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圖一 : 用電量0.5億度以上的網路資料中心、用電量5億度以上且2年用電平均正成長的產業用電大戶,則會依用電量規模調高15%~25%漲幅。
圖一 : 用電量0.5億度以上的網路資料中心、用電量5億度以上且2年用電平均正成長的產業用電大戶,則會依用電量規模調高15%~25%漲幅。

[作者 陳念舜]

根據能源局統計,目前在台灣工業部門約占總用電量一半以上(56%),馬達驅動系統又占其中64%;若再加入廠區既有的廠務設備,涵括:空壓機、廢水及排氣處理的泵浦、空調系統的冰水機等驅動馬達,恐將達到70%;甫於2023年落幕的《聯合國氣候變化框架公約》第28次締約方大會(COP28),更要求實現2030年能效倍增目標,顯見透過馬達增效、節能減碳已刻不容緩!

經濟部次長曾文生近日也表示,自從歐盟CBAM去年底試行以來,廠商須申報進口產品的碳含量,台灣申報家數在全球名列前5名,顯示台灣企業對碳定價非常敏感。估計台灣全年碳排約2.7億噸,其中將近一半的碳排來自電力;若企業能少用1度電,平均碳排就會下降,提高能源效率非常重要,包含廠商設備能效提升、產業與民生使用行為的調整與改變。

加上早在2023年台灣大選前,台電便宣稱累積的巨額虧損已達到3,826億元,選後再經電價費率審議會提出今年上半年(4~9月)的最新電價費率,自4月1日起調漲平均電價約11%,民生用電採較低調幅;產業用電調幅較高,但會依經營狀況及用電量採取不同調幅方式,針對各類用戶分群電價調整。

對於2023下半年用電量正成長產業調幅為14%,用電量持平或衰退未達10%產業調幅為12%、衰退10%以上產業調幅為7%,以減緩對用電衰退產業衝擊及照顧產業弱勢。至於用電量0.5億度以上的網路資料中心(Internet Data Center;IDC)、用電量5億度以上且2年用電平均正成長的產業用電大戶,則會依用電量規模調高15%~25%漲幅。包括台鐵、高鐵、北捷等公共運輸系統用電大戶已開始醞釀調漲票價,央行也為此率先宣布預防升息;若再加入即將公布的2025年碳費,更可能加劇綠色通膨。

系統整合高能效馬達 為製造業深度節能關鍵

其實目前各家用電大戶依企業規模大小,對於提高使用能源效率都已有不同解決方案。基於各國已開始針對馬達及驅動/變頻器等變速系統開始立法制定馬達最低能效標準(MEPS),除了影響智慧城市、工廠等終端產業應用;更促使國內外馬達等傳產機電OEM設備大廠陸續投入研發高能效馬達應用,並減少使用稀土來確保產業永續發展。

包括歐盟自2023年起,要求100kW以上功率馬達皆須達到IE4等級之後,中國大陸也宣示將於2024年跟進,台灣與新加坡則訂於2025年實行。除了現已廣泛使用的超高效率感應馬達(≧IE5),還有永磁馬達(PM)及同步磁阻馬達等選項將成主流,並引進創新材料、變頻技術,再經過後段系統蒐集設備即時或長期運轉狀態的資訊,於邊緣或雲端運算分析,打造馬達智慧化聯網系統,帶來更多商機。

然而,由於目前大多數工廠及其生產設備,都是針對產能滿載或擴充而選用、設定較高安全係數(裕量),卻忽略了中小型馬達未必都要全負載運行,而必須採用變速(1200rpm~1800rpm)控制來調整節能,一旦自動化系統改變需求,就會促使馬達開始降低轉速,以達到IE2/IE3/IE4不同等級的功率輸出範圍。

進而搭配後段聯軸器和減速齒輪箱時,仍有約10%以上機械損失待排除,目前10kW以下馬達要達到IE5等級,還有許多待提升能效的空間。倘若能改由馬達直驅達到低轉速、高扭矩目的,還能利用驅動器直接控制馬達、耦合到扇葉,達到最佳速度控制和整體效能,以實現變速運轉節能、降低保養成本。

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