2015/09/05
經濟部能源局
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撰文／詹益亮（工研院綠能所資深研究員）圖片提供／經濟部能源局、工研院綠能所
我國能源供應約98% 來自進口能源，能源消費在過去20 年間成長十分快速，自民國83 年至103 年國內能源總消費年平均成長率為3.09%；我國工業部門歷年來都是最主要的能源消費部門，103 年其能源消費占國內能源消費的37.73%，過去20 年間的能源消費年平均成長率亦達2.94%。由於國內能源資源缺乏，新能源與電源開發不易，政府持續推動工業能源大用戶建立能源查核制度，成立節能服務團，赴廠實地能源查核，協助用戶發掘節能潛力，並追蹤其執行成果。經過多年的努力，我國工業部門整體能源使用效率及節能成效已逐步顯現。
依據能源管理法之規定，契約用電容量大於800kW（瓩）之能源用戶應建立能源查核制度，訂定節能目標及執行計畫。能源查核是能源管理方法之一，是能源管理過程的第一步，能源購入、輸送、分配、使用，均需建立完整資料，並做有系統的分析，以選取損失最少、效率最高、最經濟和最安全的措施。103年工業部門大用戶共3,268家，總耗能347.95萬公秉油當量，占國內能源消費量30.42%，占工業部門能源消費434.92萬公秉油當量之80%。因此，從能源大用戶實施節約能源易收宏效。103年工業部門大用戶申報之節約電力14.4億度，燃料油8萬公秉，燃料煤8.47萬公噸，天然氣937.7萬立方公尺，液化石油氣93.8萬公斤，總計節約48.4萬公秉油當量，平均節約率1.11%，節能效益超過96億元。既然能源大用戶實施能源查核能產生那麼大的效益，其他沒執行能源查核的用戶或中小企業要如何做呢？
能源查核：確認能源已合理使用，同時找出節能潛力
能源查核能幫助業者更瞭解公司的能源使用情形，進而控制能源成本。能源查核制度不可或缺，它是一個有系統、有計畫的方法，針對能源的使用進行記錄、評估、分析、檢討與改善。一般能源查核之分類，概分3種：走動或巡視式的能源查核（Walk-Through）、小型能源查核（Mini-Audit）、以及細部或製程之能源查核（Maxi-Audit）。走動式的能源查核主要在工廠以目視判別其管理、操作、保養狀況，藉以發現節約能源機會，並收集相關資料以供進一步分析。小型能源查核則需以儀器測試，明瞭能源使用效率及損失，以便找出必須或值得改善之項目。細部或製程之能源查核則更進一步進行能源消耗率的評估，以年或月為單位，評估每一製程之能源使用是否合理。投入的時間與人力越多，所能發掘的節能潛力與效益就越大。
如何建立能源查核制度？
1.設立能源查核組織
將能源查核納入生產管理體系，由全體員工共同參與，配合工廠既有之管理體系編組能源查核組織，在健全制度的實施下，激發員工自發性的檢測 製程上的節能點，提高能源的利用效益，增加產出。這是許多國內、外工廠將能源查核納入生產管理體系所共同得到的寶貴經驗。工廠能源查核組 織架構，可參考圖2。
比較上軌道的公司，其能源查核制度運作的方式包括：（1）訂定能源節約方針與目標（短、中、長期）；（2）每月統計單位產品能耗實績，並分析檢討差異原因；（3） 每兩月召開一次能源節省檢討會議，每半年召開一次能源節省委員會議；（4）協調及配合研討能源節約改進措施；（5）設置能源稽查小組，訂定能源稽查作業規範及執行稽查（例如：104年進行照明及蒸汽系統稽查）；（6）能源節約宣導及教育。
2.實施能源查核的4步驟
（1）從哪裡開始
能源查核工作應由能源供應部門會同能源查核人員，先建立工廠內的能源供應與使用資料，並繪製能源使用流程圖，然後從能源使用流程圖上來分析製程中重要的耗能處，定為查核點，並製作能源查核要項檢查表，作為能源查核之重點依據。
（2）什麼時候實施
能源查核之時機，依各工廠性質之不同而異，一般可分為每批、每時、每日、每月、每年等，查核時機之訂定，可由能源查核人員配合製程、設備等實際狀況加以規定，並應按時實施，以便適時掌握能源之有效利用。
