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綠築跡,轉動我們的微綠生活

2019/02/01 |採訪撰文:謝惠子 點閱人次: 220

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台達集團綠建築照片
圖片提供/台達電子文教基金會

從2010至2017年,台達集團以高效產品協助全球客戶節電達243億度,提出廠區節能方案超過1,500項;在節能綠建築方面,經認證或捐建的綠建築至2017年亦達到節電1,490萬度,約相當可減少9,268噸二氧化碳排放,更是全球前百大通過減碳標準核可的唯一台灣企業代表,節能減碳行動力十足!

台達集團創辦人鄭崇華在出版的《實在的力量》一書中提及:「只要實實在在地、一樣一樣地把事情做出來,信心就會油然而生。」台達以節能、環保、愛地球為經營使命,並長期關注氣候變遷議題,落實到企業作為則是從高效產品與建物節能著手,積極推動節能減碳。

在這樣的積累過程中,鄭創辦人發現建築物具有30~60%的減碳潛力,所以在12年來已蓋出27座綠建築,並進行台達總部瑞光大樓翻新改造,讓節能「綠」意不分新舊。本文邀請台達電子文教基金會張楊乾副執行長、高宜凡計畫主任及企業信息部謝孟昕主任專員三位專家,一起暢談台達如何打造出「綠築跡」的微綠生活。


實踐微綠生活,讓廠辦通通綠起來~

2007年創設「低碳生活部落格」,擔任過環保署「溫室氣體排放清冊」審議委員、經濟部「智慧節電計畫」諮詢委員等職務的張副執行長,除了書寫自身在生活中的減碳嘗試,也和眾多環境領域寫手共同經營網路社群,分享減碳新知。「從台達電子文教基金會的角度觀察,城市裡的排碳大部分集中在建築能耗上。我們的郭珊珊品牌長曾在演講中分享:無論地點為何,人不是在房子裡,就是在通往下一棟建築物的路上。而建築占全球能耗的三分之一、用電量的51%,具17%溫室氣體減量潛力,這是指若要控制升溫在2度以內,則建築必須負擔起17%的減排責任。」張副執行長開門見山的說。

建築節能,就會減碳。台達在建築節能這方面倡議已久,無論是被動式節能,或是主動式的投入自主能源如太陽能和風力、智慧化控制、能源管理系統等手法來減少建築物能耗,都有不錯的成果。

其中「被動式」節能最為人熟知的就是位於台南科學園區的台達台南廠,是全台第一座通過台灣綠建築9項指標的黃金級企業廠辦(於2009年升級為鑽石級),其強調在建築設計前期就要納入採光、通風、隔熱等自然元素,因此在建物四周設置了天井,強化地下停車場的採光與通風,掃除陰暗與潮濕的刻板印象;露台和陽台則運用內凹遮陽概念,減少陽光直射的熱量等等,整廠節能達到38%。「最讓人印象深刻的是把樓梯直接擺在中庭的顯眼處,還把階梯漆成明亮的多彩色系,大家自然而然就會想要去走。」高主任回憶,當年台南廠剛落成時,他也親自前往參訪,對於將電梯藏起來並亮出彩虹階梯的小巧思,相當讚賞並牢記至今。

台達台南廠照片
圖片提供/台達電子文教基金會

至於「主動式」節能,如位於美洲區的新總部大樓,一開始就以符合美國LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)白金級綠建築為設計標準,除了善用「加州陽光」在頂樓建置616kW的太陽光電系統,每年可貢獻超過100萬度的綠色電力,且光電系統隨著光照投影的變化,能夠巧妙地呈現出台達的企業識別圖騰,意趣橫生。另外,更運用當地獨特的「地源熱泵」(ground source heat pump)系統,將地表淺層約攝氏21度的恆溫引上來,透過熱交換管線來進行夏天製冷或冬天供暖,一舉省下6成的空調用電。在主動投入再生能源並導入LED照明系統、電動車充電樁等高效節能產品後,正朝向「淨零耗能」之路邁進。

「當然新的建物一定會更為節能,可是既有建築與老舊建物才是為數最多的,是我們第二階段建築節能的努力目標。」高主任指出,這是全球刻正面臨的課題,所以德國出現了「建築翻修護照」(Building Renovation Passport),藉此鼓勵房東主動修繕房宅以符合節能減碳標規,也能提升房價或租金。在此,台達也以內湖瑞光總部進行老宅翻新的示範嘗試。


