工廠馬達動力系統節能改善應用與2009年實例

使用高效率馬達取代傳統馬達是直接、快速與有效的省能手段，效率可提高2~8%，而馬達動力系統（如空壓機、幫浦、加減速機、冰水機…）更是節能重要的對象，節能可達10~50%。本文以2009年輔導3家示範廠商馬達動力系統節能改善的案例說明改善的評估過程、改善手段與結果，以作為國內廠商節能之參考。

前言

根據台電資料統計台灣工業部門用電佔各行業總耗電的70%[1]，工業部門於馬達應用設備能源耗用已佔工業耗能70％，即每年約50%的國內用電量是由馬達動力所耗用，因此提高馬達動力系統能源效率，對廠商生產成本及國家能源政策已是重要課題。

使用高效率馬達取代傳統馬達是直接、快速與有效的省能手段，效率可提高2~8%，而馬達動力系統（如空壓機、幫浦、加減速機、冰水機及其系統…）更是節能重要的對象，節能可達10~50%。馬達效率、驅動系統、被驅動機械系統的設計匹配、應用操作及維護等，都會影響能源效率，各項應用能源效率提升潛力都不同。

馬達動力系統節能改善措施

一般馬達動力系統的節能改善，主要可分為九個重要步驟：(1)馬達驅動系統之電源管理、(2)瞭解廠內的電費單、(3)瞭解工業電力系統的配置、(4)擷取現場各項量測值、(5)進行馬達負載與效率評估、(6)進行能源、用電量與省錢分析、(7)設立馬達應用設備之改善規劃、(8)功率因數之修正、(9)擬定預防性與預測性之維修計畫[2]。

一般電費單中，包含記錄與分析能源使用與費用資料，這項程序有助於：

• 說明能源的使用。
• 確認或找出最可能節省電費的區段。
• 證實資本支出的決定。
• 管理投資成效。
• 獲得管理階層的支持。
• 確認帳單錯誤。
• 比較類似設備或製程的能源效率[3]。

透過以上九個重要步驟逐步分析馬達動力系統的節能空間，進而使用表一之系統改善方法改善系統以節省電力使用。

一般工廠壓縮空氣系統能源效率改善作法，主要有以下方法：

• 維護與監視。
• 減少空氣洩漏。
• 裝設速度調整(變速)裝置。
• 當不使用時關掉系統。
• 修改或改善壓縮機控制系統。
• 換掉空氣驅動的設備。
• 降低系統壓力至最小需要值。
• 減少系統壓降。
• 降低吸入空氣溫度。
• 改善供氣管路系統佈局方式。
• 回收及使用廢熱。
• 提昇空壓機效率。

為使國內工業能源有效運用，減少無謂的能源消耗，經濟部能源局於96年度開始展開「高效率馬達應用技術開發與推廣計畫」，希望藉由此計劃的進行，可有效推廣及改善國內工業用馬達動力設備之能源效率。繼2007、2008年本計畫共輔導改善6家廠商後，2009年本計畫再輔導改善3家廠商。以下以2009年3家廠商馬達動力系統節能改善的案例說明改善的評估過程、改善手段與結果。