智慧校園節能ing 雲林科技大學10年總節電率達24.4％

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圖片提供╱雲林科技大學

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國立雲林科技大學自2007至2017年勵行節能的結果，繳出10年累計節省用電超過3,780萬度、省下電費約1億2,485萬元的亮眼成績，究竟是如何辦到的？

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成立於1991年的國立雲林科技大學（以下簡稱雲科大），校地開闊約有58公頃，總樓地板面積約28萬平方公尺，全校師生10,500人左右，校舍共有66棟，校園綠化的覆蓋率高達88％。

接受專訪的總務處萬騰州總務長及營繕組吳見福組長，攤開手邊多達225頁的雲科大「永續智慧校園創新與應用案例分享」簡報，先以「綠化」來介紹校園生態的多元化，因為一踏入校園就可以感受到蓊鬱森林的包圍，和大禮堂、圖書館等外牆上的美麗綠色植栽，以及浪漫多彩的雲夢湖，吸引了領角鴞貓頭鷹、大卷尾鳥、松鼠、沖繩小灰蝶、黃細頸金花蟲、黑框蟾蜍等大小動物前來定居。

對此，萬總務長感性地分享：「從高空俯瞰圖來看，校園正好呈現7字形，而倒過來看則呈現L形，剛好是『Lucky 7』的象徵，可以說是一座充滿幸運又幸福的校園。」

圖片提供╱國立雲林科技大學

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「智慧」接招：不只200秒的輪循節能

雲科大在2013年即簽署《塔樂禮宣言》（The Talloires Declaration），這是目前國際公認有關大學推動永續發展最具指標意義的文件，此外，雲科大也是國內「台灣綠色大學聯盟」的發起學校之一，並擔任理監事職務；爾後，校方推行節能減碳及永續智慧校園等事務大多根基於此。

因為學校過往常常用電超過契約容量而須繳納高額的超約罰款，所以從2007年開始，校方成立「永續智慧社區跨領域小組」，以副校長為召集人，總務長為執行秘書，將全校劃分成13個「責任分區」以落實自主管理，並進行督導與追蹤考核，期盼落實節能成效。同時在永續、智慧、創新的節能理念下，規劃從節能（通訊技術人工智慧）、便利（系統整合深化管理）、永續（最佳化管理）及安全（即時反應安全優先）等四大面向，打造永續智慧校園。

「早期學校的用電契約容量定為6,000kW，可是用電仍常超過契約容量而被罰款！為解決用電超量問題，決定透過採責任制的分區管理，依照各院用電特性來擬定合適的節電作為，再搭配智慧化及深化管控，成功將契約容量調降至4,600kW。」吳見福組長表示，校方將大型中央空調系統如冰水主機、冷卻水塔、冰水泵等，以及小型冷氣機全都納入「中央管理系統」中，再藉由往下分層的「能資源管理系統」平台，分組個別蒐集這些設備的能源耗用數值，並即時回傳至用電監控中心，然後透過大數據分析做出用電調節。吳組長以冷氣機為例，說明輪流卸載的智慧化手法。

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例如發現用電量超過4,000kW時，監控系統將發出第一次警告，此時系統會自動讓每組100台的冷氣進行200秒的輪流卸載；若超過4,200kW就每組200台輪流卸載，萬一超過4,500kW時，就一次卸載400台，以輪循卸復載的群組模式進行。「以200秒進行輪流卸復載管理，意在避開用電尖峰，其實師生並不容易察覺或感覺到悶熱，而且我們會先從圖書館、行政中心這類樓層開始，避免影響真正需要冷氣的課堂或場域，這就是電力經過智慧排程呈現『最佳化管理』的結果。」吳組長解釋。

圖片提供╱國立雲林科技大學 圖片提供╱國立雲林科技大學

萬總務長接著補充：「學校的大小台冷氣數量從2007年的787台，一路遞增到2017年的3,298台，用電量卻逐年減少，怎麼辦到的？就是智慧化！畢竟扭毛巾式的節能總有它的極限，所以才要展開智慧化行動。」

前述的「能資源管理系統」就是智能電力監控系統，可以即時監控全校的用電狀況，並計算出最佳電力配置，然後透過智慧電網，進行調度及穩定電力；亦即應用網路及雲端技術，以低碳節能為主軸，在網路通報平台上整合能源、水資源、校園管理及安全防災等各項智慧管理。例如今年5月全台溫度飆高，原先系統設定上午9點開啟冷氣，下午4點半關機，這時系統將自動調整為9點10分開機，到下午4點20分就關機，透過微調不讓用電曲線超標。

再以「隨課供電」為例，校方將所有課表匯入系統裡，這時系統將自動依照場域課表來提供電力，進一步還能反映學生的到課率，協助校方調整授課空間的使用，無形中達到節電效果。另外也實施特定時段之斷電措施，即便有師生離開教室忘了隨手關掉冷氣，系統不但可以代為關閉，同時還以LINE通報該堂課或使用研究室的教授，發送如「教授研究室DA123冷氣未關閉，是否關閉/O*X」的告警簡訊，達到進階式「深化管理」。

特別的是，學生宿舍冷氣採用「插卡式管理」，讓學生以儲值卡自費辦理，建立「該用則用、當省則省與使用者付費」的節約觀念，「透過刷卡自付冷氣費用，學生在花用上就會節制，避免造成過度浪費。」萬總務長表示，同時還開闢烹調室，以8人或16人為一戶，共煮火鍋之類的來精算電流與錢流，，這樣的年節電量可以達到19萬度，等於節省電費約57萬元，並抑低碳排放量達101公噸，也將節能觀念融入學生的日常生活裡。

