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台達智慧低碳校園 (Green iCampus) 導入案例分享

2015.5.13 台達電子教育解決方案事業處台達電子文教基金會

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Agenda

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台達智慧低碳校園緣起

台達智慧低碳校園導入步驟

1. 進行能源體檢

2. 導入能源監控

3. 整合教育推廣

案例分享

1. 智慧低碳校園

2. 企業應用

總結

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配合經濟部工業局智慧校園科專計畫，台達電子期望結合產、官、學界多元力量，運用台達專屬的教育科技、智慧綠能、安全監控等創新服務，搭配節能教育與數位學習之推廣，協助打造新一代智慧低碳校園。

台達智慧低碳校園計畫緣起

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智慧綠能

智慧管理

能耗監測節能教育

校園安全視覺化管理

翻轉教室課間學習

智慧學習

智慧社群教師社群

資源共享台達智慧低碳校園

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台達智慧低碳校園計畫構面

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校園能耗管理可視化

台達能源認證

導入台達校園能耗管理系統

即時資訊顯示、能耗資料收集

能源診斷、耗能監測

節能方針擬定改善

推動教師能源工作坊、進行培訓研習

協助節能教案與教材製做

配合能耗模式找出節能改善方案

持續節能教育應用與推廣

建置台達數位旗艦教室

開發創新教學模式與示範教案

協助發展各領域特色教學

擴增多元化的數位互動教學

節能教育推廣數位學習

情境應用

建立校園能耗履歷

結合教育目的與行為引導發展多元特色教學

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Agenda

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案例分享


2. 企業應用

總結

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為什麼要做能源管理?


維運(Maintenance) + 能源 (Energy)

= 50%建築使用期成本

40年建築使用成本分佈 6

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為什麼要做能源管理?


降低成本、CO2、財務風險

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步驟1.

進行能源體檢

• 彙整全校耗電耗能歷史資料

• 進行校園能耗盤點

• 依據資料統計進行能源效率分析

步驟2.

導入能源監控

• 導入可視化能源管理

• 佈建區域性或功能性分電表

• 建置校園能耗履歷

• 依據系統資料進行需求管理、使用分析與節能方針擬定改善

• 活化既有設備、進而汰換高耗能設備


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步驟3.

整合教育推廣

• 推動能源教育

• 舉辦能源工作坊、進行教師培訓研習

• 開發創新教學模式與示範教案

• 結合行動學習進行多元學習應用

• 結合區域教育中心資源、經營教師社群

• 爭取台達能源認證

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能源帳

單管理

用電

監測用電環

境盤點

基礎

耗電

導入改

善策略

耗能

改善

導入步驟1：進行能源體檢

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• 紀錄每個月用電量、每度電費 • 能源管理從分析電費單著手 • 檢討契約容量學校是否多繳電費了?

• 盤點校園耗能設備

• 檢視各迴路之分配合理性

• 注意尖峰時用電

• 重大能耗發生在那裡?

有沒有其他浪費之處?

• 瞭解校園用電模式

• 定時考核能源使用

• 專家建議及長遠規劃

是否制定節電目標與改善策略?

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► 讓能源使用透明化、視覺化、管理化

• 大樓能源- 可以得知整棟大樓電能能耗，用電比較、分析。

• 樓層能源-分層或分區管理，讓用電理透明化、合理化便於管理。

• 教室能源-教室插座用電與一般照明、冷氣、電扇用電量測分析。

• 巨量分析-讓數據說話，利用能源視覺化與長時間量測，透過能源管理分析診斷出節能機會點。

導入能源監控關鍵，就是要先讓能源的使用「看的到」，進而可以「管的了」!

導入步驟2：導入能源監控

可視化能源管理

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► 能源診斷、耗能監控、節能方針擬定改善

• 利用自動排名、趨勢分析、運行統計，鑑別與檢視重大能耗、找出關鍵

• 有異常能源使用情形，進行能耗因子與模組分析，持續追蹤並記錄

• 利用歷史資訊分析預測，做設備維護參考


即時能耗診斷分析、經濟有效的維運幫手

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► 不受時間地點限制，即時的遠端能源監測，節省人力資源

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校園能耗管理系統架構

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• 支援各類表計、感測器及設備運行數據，將複雜原始數據自動轉換為有價值的能耗資訊

