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滿足工業4.0智慧製造所需 UPS兼顧不斷電與儲能需求
 

【作者: 王明德、陳念舜】   2019年05月28日 星期二

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面對近年來國內外製造業紛紛朝向數位化、智慧化轉型,包含AI人工智慧、5G、雲端、物聯網、邊緣運算等應用迅速發展,促使相關連網裝置的數量持續增加;企業對營運服務不中斷更加重視,也大幅提升為滿足用電量而持續攀升的基礎建設需求。



圖1 : 因應當前電力監控系統不僅受到工業4.0智慧製造趨勢的影響,導致新世代機房系統對於大數據及高速運算需求日益增加,且加入國際節能減碳要求的嚴苛考驗。(https://www.cisomag.com/)
圖1 : 因應當前電力監控系統不僅受到工業4.0智慧製造趨勢的影響,導致新世代機房系統對於大數據及高速運算需求日益增加,且加入國際節能減碳要求的嚴苛考驗。(https://www.cisomag.com/)

加上氣候變遷議題發燒,各國皆不約而同踏上能源結構轉型之路,如台灣已訂定2025年再生能源占比20%目標,強制用電大戶應採用一定比例綠電;目前受惠於中美貿易戰最深,已成為海外第二生產基地熱點的東協各國,也提出2025年再生能源占比達23%的願景。


滿足新世代機房需求 台達以新思維因應市場

因應環保議題熱度不退,台達在此的布局相當完整,台達電子台灣區業務部經理林士基表示,太陽能、風電等再生能源產業持續成長,不過由於這類能源的可發電時間不一,必須透過蓄電設備在發電高峰時儲能,以利電網的穩定供電,另外綠能電網的虛實功補償、諧波雜訊抑制等,台達的系統都有相關設計。


上述趨勢與挑戰,都需要透過全新的機房與UPS設計思維加以解決,這方面主要是強化既有產品的效能,例如機房中的風扇改為無段式方式,讓散熱效率更佳,或是採用高效能零組件,提升UPS的效能,而其中關鍵在於台達以模擬方式,讓設備可以的節能、效率與體積都最佳化,目前台達的UPS效率在業界已位列前端,深受客戶信賴。



圖2 : 台達電子台灣區業務部經理林士基指出,近年來一直以來其中綠能、模組化、高彈性是機房領域的3大趨勢,對此台達也有完整解決方案。(攝影/王明德)
圖2 : 台達電子台灣區業務部經理林士基指出,近年來一直以來其中綠能、模組化、高彈性是機房領域的3大趨勢,對此台達也有完整解決方案。(攝影/王明德)

另外,對於市電進入機房後的變壓需求,台達的產品完整度也相當高,包括48v、240v、380v等AC/DC高壓系統,在UPS部分,台達有集中式、分散式、HVDC、分散+機架式等4種UPS方案,可滿足市場對應需求。


且隨著5G、物聯網、AI等技術的逐步落地,機房系統設計也有全新變革,作為全球機房供應商,台達不斷投入研發,因應市場需求設計出對應產品,林士基指出,近年來一直以來其中綠能、模組化、高彈性是機房領域的3大趨勢,對此台達也有完整解決方案。


為求企業機房功能的最適化,台達也提供了模組化機房產品,企業不必再一次花大錢購置目前用不到的功能與設備,而是依據現有需求選擇適用的架構,當日後有需求時,再逐步添加。



圖3 : 台達InfraSuite模組化資料中心,打造完整解決方案。(source:台達)
圖3 : 台達InfraSuite模組化資料中心,打造完整解決方案。(source:台達)

此外台達近年來推出的預置性貨櫃式資料中心,則滿足了企業的高彈性需求,整合資料中心各個子系統在20呎或40呎的貨櫃之內,包含供電、空調、監控、氣流管理,乃至配線、管道等,充分發揮了模組化設計的優勢;可實現快速且靈活的部署,不僅可以大幅降低建設成本,而且能有效縮短資料中心的建設週期,傳統資料中心的建設週期通常為兩年,而台達電貨櫃型資料中心建設週期最短僅需數週。


為了讓機房系統的設計最佳化,台達提供了強大的模擬軟體工具,設計者可在此工具中,先建出系統內部基礎設備如空調、電力的架構模型,並用BIM(建築資訊模型)平台展開,了解系統完成後的運作狀態,此類系統強調從5D構面掌握系統,所謂的5D除了原本的點、線、面3D外,再加入時間掌控與資產管理,讓整體系統從設計、建置到後續的管理維護更全面。


林士基最後指出,大數據與高速運算對機房系統帶來嚴苛考驗,新世代機房對於節能、高效的需求日益增加,台達藉由過去建立的技術基礎,將持續推出符合客戶系統功能的產品,協助客戶在競爭激烈的市場環境中站穩腳步。


