节约能源措施问与答.docx
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1、肆、節約能源措施問與答4.1電力節能電力供應有兩大難題:第一,電力供應與用電需求必須隨時保持平衡;無論電力供應超過或不足負載需求,電力系統都可能瞬間崩潰,應變時間分秒必爭,應變不當將造成大家都沒電可用。第二,電能無法有效大量儲存;夜間(離峰)用電少,電力公司發電容量過剩,高效率發電機發電成本不到2元/度,也不能多發電加以儲存;夏季下午(尖峰)用電多,所有發電機都要啟動發電,甚且不惜起動發電成本最貴每度高達10元的天然氣機組,加入發電以保持電力系統平衡既使每度電只能賣3元,虧本營運在所不惜。因為電力供應與負載必須隨時平衡的嚴格要求,以及尖、離峰發電成本不同,因此電力公司的電價制度也十分複雜。除了
2、利用契約容量和罰款的手段,軟硬兼施要用戶主動平均用電之外;還訂定時間電價,使尖峰和離峰電價差距最多高達四倍,以誘導用戶降低尖峰用電轉移至離峰時使用。裝設電力監控器可以有效監督/控制電源的使用,而輕易節省能源費用達15-20%,有關電力節能介紹如下:Q01:家庭用電和學校用電計收方式有何不同呢?A:電器設備之用電要考慮兩項因素:用電瞬時功率和總消耗能量。電器的用電瞬時功率也稱為用電容量單位為kW(瓩)或W(瓦),例如:電鍋的功率很大,約為1000 W;隨身聽的功率很小,只有0.25 W。電器消耗功率(kW)乘上使用時間(h),就是總消耗能量,單位為kWh(瓩時,俗稱為度)。如:使用1000 W電
3、鍋煮飯1小時(h),總耗電1000 Wh,或1 kWh也就是1度電;隨身聽0.25 W必需使用4000小時,才消耗1度電。家庭用電電價採累進方式,用電愈多,單價愈高,以價制量推行節約用電。未達基本度數按基本度數收費,超過則以實用度數收費。因為夏季電力供應吃緊,夏月(從6月1日起至9月30日止)電價費率較高,110度以下每度2.2元,111-330度每度2.7元,331度以上每度3.3元。非夏月期間,電價調降約10%。圖4-1-1是家庭電費單收據範例:圖4-1-1 家庭電費單收據本範例用戶,基本度數每月40度,因為兩個月用電已經超過80度,不收基本電費(基本電費欄為0;如果用電度數不足基本度數,
4、則按基本度數計收收基本電費);而以實際用電1141度計收。計算如下(12月份,適用非夏月電價):第一段 2.0 元/度 110 度/月 2 月 440 元第二段 2.3 元/度 220 度/月 2 月 1,012 元第三段 2.6 元/度 (1141-220-440) 度 1,251 元合計 2,703元家庭用電量小,戶數很多,對於電力公司發電和輸配電系統是否超載的影響很小;如欲同時計算瞬時功率(kW)和用電能量(kWh),則要使用複雜昂貴的電錶,為避免計費麻煩,家庭用電只計算用電度數。學校或工業用電量大,對電力系統影響大,用電功率和總消耗能量都要計算。電力公司除了必須隨時供應用電瞬時功率(k
5、W)之外,還要供應總消耗能量(kWh)。全月電費為基本電費和流動電費之總和;基本電費以用電功率(kW)計收,流動電費以用電度數(kWh)計收。Q02:為何家庭用電超過基本度數不另收費,而學校超約用電卻要被加收附加費呢?A:電力事業(以及其他自來水、瓦斯、通信等公用事業)的基礎投資金額龐大,必須靠用戶的基本度數,保障其投資的回收。家庭用電量小,用戶眾多,對電力系統影響有限;為簡單起見,每月用電未達基本度數也要計收基本度數費用,超過者以實用度數計收電費,不另收基本費。然而,學校或工業用戶等大用戶,對電力系統影響大,超約用電會被處罰。茲以用電模式極端不同的甲和乙兩用戶為範例,解說如下:例題:甲用戶用
6、電很平均,每小時都用40瓩,24小時共用電960度;乙用戶集中在1小時用電960瓩,其他時間都不用電,全天用電也是960度。假設甲用戶之契約量和實際最高用電需量都是40瓩,而乙用戶則 都是960瓩,試計算兩用戶每月的電費。解答:因為甲、乙兩用戶都沒有超過契約容量,只收基本電費和流動電費,沒有加收附加費。(以高壓電力夏月電價計算)甲用戶全月電費合計 64,968 元,詳如下: 基本電費 213元/瓩 40瓩(契約容量) 8,520 元流動電費 1.96元/度 960度 30(天) 56,448 元乙用戶全月電費合計 260,928 元,詳如下:基本電費 213元/瓩 960瓩(契約容量) 204
7、,480 元流動電費 1.96元/度 960度 30(天) 56,448 元雖然甲、乙兩用戶同樣每日都用電960度,但是甲用戶全月電費64,968元,乙用戶為260,928元,兩者相差約四倍,好像不公平。然而,因為甲用戶用電平均,電力公司為供電甲用戶,必須投資的發電機和輸電系統容量只要40瓩就夠;乙用戶用電集中,發電機和輸電系統容量需要960瓩,電力公司的投資也要增加24倍,依據使用者付費之原則,其收費當然也要增加。Q03:學校電費單的各項數據十分複雜,可否用實例加以解說呢?A:因為用電量大小不同,鄉間小學用電量小(低於100 kW)可使用低壓電力,而大專校院用電量多(超過1000 kW),必