（3）什麼人執行
能源查核工作之執行，需要全體員工共同配合，因為使用能源的機械設備，掌握在現場操作人員手上，分布在工廠各個角落，並非少數幾位管理人員就可以處埋得很好，能源查核工作之執行，仍需要全體員工群策群力，才能貫徹到底。
（4）如何落實
能源查核工作之執行，需教導員工節能之觀念，明訂獎懲辦法，及明確劃分每個人的責任範圍，讓員工瞭解能源查核的實質功能，唯有如此才能落實工廠內的能源查核工作。
3.能源查核工具與量測儀表
所謂「沒有數據，就沒有管理」，要做好能源管理，要線上連續監測或定期量測設備的操作狀況，包括鍋爐或加熱爐等排氣之O2、CO、CO2、設備和管線之表面溫度、氣體和液體之流量等，用以計算燃燒效率、爐子的效率或能源損失量；另外，量測用電設備之電壓、電流、功因、kW 、kWh等， 用以計算用電設備之消耗功率與用電度數。透過各類監測儀表的指示，能源查核人員可據以瞭解設備的運轉是否正常，並計算其效率；另外各類量測儀表，一定要定期校驗，才能確保量測數據的準確性。
4.節能潛力與經濟效益分析
要進行節能潛力分析，首先要進行全廠能源平衡分析，依據定期的能源使用記錄，分別繪製全廠的電能使用平衡圖及熱能使用平衡圖，以瞭解各生產部門的單機設備能源使用比率，隨時尋找節約能源的機會。可針對能源消費較大處，進行能源節約機會的調查。根據調查結果， 研討改進方案， 例如加強保養、設備汰舊換新、採用省能措施等。最後針對所提節能方案，進行經濟效益評估，並提報節約能源改善措施方案表，可在2年內回收者，應可即刻進行改善。
5.發掘節能機會
（1） 無需資本投資者：即在保養和操作上可解決事項，例如：蒸汽漏損、壓縮空氣漏損、水漏損、保溫損壞或缺少、過量照明、不用設備的空轉、排氣或排水溫度過高、鍋爐燃燒條件不良、熱交換器傳熱不良，蒸汽壓力過高等。
（2） 需要資本投資者：裝設電腦監視系統、裝設自動化儀器設備、裝置鍋爐預熱器、增加蒸汽管路保溫設施，增設廢熱回收裝置，更換高效率設備，修改製程等。
6. 耗能指標訂定與節能成效追蹤
效率與績效經常是透過比較而產生的，能源管理員可參照原始設計資料或試車及操作記錄，每年訂定各單位產品能源使用指標，當做節能目標。或者參考國內外的單位產品耗能標竿值（benchmark），當做自我改善的目標，並抱著「向標竿學習，努力讓自己成為別人學習的標竿」心態持續進行改善。表1是訂定耗能指標與節能目標的案例。
實地能源查核成效
根據以上能源查核準則，工研院綠能所執行赴廠實地能源查核，協助能源大用戶訂定節能目標及執行計畫，98 ∼ 103年共輔導2,775家，節約電力15億度，節約熱能超過24萬公秉油當量，總計節約61.6萬公秉油當量，減少排放二氧化碳超過170萬公噸。平均每家能源大用戶發掘節電潛力54.4萬度，104年度將輔導400家大用戶，預估發掘節電潛力2億度。
集團企業成立節能服務團，節能成為企業文化
為加速推動節能減碳，落實施政願景，工研院綠能所於96年開始協助經濟部能源局規劃推動集團企業成立內部節能服務團，以培訓種子節能專家及建立能源管理體系為手段，建構企業集團產業內部自發性節能之能量蓄積，強化業界自我能源查核及發掘節能機會的能力，並形成企業文化，藉以擴大節能之廣度與深度，提升能源使用效率。自96年起已輔導中鋼、台塑、台積電、聯電、友達、力晶、台糖、台酒、大同、裕隆及燁輝等合計52個集團企業成立節能服務團，合計實際執行節能量186.7萬公秉油當量，年平均節約率2.3％，節省能源支出新臺幣190億元，相當於減少排放二氧化碳594.8萬公噸或15,290座大安森林公園一年的碳吸附量。
今（104）年7月28日，經濟部能源局於經濟部大禮堂舉辦「104年集團企業成立節約能源服務團授旗大會」，授旗予今年成立節能服務團之6個集團企業，並頒獎予101年度成立節能服務團，且全程3年執行績效卓著之6個集團企業。未來將持續廣邀集團企業響應節能減碳，除了節省企業能源支出、提升競爭力，更可為我國奠定永續發展基礎提供最有力的支撐，使企業發展與自然環境和諧共存，達到經濟、能源、環保三贏。