因應綠色節能趨勢 伊頓兼顧不斷電與儲能雙功

為協助台灣大型及中小型企業加速推動節能,降低成本,並擁有可靠、不間斷的電力系統,百年動力專家伊頓公司(Eaton)今年也在台灣首度舉辦「Mobile Tech Day」活動,直接將該公司可兼顧不斷電與儲能雙功系統 (Dual Purpose UPS)、新一代智慧通訊系統SmartWire-DT、微型資料中心、93PR模組化UPS等全方位解決方案納入行動貨櫃車,陸續於北中南地區巡迴展覽,藉面對面溝通來企業的電力痛點,並協助因地制宜來規劃更高效的電力管理方式。


伊頓飛瑞慕品公司(Eaton Taiwan)台灣區總經理宮鴻華認為:「即便目前大家都在談智慧化,卻都忽略了加強基礎設施的重要性,其實帶來了許多顯/隱性需求,如Data Center、5G基地台也都須要提升能源效率與最佳化,以維持穩定電力品質;並將設備狀態、預防保養等資訊及時傳遞給營運階層。」


在今年行動貨櫃車上,除了針對工業4.0,正逐步導入智慧製造、自動化生產概念的中小企業而推出自動化智慧通訊系統,得以協助企業提升能源效率並降低營運成本。包含透過將I/O模組和開關設備間的控制接線簡化,壓縮成單一扁平8極電纜,大幅降低控制接線的複雜度,簡化電機控制箱內部元件的接線設計而節約能源損耗。另經由整合自動化設備與開關設備,還可透過面板從遠端監控系統運行,於異常、老化前預警,以滿足企業靈活整合各種配電需求,降低時間和營運成本。


同時首度將自家供應高耗能的半導體、面板等高科技大廠為主的大容量UPS與儲能系統結合升級推出不斷電與儲能雙功系統,作為停電時緊急備援的電力來源,避免IT設備因突發的電力事件受損;提升整體使用效率,即相當於節省大量浪費電力。平時還可將備用電力轉為儲能,更具有環保及成本優勢,達到一機雙用的效果,得以活化客戶資產再利用。


宮鴻華進一步指出,有別於以往客戶導入UPS設備時,因為擔心應變速度不夠即時,所以多半讓設備隨時保持上線狀態,導致許多無謂浪費。該系統則能在電壓一旦出現異常時,便能在最短2ms時間內從離線ECO節能模式快速穩定地轉換至Online供電模式,兼具節能、儲能及負載保護功能,甚至可讓客戶快速導入綠能應用。


等到進入夏季電價階段之後,還能配合台電推行「削峰填谷」政策以靈活調度電力,賺取差價。包含在較昂貴的用電尖峰電價時段前1~2hrs自行供電,在便宜的離峰電價時段儲電;也有助於企業降低對於整體電力需求,協助降低電廠備載/裝置容量的壓力。


伊頓飛瑞慕品公司台灣區通路業務協理林展吉表示,由於再生能源先天的間歇性發電特性,引發產業界產生電力不穩的疑慮;以及氣候變遷與條件日益嚴峻,不僅讓天氣狀況更難以預測,也影響了再生能源的預估發電量。如今則透過彈性高、可調節的電力供給系統先行進入儲能系統,成為能源結構轉型過程中必備的配套方案,卻也導致使用者額外多了儲能系統的建置費用,促使伊頓加強儲能相關產品發展。



圖4 : 伊頓飛瑞慕品公司(Eaton Taiwan)台灣區通路業務協理林展吉表示,透過該公司不斷電與儲能雙功系統技術,既讓UPS發揮最大效益,同時還降低客戶在導入綠能過程裡,額外建置儲能系統的費用。(攝影/陳念舜)
圖4 : 伊頓飛瑞慕品公司(Eaton Taiwan)台灣區通路業務協理林展吉表示,透過該公司不斷電與儲能雙功系統技術,既讓UPS發揮最大效益,同時還降低客戶在導入綠能過程裡,額外建置儲能系統的費用。(攝影/陳念舜)

包含透過該公司不斷電與儲能雙功系統技術,讓UPS不再僅僅是遇到電力意外或壓降時擔任緊急備援的供電角色,確保後端伺服器等負載的運作穩定性,甚至可配合客戶EMS、SCADA等電力監控系統調度或排程維修設備;平時也能擔任儲能系統的功能,既讓UPS發揮最大效益同時,降低使用者額外建置儲能系統的費用。


此外,有別於傳統鉛酸電池的放電次數少,效能也會隨之遞減,驅使現今電池已經轉向以鋰鐵電池為主,放電次數增加且產品壽命長達一倍以上;並具有使用空間小、重量大幅降低,加上保養容易等優勢,拉近綜合成本而成為科技產業指定的零組件,近2年來原料價格已下滑20~30%。隨著新加坡、台灣、韓國等龍頭廠商陸續採用新款具儲電功能的鋰電池UPS,將帶動其他中小廠商加速跟進。


林展吉強調,由於伊頓在台灣設有高階大型UPS的研發、製造及銷售的團隊,可配合客戶建廠前規劃或模組化設計,目前也開始強化通路商在中大型UPS、Data Center整合規劃能力;同時也是全球重要UPS電池採購重鎮,未來將持續推動鋰鐵電池取代鉛酸電池策略,並持續向台灣廠商採購為主。


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