8、需使用高壓電力。依據台電公司91年10月31日公佈電價表,高壓電力收費要點如下:基本電費:依據契約容量計收,夏月213元/kW,非夏月159元/kW。時間電價(二段式):(1)週一至週五:尖峰電價(07:3022:30):夏月1.96元/度,非夏月1.89元/度;離峰電價(22:3007:30及放假日):夏月0.77元/度,非夏月0.71元/度。(2)週六、週日及離峰日:半尖峰電價(07:3022:30):夏月1.27元/度,非夏月1.21元/度;離峰電價(22:3007:30):夏月0.77元/度,非夏月0.71元/度。(3)週日及離峰日:離峰電價(00:0024:00):夏月0.77元/度
9、,非夏月0.71元/度。超約附加費:在超過契約容量10%以下部份按2倍計收基本電費,超過契約容量10%部份按3倍計收基本電費。功率因數調整:基準為80%,每超過1 %,減收電費0.15 %;每低過1 %,加收電費0.3 %。圖4-1-2範例,是某大學91年8月份實際用電之電費通知單。電費單右側是該月份各項實際用電讀數,表別:1/3分別代表尖峰/離峰指數,4代表無效電力指數,6/8分別代表尖峰/離峰需量。以最關鍵的最高需量(6)為例:抄錶指數(15.94215.052) 電錶倍數 2000 1780 kW圖4-1-2 學校高壓需量用戶電費收據該校8月份用電數據:最高需量1780 kW,契約容量1
10、300 kW,尖峰用電252000度,離峰用電132000度,功率因數99 。各項費用(適用夏月電價)計算如下:基本電費213元/kW 1,300 kW 276,900 元尖峰電價252,000度 1.96 元/度 493,920 元離峰電價132,000 度 0.77 元/度 101,640 元超約附加費(10以內部分)213 元/kW 2 (1300 10) 55,380 元(超過10部分)213元/kW 3 (17801300 110) 223,650 元功因調整(276,900493,920101,640)(9980)0.0015-24,865 元營業稅 (276,900493,920
11、101,64055,380223,65024,865)5 56,331 元應繳總金額1,182,956 元註:實際流動電費尖峰電價離峰電價493,920 101,640 595,560 元電價單流動電費(營業稅內含於流動電費欄)595,56056,331651,891 元Q04:如何控制用電需量避免超約被附加費呢?A:因為負載需求隨時變動,而電力供應必須亦步亦趨隨時滿足負載需求(或稱需量),為避免負載急劇上升造成發電無法配合,電錶紀錄之負載需量是以每15分鐘平均值計算,一小時有4個(15分鐘)需量,一天24小時,一個月30天計,共計2880個需量,以其中最大者就是最高需量。計收電費時,是用最高
12、需量和契約容量互相比較,最高需量未超過契約容量,仍按契約容量計收基本電費;反之,超過部份以二至三倍計收附加費。因為一個月當中只要發生一次短時間(15分鐘)用電需量超過契約容量,就會被加收附加費,相當冤枉。想要避免超約附加費,必須隨時監測用電狀況,甚至需要強制停用某些設備以避免超約用電,因為人員無法分分秒秒監控用電(一次疏忽前功盡棄),此項任務必需藉助電腦-以電力監控器才有可能達成任務。因為超約用電以二至三倍附加費,且每月都可能發生,如以附加費購置遠端電力監控器,可於短期內回收,十分值得投資。遠端電力監控器,除可以積極避免超約用電之外,還有多項附加功能,功能強大,在本手冊4.3章節有專篇介紹。Q
13、05:契約容量應該如何訂定才可以節省電費呢?A:電力公司對大用電戶的計費方式和家庭用戶不同,家庭用戶只計算用電度數(kWh)。大用電戶除了用電度數外,必須自行訂定契約容量(kW);如果實際用電需量較少,還是要按契約容量收費;反之,超約用電,會被加收附加費。如下例所示: 某用戶自訂契約容量(100 kW),全年適用。 冬天,實際用電較少(50kW),仍按契約容量(100kW)計收基本電費; 夏天,超約用電(130kW),除照常計收基本電費(100kW),超出10%以內部分按2倍加收附加費,超出10%以外部分按3倍加收附加費。 實際支付超約附加費為:10 2 20 3 80 所以,超約用電只有30
14、 kW,而計收基本電費容量高達80 kW。這個辦法看似不公平,但是,電力公司為防止用戶集中在短時間用電,造成發電機超載或必需限電,不得不如此規定,全世界的電力公司也都有相同規定。以表4-1-1為例,全年最高用電需量130 kW,如果將契約容量訂為150 kW(狀況A),不會加收附加費,但必需多付電費143,775元;反之,契約訂為100 kW(狀況B),全年有六個月被罰,但是附加費加上多付費之總和只有95,850元;兩相比較,狀況B節省總電費47,925元。表4-1-1 訂定契約容量策略分析比較月份實際需量(kW)狀況A:契約(150 kW)狀況B:契約(100 kW)1-350100 3月