• 建置區域性或功能性分電表，協助學校瞭解耗能區域用電情況

• 支援跨校區與建物的階層概念，彈性設計跨區域能源管理架構，讓資訊呈現更完整且即時

• 按照管理者權限存取不同層級的能源資訊

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化繁為簡，高附加價值的能源管理系統

支援各類表計、感測器及設備運行數據，將複雜的原始數據自動轉換為可讀、可利用、有價值的能耗

資訊

能源可視化、診斷及分析，

可依據以下方式進行

• 能源類型

• 能源流向

• 地域

• 組織

依組織需求，靈活管理應用

經由虛擬 I/O 及群組功能，將能

源數據依照企業組織需求做管理

能源數據自動轉換，管理隨心所欲

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便利的能源監測工具

分散式全跨域管理單一校園管理

化繁為簡的科學化管理能源數據、依組織需求靈活應用 ►

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兼顧節能舒適的智慧控制

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動態的需量預測管理

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避免罰款，為客戶省錢

優先順序 2

優先順序 1

需量限制線

需量趨勢分析超量預測智慧卸載

關閉

關閉關閉

時間

需量

優先順序 1

優先順序 2

動態的需量預測管理，避免能耗超量罰款

• 主動預測能耗後15分鐘的動態狀態

• 設定設備卸載之優先順序，自動關閉超額能耗的設備

經濟有效的運維幫手

• 透過彈性的時程控制及排程管理，使用者可自訂控制規則。

• 分析環境感測和能源數據，計算出最優的操作設定點；供同使用的設備控制範本，建立樓宇自動化系統 (空調箱、風機、冷卻水泵、冷缺水塔風扇、照明)

• 建立不同的EnPI指標，進行能耗的連續監測，更客觀檢視能源數據。

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動態需量預測管理，運用智慧運算取得節能與舒適最佳平衡 ►

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推動能源教育

培養節能減碳素養

能源

種子教師

推廣節能

教育

能源教育

模組

拓展能源

教育教材

與資源

• 引進界業資源，共同開發節能領域之教案教材

• 建置數位化智慧教室 • 能源設施參訪

• 能源教育工作坊培訓 • 顧問專家輔導 • 提昇教師能源知識

• 建構主題式節能減碳課程 • 節能教育行動化、數位化 • 發展各校特色教學

• 發展能源區域教育中心 • 結合社區活動進行宣傳 • 推展產學合作平臺 • 學用合一能源人才

導入步驟3：整合教育推廣

培養節能減碳素養

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導入步驟3：整合教育推廣能源教育教案與教材特色

• 結合台達電文教基金會之節能教育推廣教材及能源教學，融入K-16課程 • 提供各示範校場域導入與驗證工作計畫、節能教育推廣教材綱要、課程設計規劃 • 循序漸進培養各年齡層學生的能源覺知，進而發展管理能源的技巧、養應對氣候變遷的內在涵養

【能源教育架構 - 範例】

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透過區域教育中心提供示範校更充沛的教學資源及研發能量，協助各校發展出特色教學課程教材，並進一步進行跨校成果交流與分享

•與大專院校共同建立區域教育中心

•教練師輔導種子教師將能源知識轉化為教學方法與能量

教學策略

與教學設計

•建置數位旗旗艦教室

•協助種子教師發展特色教學所需的教學設計與教案教材創意教案教材

•帶入豐富資源、開發創新教學模式

•校園數位化與行動化，進而擴散至其他地區

分組討論

及成果觀摩

•結合各專長教師，持續研發適用於K-12課程融入之能源

教育；帶領種子教師從中了解校園能源應用模式概況、

能源問題排除和熟悉管理技巧

持續改進機制

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導入步驟3：整合教育推廣區域教育中心

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Agenda

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案例分享


2. 企業應用

總結

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智慧低碳校園案例分享校園能耗管理 & 安全監控

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校園可視化管理平台 & 校園安全死角管理方案

• 提供視覺化校園管理資訊儀錶板，利用統合之即時監測管理技術，在校園內蒐集校園能耗與安全管理等相關資訊，以統整視覺化方式呈現於大型顯示幕

• 則提供電子圍籬及動作偵測功能，能及時發出警告，預防校園安全事件發生。

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智慧低碳校園案例分享數位旗艦教室應用

HDMI

結合行動學習雲端平台，搭配超短焦互動投影機、無線簡報協作系統、及平板電腦，推動數位教學，引導學生自主學習，並透過同儕合作提升學習動機，協助各校發展各領域特色教學。

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智慧低碳校園案例分享綠能機房

綠能機房建置目標： • 提供師生安全、穩定、可靠的資訊服務(ISO27001) • 節能減碳機房 – PUE值1.6 (ISO50001) • 示範/展示機房：全國大學校院節能減碳機房的領頭羊，

爭取成為綠色大學及「溫室氣體減量示範大專院校」

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智慧低碳校園案例分享校園綠建築

EEWH (未分級)

2013年節能18%

(相較低層辦公建築)

採用節能技術：

- 中庭挑空自然採光

- 遮陽設計

- 通風換氣

LEED白金級、EEWH鑽石級

2013年節能72%

(相較低層辦公建築)


- 遮陽設計、Low-E玻璃

- 浮力通風 (灶窯通風)

- 省電照明 (LED、調光控制系統等)

- 屋頂綠化、吊扇通風

- 高效能空調系統

- 太陽能光電系統

- 造林4.7公頃實現「碳中和」

EEWH銅級

2013年節能23%

(相較大專校舍建築)


- 自然採光

- 遮陽設計

- 通風換氣

- LED照明

- 太陽能光電系統

- 順應地形舊址重建，設計最小土方挖填量。

EEWH鑽石級

2013年節能74%

(相較國小校舍建築)