為老建築穿上綠色新衣,照明最易入手

瑞光大樓於1999年啟用,在2013年進行改造後總體節能達50%,獲得台灣綠建築EEWH(Ecology, Energy Saving, Waste Reduction, Health)舊建築改善類的鑽石級標章,以及美國綠建築(LEED)既有建築改造最高等級的白金級認證。不過為老建築穿上綠色新衣並不比新建一棟綠建築來的容易,因為在保持舊建物結構而僅能微幅更動的情況下,改善重點就落在能源使用效率提升及整合機電系統上,並透過能源管理系統找出耗能破口。

攝影/鍾嘉雯

「瑞光大樓最大的節能項目在於燈光,僅是以LED燈進行汰換就達到44%的節能效率,再搭配紅外線感應系統、改採分區控制與確實做到關燈等要求後,整體節能貢獻超過7成。」張副執行長表示,照明是大樓節能中最容易也最快入手的項目。

瑞光大樓
圖片提供/台達電子文教基金會

提到照明,台達從2010年開始發展LED智慧路燈解決方案,累計至今已在全球各地安裝超過60萬盞的LED燈,有超過半數都在台灣,例如為桃園市換裝了近13,000盞,當中約有6,500盞為智控型,透過智慧路燈管理平台的遠端監控、維運管理和燈光控制等功能輔助下,可較傳統水銀燈節能超過70%,每年可省下電費約新台幣1,800萬元。「而且未來路燈會很忙!」高主任笑稱,因為智控型LED路燈的擴充性大,可依照需求增設電動車充電器、資訊看板、環境監測器等功能,提供多元服務,將是智慧城市發展的重要基礎建設之一。

LED智慧路燈
攝影/鍾嘉雯

再來是「空調」部分,瑞光大樓在空調主機沒有更換的情形下,於每個放送的冰水管線上面,針對各空間特性來置入不同種類的變頻器,並融合自行開發的可程式控制器(Programming Logical Controller)與人機介面(Human Machine Interface),亦創造出四分之一的節能效果。其他像是中庭以天井適度採光並採用浮力通風原理,讓熱氣可以快速排出,同樣作法也應用在台達印度廠。


綠色機房,為「熱腦」降溫散熱

除了辦公區,隱身在瑞光大樓內的資料中心也是耗能大戶,台達希望將它改造成具生態友善的「綠色機房」,並訂下能源使用效率的PUE(Power Usage Effectiveness)值要降為1.43的目標。

評估資料中心與大型機房能源使用效率的指標為PUE,越接近1,則代表能效表現愈佳。目前多數資料中心的PUE平均值為2,台達所設定的1.43數字在評定標準Green Grid協會的分級系統中,屬於「黃金級」的級距,挑戰性相當大。

「資料中心是伺服器電腦設備滿布的機房,為忙於運算處理的電腦降溫是必要的,因此電力與空調兩大系統是最主要的耗能項目。」企業信息部謝主任分享,打造綠色機房的主要節能方式包括:(1)採用高效率電力及空調設備,減少設備運轉損失;(2)全面將機房供電系統提升為AC 220V,將因使用變壓器所產生的耗損因素移除;(3)採用LED省電照明,使耗電量降低但照度不變;(4)依實際的熱負載需求提供足夠的制冷能量,限制輸出避免過多的能耗;(5)導入台達產品InfraSuite資料中心解決方案,強化冷熱通道控制(冷熱通道分流),協助機房溫度處在最佳化狀態等。

透過整合自然冷卻、變風量、變流量等不同冷卻技術,讓資料中心與辦公區的空調系統能夠協調互融,得以適當分配瑞光大樓用電尖峰的負荷量,最終達成資料中心PUE值近1.3的亮眼成績。

台達資料中心實景
圖片提供/台達電子文教基金會

值得一提的是,位於中國大陸的台達吳江研發製造中心之資料中心,獲得美國綠建築委員會之室內設計與施工的金級認證,是全球第一座獲此項肯定的綠色機房。對此,高主任表示,之前美國LEED只針對建築空間做審評,但現在很多建物也都含括有機房在內,因此美國LEED特別為依附在建築空間裡的機房開立了新審評規格,而吳江資料中心就是2018年的獲獎新典範。

「其實也不一定都要蓋機房。像是因應『邊際運算』(Edge Computing),臨時需要有個小型數據中心時,大型的鋰電池儲能設備就可以充當『臨時能源系統』,除了省下蓋機房的費用,移動也方便,能夠隨地搭建就派上用場。」高主任補充,以此概念往下類推,則電動車內的鋰電池電力也能加入智慧電網的調度裡,扮演虛擬電廠角色。

新世代鋰電池和儲能系統
攝影/鍾嘉雯

上上下下的「回生」節電密技

走文至此,或許讀者可以猜想到,建築物裡最耗能的項目就是「空調」,第二耗能的是「照明」,至於第三順位,則是大家都想像不到的「電梯」!