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智慧化管理是為了達到最佳運用

智慧化既然是雲科大執行節能的最佳幫手，那麼還應用在什麼地方呢？

「全校共有31個變電站，每站的設置容量高達2,000kW以上，在加入智慧化監測調控後，我們從大數據判讀需量可以降為2個750kW一組，並且能夠互相切換支援，甚至也有8,000kW降為4,500kW的例子，全是依賴智慧化數據蒐集得出的結果，讓契約容量及能源運用可以達到最佳化運用。」萬總務長指出，在進行變電站改壓工程後，包含採用油浸式高效率變壓器、增設電容器提升功率因數，以及更新高壓電纜等，每年約可節電112萬度。

圖片提供╱國立雲林科技大學

為了建置智慧校園，目前南北校區共有103個數位電表，提供給「能資源管理系統」平台收集需量管理及各棟建物的用電資訊，建立報表資料庫以利後續節能分析。如此一來，智慧電網的布建算是成形了。

接著，萬總務長以用電需求量較高的工學院做為節能縮影的分享。

工學院「工程三館」南向立面沒有任何的遮蔽物，長期日曬照射造成空氣悶熱，也讓空調耗能不斷攀升。「本來考慮加裝太陽能板來遮陽，但某些樓層有樹木遮蔭怕效果不彰。另外也評估過在玻璃窗上直接採用矽薄膜太陽能晶片，但受限於經費之故，最後選擇在3到10樓施作『連續性帶狀水平式百葉遮陽』，遮陽及隔熱效果還不錯。」萬總務長說明，改善後室內外溫差可達到5.7度，年節電約9.5萬度，省下的電費就達到了28.5萬元。

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至於將水塔設定為夜間打水，則是巧妙利用台電三段式時間電價的概念來進行的。校方在水塔馬達裝設了定時器，利用晚上離峰的時段將水打滿，這樣隔天一早到下班後，全校大概會用掉3分之2的水，到了晚間又重複如此。「這樣做在夏月可以降低63％的電費，非夏月則是省下46％的電費。」萬總務長說，定時器只是單純計時啟動且有時間偏離的缺點，未來希望加裝可以讀訊號的「水位計」，一來可以自動校正起始時間，二來方便智慧化掌握大樓的水資源訊息。

再來是飲水機。一般飲水機在未關機的狀態下會不斷重複沸騰與加熱，造成電力浪費，所以針對新式飲水機直接內建程式來控管，舊式飲水機則是加裝定時器，設定週一至週五夜間、及假日自動斷電；這裡有個貼心的小巧思，就是萬一學生想要泡麵之類的，只要按一下按鍵就會重新啟動供水功能。「其實自動斷電只是設定成進入省電休眠的狀態，具有啟用的彈性在，兼顧人性化的需求。」另外冬天的時候，就把冰水供應關掉。目前全校125台的飲水機年節電量約5萬度，可省下電費約15萬元。

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更進一步地，學校在水塔、飲水機、路燈這些公共設備上還設有報修系統，只要透過手機進行QR code掃瞄，就能「一鍵報修」，也能在第一時間聯繫維護廠商進行維修事宜。特別的是，也運用在校園安全的防護與通報上，展現了關愛學子的用心。「透過這類AI人工智慧的統合協助，可以省時省工省人力，而且我們設定有每日、每週及每月的需量報表，進行同期比較留意是否有異常資訊，希望能夠將節能做到更細緻。」其他像是將傳統燈具汰換成T5燈管、汰換水銀路燈、新建校舍符合綠建築規定、學生宿舍設置熱泵熱水系統等，節能手法多元。

圖片提供╱國立雲林科技大學 圖片提供╱國立雲林科技大學

此時萬總務長又拿出另一份報表來，非常開心地分享響應政府「太陽光電2年推動計畫」的成效。雲科大目前已經在工學院、行政中心建置了共469kW的太陽光電系統，年發電量約60萬度，帶來的好處除了獲得屋頂的隔熱效果，總出租及售電收益20年下來約有1,200萬元。

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年年用電負成長，節能減碳是非走的一條路

雲科大打造永續智慧校園的節能案例相當多，而這樣的努力也繳出10年來用電用水負成長的亮眼成績，萬總務長指出：「當年行政院訂定的單位樓地板面積用電量EUI值：2007～2015年為107（kWh/m2/yr），可是到了2016～2020年卻調整為71，若這些年校方停止節能作為，就不可能從2007年的94.51，一路降至2017年的67.43，10年下來總節電率達到24.4％。」無怪乎10年下來已多次獲得經濟部、教育部、能源局以及水利署於節約能源與用水的評鑑肯定，並榮獲「節能菁英卓越創新獎」。

歷年節約用電比較分析表 資料來源╱國立雲林科技大學 圖片提供╱國立雲林科技大學

萬總務長表示，幾任校長都認為「節能減碳是非走不可的一條路」，也認同能資源都要永續的理念，所以節能與創能的想法不斷在校內蓬勃發展，甚至是實體化的應用，「綠能願景館」即是融合師生科技創意的大展堂，還含括了出國比賽拿金牌的榮耀在裡頭。校方也期許下一步能夠與鄰近的學校和社區形成「能資源區域整合」的共通共享共榮圈，讓節能減碳成為大家的小日常！

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關鍵字：節能標竿,智慧校園,節能減碳,雲林科技大學