圖書館藉由台達太陽能發電系統，達到「淨零耗能」；2013年六月台灣豪大雨時提供避難需求，共收容近300人次


- 自然採光、通風換氣、屋頂隔熱岩棉

- LED照明、太陽能光電系統

- 省水標章器具、雨水回收系統 21

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智慧低碳校園案例分享成大魔法學校 - 建築節水設計

水撲滿綠屋頂腳踩式水龍頭

複合式治水效益：

有利於補充土壤層、地下涵水，提高社區排洪重現期距；

不需要額外空間加寬水溝，能解決設計不足困境。

鋪設時就埋入

戍務醫院

成大孫運璿綠建築研究大樓

入口警衛

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企業應用案例分享綠建築

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企業應用案例分享照明解決方案

節能遠端連線與智能控制照明解決方案：

• 戶外LED路燈照明：整合電源管理系統與無線控制平台，環保節能效果顯著，不僅生命週期長，整燈效能更高達110流明瓦。

• 商用LED 照明：可自動調光的LED燈板，搭配智能感測器能監測人員是否離開、戶外陽光的進光亮度，以自動調整LED燈系統的亮度，有效達成節能。

• 室內取代型燈泡及射燈：透過彈性靈活的設計，台達LED燈泡及追蹤燈可以直接取代白熾燈，可調光、不閃爍，達到顯著節能成效，與市場上大部分的調光器兼容。

2013新竹燈會台達永續之環

LED路燈示範城市新竹市領先啟用

2013宜蘭國立傳藝中心

屏東縣大鵬灣跨海大橋

打造低碳樂活城節能效果達65%

每年節省電費超過一千萬

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企業應用案例分享綠能微型機房(櫃)

針對各系所或獨立辦公區域之機房設備：

• 將機房電力、空調、網路、環控等功能置於單一機櫃中，提供一站式解決方案

• 冷熱通道隔離，避免混風，節省25%以上電力；針對伺服器直接製冷，減少製冷空間達92%左右；直接設定伺服器入風溫度，非機房溫度，提高入風溫度降低能耗。

• 機房占地面積極小化，降低機房用電量及管理人力成本，提升機房能效。

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企業應用案例分享綠色資料中心

針對學校資料中心(計算機中心)，提供智慧型模組式綠色機房基礎建設解決方案

• 獨特智慧模組一體化空調與機櫃設計

• 規劃整體機房節能20% 以上，基礎設施節能40%以上

• 資料中心全系列解決方案導入案例：大潤發、台積電

電力及配電解決方案：中華電信、永豐金控、證交所

Modular UPS 模組化設計熱抽換功能風速控制高解析LCD顯示器可4台並機至800KW

高通風量機櫃 1000公斤以上荷重符合 EIA-310 防震功能 70 %通風率 IP20

PDC 42*1,2,3 pole 圖示LCD 各迴路電流偵測熱抽換開關可選配內含變壓器

機櫃式空調熱抽換電力及風扇變風量及變流量節能設計隨需擴容滿足動態及減少熱點高可靠需求 Modbus/SNMP

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PUE >2

PUE <1.67

PUE <1.5

改造

新建

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企業應用案例分享節能電梯

大專院校電梯使用頻繁，促使校方開始關注電梯的耗電量與節能控管：

• 提供電能回生功能，將電力回饋到電網上供其他設備如電燈/插座…等所使用

• 依據不同電梯系統及使用方式，節能成效最高可高達50%

(註：2013台達桃園研發中心實際數據) 台達電能回饋單元 REG2000

台達門控專用驅動器 VFD-DD

台達電梯一體機 IED

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Agenda

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案例分享


2. 企業應用

總結

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總結

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申請項目與工作內容台達解決方案 & 諮詢服務

一、導入能資源通訊系統技術，建構校園智慧用電能耗可視化建置：

建置數位電錶/水錶或導入能資源管理系統節能績效能源體檢顧問諮詢、能耗在線管理平台

二、高耗能設備整合性汰換，建構智慧低碳校園能源管理導入與既有設備活化：

1. 整合性能源監控系統搭配空調、照明改善整合性能源監控方案、照明解決方案

2. 校園熱泵熱水系統整合性汰換顧問諮詢服務

3. 打造校園節能綠色節能機房綠能微型機房、綠色資料中心解決方案

4. 其他符合智慧低碳校園之創新節能作法節能電梯、綠建築

三、建立水資源整合系統，落實水資源永續管理永續水環境規劃：

1. 建構雨水或中水回收系統節約校園用水水資源規劃顧問服務 (雨水利用、中水回收、

基地保水、省水器材、生態水域設計) 2. 其他符合智慧低碳校園之創新節水作法

四、培育校園低碳人員，深化師生低碳能力與素養整合教育推廣：

辦理智慧低碳校園建構工作坊，擴散低碳節能效益發展能源教育教案與教材、能源工作坊培訓

台達聯絡窗口：劉楷芳 02-87972088 #6534

[email protected]

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Q & A

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