見於日本衝電力公司這家電子通信企業的富岡工廠 [2]。他們原本依照說明指示,把用來冷卻雷射加工機的振盪器部份的裝置放在工廠內,結果冷卻機本身也會排放 40 度的熱氣,把室內烤得酷熱難耐。挪到戶外之後,冬夏季空氣調節效率便大幅提高,就像你不會讓冷氣屁股對到室內一樣;又或者跟先前介紹的,軟體銀行的伺服器電腦中心盡量讓冷熱分流,避免冷熱相衝…從開飲機、房屋到工廠內的機器,對付熱源都是一樣的道理。只是,聽起來簡單,但工廠在做的時候,還是得以不減低冷卻效率為前提,細細計算之後,才沒有顧此失彼的疑慮。
 
影片:中時影音新聞:「真兩光」冷氣壓縮機裝屋內 房客傻眼。你不必是廠房的節能技術人員,也知道不可以這麼做,導致冷氣熱氣相抵。
 
    在介紹智慧節能住宅時,時常提到把發電跟耗電視覺化的設備HEMSHome Energy Management System:家庭能源管理系統),也就是透過終端機跟螢幕,顯示家中各端的用電狀況,另外也有手掌大小的、也有只針對某個房間或廚房的也有,例如打開廚房內的冰箱時,用電監視器的數值便會跳高;同樣的道理在工廠也是,日本橫河電機公司甲府工廠[3]藉由許許多多的感測器,發現廠內各端用電虛耗的部份;也有像日立電線這樣的企業,並不徹查整個廠房,它只針對幾個重點部份來做 [4]。事實上,每個企業都可以視自身廠房的特性,而選擇不同的用電監視方式。
圖:橫河電機將自身產品InfoEnergy用在工廠中,每一顏色代表不同產線,可以即時判讀用電狀況。員工亦可在任一台電腦、手機上接收到圖表。
圖:東芝新款電梯從人性出發,主打停電時繼續運轉特性,其實這只是節能設計的附加價值。

   利用家用電力監視設備,人們可以依此改變自己的用電模式,更精準地避開全國用電高峰時間。如果家中裝設了太陽能板發電自用,也可以趁著高峰的時段用電,例如使用耗電量大的吸塵器打掃、先把飯煮起來做成壽司冷藏起來再吃,過去人們日出而做日落而息,如今依照發電用電作息。在工廠也能夠同樣地操作,甚至可以藉此促進溝通,在前述橫河電機公司的例子裡,透過客觀的用電數據,能源部門得以說服製造部進行節電,避免各部門自掃門前雪的情況。

影片:台達電的資料中心節能方案,結合電力監視設備、空調與環境管理。

    順便一提,家電的節電模式,也跟人們的作息有關,例如現在節能電冰箱有的會偵測三個禮拜的使用習慣,例如當大家都睡著、不會來開冰箱的時段,便自動進入低功率的省電模式,所以減肥中餓醒半夜偷跑去開冰箱找吃的這種行為,會打擾到「冰箱的作息」,或者小孩子不睡覺的時候,家長可以勸說:「小明你再這樣的話,冰箱先生會很累的。」
 
    而因為成本不同,這種事倒是工廠會比家戶使用者敏感。生產線的自動化生產機械設備、熱鍋爐的開機時間都需耗時較久,而開啟時也耗電很兇,所以如果能做好時間管理與訂單的工作排程,便不會讓機器先生耗了很多能源之後,生產效率卻不彰。倘若生產線的用電與產量都可以在監視設備上讀取,便能一眼看出哪裡又浪費了。

 
    電力監視設備說穿了,不過是一種感知器,而人本身也是感知器,一般人透過不那麼精細的感覺,會自己發現一些簡單的節電方法,像是晚上睡覺冷氣開一陣子了,蠻多人都會用定時關閉功能,在睡醒前一兩個小時自動關掉,利用剩餘的冷氣度過酷暑的夏夜。
  
    但這麼簡單的事情,在工廠卻不見得會被注意到,因為廠房範圍太大,或者需要受冷受熱的不是人而是物件,無法光靠人的感覺去調整,在害怕產品品質受影響之類的原因之下,(工廠中的)人會投鼠忌器而不敢節電,因此前述的橫河電機公司,除了監視電力使用狀況之外,在和製造部、產品部確認節電後不影響作業品質的前提下,在廠房內提早關冷氣的時間,以及延後暖機的時間。
 

影片:網友瘋狂轉貼的ENEFARM廣告「節電歌」(中文字幕)
 
    我在演講時很常利用東京瓦斯的ENEFARM的廣告,來插科打諢跟深入淺出一下,大致的好處在廣告裡都點到了。ENEFARM是家用型小型燃料電池發電暨製熱的設備,搭配一組蓄電池。只要正中午利用自家發電的電力,對於削減用電高峰就非常有幫助。過去,燃料電池其實廣泛用在工廠的汽電共生,現在主攻家戶市場的這套產品,後來也受到產業、企業青睞,在中央與地方自治體的補助之下,連續四年銷售增長,之後又將推出降價幅度達66萬日圓但效益相同的新版本,後勢可期。

 
    承上,在家戶與工廠兩者原理相通的節電設備,有些在發想之時跟節電無關,如前述的衝電力公司,最初只是因為冷卻裝置台數增加、廠內變得更熱,為了消暑才想搬到外面的。而購買含有太陽能發電、蓄電池與HEMS三件套裝設備的住宅住戶,根據調查,有87%使用者感到滿意或非常滿意,其中,除86%是因為削減電費之外,71%是因為能夠擁有緊急電源。一般工廠因為突然停電蒙受鉅額損失的例子時有所聞,而一般人一樣害怕,特別是身在電梯中的時候!!於是,具有節能效果的、搭配蓄電池的電梯也問世了,主打停電時也能繼續運轉。另外,這台電梯也可以回收電梯下降時的摩擦熱能轉成電力,回灌到電梯蓄電池中。可見附加價值對於推廣節電設備的重要。

 

    最後會寫到附加價值,是想呼應一下中段所談到、人類因為新的用電環境而改變行為的部份。節電也好、再生能源也好,其價值是不能單用發電成本去考量的,也不能依照過往的用電模式思考,特別是在習以為常的日常狀況,還有在人們固定上下班的工廠中的模式行為,也要隨之改變。以前就讀經濟系時,時常被提醒,模型中人類行為之刻板僵固;常有人說,因為人們習慣消費浪費,因此電力必須無止盡地增長,於是就不考慮其他反證。單就節電、節能而言,應該還有更多「人性」的考慮,不管是住家或是工廠,都能一併適用。

【註釋】
[1] 【企業節電新挑戰】傑太格特:增加隔熱塗料,精簡處理模式
[2] 【企業節電新挑戰】衝電力:大膽採取設備廠商也感意外的措施
[3] 【企業節電新挑戰】橫河電機:通過徹底的「可視化」合理節能
[4] 【企業節電新挑戰】日立電線:打破常規,僅對重點實施溫度管理

【作者簡介】

宋竑廣,台灣立報日本教育等專欄寫手、綠色公民行動聯盟理事,作品亦曾刊載於新新聞、光華雜誌、天下雜誌獨立評論網站等;除教育與同志、性別主題外,近年大量撰寫以日本學校為主體的核本歌手中島美雪研究者,受邀約各大學或人文空間介紹演講。

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