15、300(多)50 3月150(多)4-610545 3月135(多)10 3月 30(罰)7-913020 3月 60(多)80 3月240(罰)10-129060 3月180(多)10 3月 30(多)未用多付費容量675 kW180 kW超約附加費容量0 kW270 kW合計:浪費金額675kW213元/kW=143,775元元450kW213元/kW=95,850元註:學校用電之基本電費以夏月契約容量每kW每月213元計算。超約附加費容量:超出10%以內部分按2倍計收,超出10%以外部分按3倍計收。從前,電力公司將超約部分以罰款計收,很多公家機關的會計部門看到電費單上有超約罰款的科目,認
16、為電氣負責人失職,簽請議處。所以,電氣負責人乾脆訂定超高契約容量,永遠不會受罰,但是,機關所支付的電費反而更多。電氣負責人可以利用這個範例向會計部門說明:容許超約、省錢多多,筆者就曾建議學校調降契約容量,雖遭加罰款但節省總電費,還獲記功嘉獎。台電公司體察各單位電氣負責人和會計部門的困境,於幾年前將超約罰款,改名為超約附加費,解除了電氣負責人可能被議處的困擾。因為契約容量之訂定,全年適用,不能按月機動調整;然而,冬季用電少,夏季用電多,每月實際用電需量,絕無可能正好等於契約容量。有些學校訂定契約容量過高,每月支付基本電費也高,沒有超約不需繳交超約附加費;有些學校契約容量過低,經常被加收高額超約附
17、加費。學校用戶必需在多繳基本電費和超約附加費之間掙扎。用戶每年可調整檢討契約容量,且電力公司或相關顧問公司可免費協助計算最適契約容量。茲以表4-1-2某校九十一年全年實際用電情形為例,示範說明:表4-1-2 某校現行契約容量(1300 kW)基本電費和超約附加費分析年月最高需量(kW)契約容量(kW)基本電費(元)10%附加(元)其他附加(元)總需量電費(元)91/011,266 1,300206,70000206,70091/02812 1,300206,70000206,70091/03722 1,300206,70000206,70091/041,302 1,300206,7006360
18、207,01891/051,598 1,300206,70041,34080,136328,17691/061,794 1,300206,70040,596173,628420,92491/071,920 1,300269,88053,976305,172629,02791/081,780 1,300276,90055,380223,650555,93091/091,164 1,300276,90000276,90091/101,890 1,300276,90055,380293,940626,22091/111,868 1,300216,06043,212218,387477,65991/1
19、21,698 1,300206,70041,340127,836375,876平均1,485 全年合計2,763,540332,6041,422,7494,518,892表4-1-3 某校契約容量調整後(1600 kW)基本電費和超約附加費分析年月最高需量(kW)契約容量(kW)基本電費(元)10%附加(元)其他附加(元)總需量電費(元)91/011,266 1,600254,40000254,40091/02812 1,600254,40000254,40091/03722 1,600254,40000254,40091/041,302 1,600254,40000254,71891/051
20、,598 1,600254,40000254,40091/061,794 1,600254,40050,88016,218321,49891/071,920 1,600332,16053,97699,648485,784/91081,780 1,600340,80068,16012,780421,74091/091,164 1,600340,80000340,80091/101,890 1,600340,80068,16083,070492,03091/111,868 1,600265,92053,18453,849372,95391/121,698 1,600254,40031,164028
21、5,564平均1,485 全年合計3,401,280325,524265,5653,992,368比較表4-1-2和表4-1-3發現,將該校契約容量,由原訂1300 kW,調整為1600 kW,其他用電條件不變,雖然每月基本電費增加,但超約附加費大幅減少,總電費由4,518,892元,降為3,992,368元,節省526,524元。本範例顯示:不需要增加設備投資,只是調整契約容量數值,就可以節省電費支出,各級學校能不重視此項課題嗎?各級學校如果對於計算適當契約容量有任何疑問,可以請教中技社節能技術發展中心,該中心將樂於提供免費諮詢服務。Q06:功率因數是什麼?高功率因數是否就等於高效率呢?A:
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