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2019 IEKTopics|能源管理新科技服務 企業永續發展最佳方案

全球積極發展節能減碳 中小企業首要提升能源管理認知

台灣中小企業數量超過140萬家,數量約占整體企業97.7%,用能約占全國企業3成,能源耗用成本平均約占其營運成本的8.7%;其中將近115萬家的中小型服務業,用能占整體服務業部門將近8成。可見降低中小企業能源耗用,有助企業競爭力提升與節能減碳目標達成。但因中小企業家數龐大,使得政府針對中小企業節能減碳推動成效不易彰顯。根據產科國際所調查,無法確認節能效益、無法掌握員工節能行為、節能資訊不知如何取得,為我國中小企業節能投資的主要障礙。

全球積極發展節能減碳 中小企業首要提升能源管理認知

面對全球低碳永續與能源轉型趨勢,中小企業受國際法規指令要求與客戶永續供應鏈管理壓力將更趨顯著。再者,中小企業於節能減碳投資相對少,生產同一產品或服務的能源成本相較大型企業高,又沒有能力進行備用能源或自發電投資,應對能源轉型的韌性將更顯不足。所幸IoT、智慧科技等新科技應用於產業用能行為,如用能即時監測、分析與預測,有助於發掘決節能改善機會與效益。中小企業須要更加了解能源轉型可帶來的優勢與契機,藉由能源轉型投資來提升自身的競爭力更是勢在必行。

 

智慧科技加值 提升能源技術服務競爭力

能源技術服務業(Energy Service Company,ESCO)於1970年代發源自美國,以提供企業節能改善服務,來應對第一次石油危機高漲的能源價格,

而後逐漸擴散於世界各地,範疇也逐漸擴大到從事新及淨潔能源、節約能源、提升能源使用效率或抑制移轉尖峰用電負載相關技術服務之行業。為協助企業低碳轉型、提升能源生產力的新科技服務業。

台灣自1998年引入ESCO,至2018年產值規模已達145億元新台幣,廠商數量達314家,近年呈現企業數量增加、規模大型化、市場競爭劇烈之趨勢。就廠商服務類型分析,以大型節能設備製造商兼營節能專案(如大同、復盛),以及其他行業附隨性經營節能支援服務為主要(如中華電信、中租迪合等),專營能源技術服務的業者較少,顯示出在劇烈競爭市場中業者需要藉由多元服務來增加獲利(能源局,2018)。

全球ESCO市場受各國政府節能減碳政策帶動,預估2030年達824億美元規模。綜觀國際與國內ESCO發展,結合IoT與智慧科技的新興ESCO已逐漸成型,將為ESCO中長期市場增長的重要驅動力量。國際大廠挾其本業優勢,新創公司以創新商業模式,紛紛布局ESCO產業,促進產業轉型升級。

 

創新能源服務營運模式 有效擴大發展及市場應用

在新科技服務業定義範疇中,ESCO主要涵蓋系統整合服務、科技平台服務,以及科技顧問服務三部份;ESCO業務發展朝向整合設施管理服務(Facility Management,FM)、結合需量反應(Demand Response,DR)業務,以及提供能源功能服務(Function Contract)三個方向。

世界級的能源與環境工程服務公司ENGIE集團,近年轉型為低碳轉型服務公司,將其專業技能擴展到行業的整條價值鏈,並於各地購併物業管理公司,將核心能源及技術服務能量納入FM事業中,提供客戶一體化的建築設施整體性能技術服務,包含單項能源管理或整合性的環境、安全、樓宇自動化管理等,在新科技服務業中偏向於科技應用顧問服務和科技系統整合服務類型。全球能源效率(Energy Efficiency,EE)技術領導者Honeywell,在併入自動需求響應(Automated Demand Response,ADR)技術領導者Akuacom後,深化電力網路整合性服務平台能量,結合ESCO與DR業務,成為DR Aggregator服務能力的ESCO業者,從提供客 DR投資組合分析、整合EE、DR方案設計與管理等單一或整合技術服務,其服務模式則偏向於科技系統整合服務與網路服務平台。新創公司Sparkfund以Technology Subscription〝定期定價〞能源功能服務(Function Contract)和簡化合約的創新營運模式,同時解決客戶設備效率技術選擇知識不足問題與設備維運困擾,提高中小企業節能技術服務參與意願,其服務以科技系統整合服務為主要。

我國ESCO業者近年也積極導入新興科技來提供新能源技術服務,其中又以遠端監控與智慧分析平台為主要投入方向。例如,思納捷的「24小時能源與機電設備雲端AI總管」、承隆能源科技的「智能加值管理」以及空壓系統設備商復盛的智慧GoService,多以裝置聯網、雲端平台與數據分析技術,提供遠端監管、異常警示、趨勢分析等多元能源管理服務。