「台達透過商業模式的節能改善手法,嘗試在瑞光大樓的電梯裡加裝併聯型的電梯電力回生系統(Elevator Power Regeneration System),可將位能轉換成電能,除了節電率達到10~30%,還能回生電力,且能夠與原始煞車系統同步運作,兼顧安全性。」張副執行長表示,台達曾邀請綠基會協助做統計研究,以滲透率8.33%來估算,若全國住商用戶的電梯都加裝電梯回生系統,1年約可節電1.7億度。

電梯電力回生系統
資料來源/台達電子文教基金會

在此強調並非推銷產品,而是想點出:電梯在大樓體系中通常占了2%左右的能耗,可是卻沒有能耗標準訂定,連單位最小的熱水壺都訂有能耗標準,因此協請綠基會選定不同場域,進行測試流程,以取得加裝回收系統後的實際驗證標準,希望把能耗標準建立起來,受惠的將是用戶節電率與產銷市場。目前經濟部能源局已將電梯節能納入企業節能評比的措施中,成為可計算節能效益的題項,顯示電梯節能開始受到重視。


當建築遇上「氣象」:建築節能新密碼

隨著起建綠建築或改造老舊大樓的腳步推進,12年來台達共推出27棟「綠築跡」代表作,並導入再生能源、智能監控、能源管理系統、節能方案、智慧電網、儲能系統等各項措施,將建築變成實實在在的節能低碳生活館,並前進法國巴黎、台北華山文創園區與高雄駁二藝術特區等進行「綠築跡」展演。

「綠築跡」展演
圖片提供/台達電子文教基金會

其實,也正是在這樣的過程中,讓處處皆用心的台達留意到一件事:微氣候對建築的影響。

此事起緣於莫拉克風災後參與高雄市那瑪夏民權國小的重建工程時,為了精確蒐集氣象資料曾面臨諸多挑戰;因為重建完成後,於太陽光電的配置與建築耗能仍須不斷調整與改善,才可達到年發電量等同於用電量的「淨零耗能」標準。「如果能夠在建造設計之初就大量參考當地的日照、風速、濕度、雨量等完整氣象資訊,就能善加運用自然採光、通風、周圍綠帶等綠建築設計手法,蓋出順應當地氣候條件的房子。可是當時只有一個氣象測站的資料,就算建築設計師特地前去氣象局取得這些微氣候資訊並經過分析,得出的結果卻與現地微氣候有著明顯落差,只能靠自身的經驗下判斷。」張副執行長說明。

那瑪夏民權國小照片
圖片提供/台達電子文教基金會

為此,台達先行與台大大氣系終身特聘教授陳泰然洽談微氣候資料庫建置的可行性,然後正式與中央氣象局、台灣建築中心攜手,委託陳教授團隊開發「Green BIM建築微氣候資訊平台」(http://www.weatherservice.org.tw),透過資料蒐集彙整及轉化,讓建築師可以快速地應用在「建築資訊模型」(Building Information Modeling, BIM)上。

目前已完成整合國內13個選樣示範站點的歷史資料(1998~2016年),可提供日照、雨量等24項重要的氣象資訊供參考,2019年預計將拓展至26個測站資訊,期許從源頭就開始減少建築日後所需的能源消耗。

台達從電源零組件起家,因創辦人關心環保節能,而積極開發潔淨能源,並從中發掘新的商業模式;也致力於低碳交通推廣,並提供節能服務與解決方案,更進一步地,加入科學基礎目標倡議組織(Science Based Targets Initiative, SBTi),提交2025年要比2014年的碳密集度減碳56.6%之自主承諾,亦順利於2017年底通過SBTi審核,成為全球前百大暨台灣唯一企業入列的代表,意義深遠。

「面對節能減碳,我們要做好準備,也希望帶起『要做』的風向,與國人攜手,一起走這條不悔的路。」張副執行長深切期待,能夠在永續拼圖裡,找到屬於台灣的這一塊!

台達員工合影
圖片提供/台達電子文教基金會

資料參考:《跟著台達蓋出綠建築》


關鍵字:綠建築,綠築跡,節能減碳

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