表1、訂定耗能指標與節能目標的案例
耗能指標 |
節能目標 |
| 2013 |
2014 |
2015 |
| 目標 |
節約率 |
目標 |
節約率 |
目標 |
節約率 |
| 單位耗能 |
用電度數/單位重 |
518度電/噸鋼 |
-- |
505度電/噸鋼 |
2.51% |
495度電/噸鋼 |
1.98% |
| 用電度數或熱量/數量
| 488度電/片晶圓 |
-- |
475度電/片晶圓 |
2.66% |
460度電/片晶圓 |
3.16% |
| 用電度數/面積
| 470度電/m2.年 |
-- |
430度電/m2.年 |
8.51% |
400度電/m2.年 |
6.98% |
| 總耗能
| 度電/年 |
2,532萬度電/年 |
-- |
2,456萬度電/年 |
3% |
2,407萬度電/年 |
2% |
| 公秉油/年
| 5,800公秉油/年 |
-- |
5,550公秉油/年 |
4.31% |
5,300公秉油/年 |
4.5% |
| 能源費用
| 元/年電費 |
3,220萬元/年 |
-- |
3,059萬元/年 |
5% |
2,906萬元/年 |
5% |
| 元/年油費
| 1,620萬元/年 |
-- |
1,560萬元/年 |
3.7% |
1,480度萬元/年 |
5.1% |
表2 98 ∼ 103 年的輔導成效記錄
| 年度 |
輔導家 |
節約電能(千度) |
節能(公秉油當量) |
合計(公秉油當量) |
CO2抑低量(公噸) |
| 98 |
600 |
167,127 |
16,230 |
57,752 |
164,102 |
| 99 |
600 |
150,899 |
17,048 |
54,538 |
139,617 |
| 100 |
600 |
196,475 |
34,802 |
83,615 |
221,315 |
| 101 |
600 |
196,475 |
34,802 |
83,615 |
221,315 |
| 102 |
130 |
220,008 |
46,013 |
100,841 |
280,353 |
| 103 |
245 |
557,789 |
83,564 |
220,427 |
624,596 |
| 合計 |
2,775 |
1,508,575 |
242,970 |
616,219 |
1,701,283 |
| 平均(每家) |
544 |
88 |
222 |
613 |
尋找節約能源機會的小撇步：
① 生產：
減少廢料的產生或增加產品的產量，往往就是節約能源的重要途徑。
② 找出洩漏：
冷卻水、蒸汽、鈍氣或壓縮空氣的洩漏，看來似乎損失不多，但日積月累，卻十分可觀。
③ 保溫：
如果發現熱能散失之處，則只要設備上加裝保溫設施，即可降低熱能損失。
④ 廢熱回收：
由冷卻水或煙道氣所散失的熱能，有時可用來預熱進料或代替設備加熱之熱源，以節省能源。
⑤ 廢料處理：
將廢料加以處理，則廢料所含能源可能全部或部份收回利用。
⑥ 高級能源避免用於加熱：
由於生產1 度電力約消耗2,070 Kcal，而1度電力所產生的熱能，則不超過860Kcal，可知應儘量避免以電力作為加熱之用。
⑦ 製程一貫作業：
若在製造過程中有若干階段均須再加熱後始能處理，則應設法一併處理，避免中途冷卻，減少重新加熱所消耗的能源。
⑧ 能質分析法（exergy analysis）：
即以熱力學第二定律為基礎，用來決定能源轉換系統能量損失的部位、形式及大小，以及選擇適宜品質或種類的能源。
⑨ 壓力流體：
儘量使用較低壓力之蒸汽和壓縮空氣。
⑩ 避免過度負荷或低載：
各項設備之效率以接近滿載之效率為最高，應避免超過負荷或低負荷之操作，如必要可更換設備，或加裝變頻／變速控制。
關鍵字：能源查核,節約能源,耗能指標,發掘節能潛力