節約能源,不是一昧的減少用能,而是在適當的環境中使用必要的能源,而AIoT發展與新興ESCO模式不僅能提升設備與系統效率,更有助於ESCO將客群擴大到未設置能源管理專員的中型的工業和服務業。

工研院2030未來情境

 

率先布局能源管理市場 承隆能源科技搶攻多元能源服務

1987年以建築營造起家的承隆能源科技,在節能低碳趨勢與政策響應下,於2002年成立節能技術服務事業,近年更逐步擴大能源技術服務範疇,2013年成立智慧節能綠建築事業、2016年與美商EnerNOC合作成立的台灣安奈諾克股份有限公司,成為台灣首家朝向DR Aggregator發的ESCO 2.0業者。

在台灣競爭加劇的能源技術服務市場,承隆藉由新科技服務升級轉型脫穎而出。根據能源技術服務推動辦公室統計,台灣ESCO已由2005年20家至2018年成長到314家,在台灣長期偏低的能源價格下,廠商主性投入節能改善意願較低,市場形成多倚賴政府優惠補助,規模受限。面對日益增多的大型節能設備製造商與附隨性經營者的投入,承隆首先轉變經營模式,由單向節能專業施工,轉型為全方位系統節能解決方案服務商。其次,洞悉數位運算與萬物聯網趨勢,自行開發、代理,並協助客戶導入高效率與智慧化設備,透過環境監控與運轉數據分析,以最佳化運轉控制擴大單一設備,以及系統的節能潛力。

 

結合即時監控數據 工研院打造智慧能源管理技術

為協助客戶即時掌握用能資訊,以及確認節能效益,承隆與工研院綠能所合作,導入科技化服務解決方案,建立雲端智慧監控系統(iSCADA)平台,讓管理者能透過網際網路了解監控系統即時狀況及系統運轉的數據資料記錄及報表,再透過雲端智慧能源管理(iBEMS)平台,讓管理者能及時了解設備之能耗資訊。雲端智慧能源管理技術可提供智慧節能分析,能耗分析、電力分析工具、能耗指標建立、契約容量最佳化等功能,也可用於空調、照明等系統的智慧化控制;系統化的將設備耗能及環境數據傳輸至雲端網站,不僅讓用戶得以透過資訊決定採行的節能策略,改善前後的數據蒐集,可使節能績效量測驗證更具公信力,提升客戶對於能源技術改善服務成果信任。

以過往經驗,進行設備效率提升及設備最佳化運轉,可以減少該設備20%~30%的用能。最近幾年,部分企業來自政府政策、供應鏈與企業社會責任的節能減碳壓力漸增,希望能在過去投資的高效率設備,或者在新增的節能改善中獲得更大的節能機會。為擰出更多節能空間,承隆結合「大數據分析+自動化演算」,建立系統最佳化與能源管理平台(REnergy),再擠出10%的節能機會。工研院綠能所開發的資料探勘於設備異常診斷技術,利用AI決策樹演算法進行分析,透過預測資料驗證模型準確性,找出設備能耗重要因子及相關規則;並利用多維度資料探勘來診斷設備異常,承隆與工研院經多次的調整、磨合與改良,已讓全系統最佳化控制及預知保養服務再升級。看好大數據分析的潛力,承隆將再提升自行研發的REnergy平台能量,包含與台北醫學大學大數據研究中心合作,深掘系統性再次節能空間。

 

導入科技連結產學合作 有效帶動智慧能源服務發展

因應中小企業節能減碳導入不易的先天劣勢,以及ESCO轉型升級,新科技服務協助不可或缺。以承隆的案例可見,產學合作是產業技術創新與轉型升級重要助力。工研院在能源新科技服務端,持續開發物聯網、Zigbee、LPWAN等無線通訊技術;AI虛擬用電分析、環景影像人流分析等先進感測技術,以及iAUTO-EMS、資料探勘於設備異常診斷等能源管理技術;並建構能源管理技術、室內人因環境設計與控制、室內環境控制、冷凍空調控制等核心技術平台,近年已陸續透過技轉與產業合作,以技術服務模式協助國內ESCO轉型,邁向智慧能源服務的新篇章。

能源技術服務業服務藍圖

 

IEKView

中小企業因能效改善,不僅僅是降低能源成本,生產力價值與經營效益與純粹的節省能源成本相比,高達2.5倍。降低中小企業能源消費的成本,較投資新電廠的成本來得便宜。IoT與智慧科技發展、DR需求成長,使得ESCO商業模式持續改變,新興能源技術服務業可降中小企業低節能技術導入與能源管理成本,為我國中小企業中長期低碳轉型與競爭力提升的解方,有利於我國能源轉型發展。惟現階段技術發展與應用仍有大幅成長空間,為擴大新興能源技術服務產業發展,除持續擴大AMI裝置、物聯網應用與智慧能源管理技術開發外,仍有電力交易市場開放、政策誘因等配套尚須導入。