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發展目標

短期:112 ~ 113年質量化指標與效益目標

產業空調節能技術

1.數據機房空調節能技術

  • 完成水側與氣側自然冷卻設備的建置。
  • 資料中心的瞬時PUE值達到1.35 (依PUE分級為Gold等級),低於2022年全球平均PUE (1.55)。

2.半導體廠務空調節能技術

  • 以熱回收技術、運轉參數佳化以及節能模式自動調整技術,提升潔淨室空調系統的能源使用效率。
  • 空調系統的預熱能耗減少5%以上。

建築節能與淨零排放技術

  • 延續第一期成果,持續深入探討全尺度環境風場與城市上升氣流數值分析技術。
  • 開發具隔熱/散熱功能之低碳無機塗裝材料,其隔熱/散熱效果至少須達8 oC以上。
  • 完成無人機載具與熱像儀系統整合,並至少完成10次以上全日量有效量測,取得建物外殼及瀝青路面冷卻效能驗證。

儲能與低溫熱傳技術

  • 開發具有需量管理的空調系統,可因應快速電力需量調控,並可降低尖峰電力負載。
  • 開發適用於小型空調的儲冰槽,適用於50RT-hr以下之釋冷量。
  • 開發適用於冷鏈之高溫儲能及低溫儲能系統,提升冷凍系統之能源回收率。

智慧控制技術

  • 完成主動式智慧環境能源管理系統開發,並實際應用於辦公空間。依據人員之進出進行局部空間之照明及空調等設備管理。
  • 完成以SignalR等即時控制技術之雲端邊緣網站APP系統開發。
  • 開發冷凍空調BIM及能源模擬互動整合技術,優化系統設計效率。

 

 

中期:114 ~ 116年質量化指標與效益目標

產業空調節能技術

1.數據機房空調節能技術

  • 完成相變熱傳節能設備建置。
  • 提升空調供風溫度1oC以上,達到降低空調冰水主機用電的目的。
  • 瞬時PUE值達到低於1.25 (依PUE分級為最高等級的Platinum)。
  • 減少碳排放量10%以上。

2.半導體廠務空調節能技術

  • 持續短期目標的研究,加入能源使用效率提升技術與能源使用效率平台管理,提升廠務系統的能源使用效率,期望達到單一系統能耗減少10%以上的目標。

建築節能與淨零排放技術

  • 延續第一期成果,持續深入探討近零碳排建築設計與建築節能管理技術。
  • 建立至少一處,塗裝低碳無機散熱塗裝材料之示範場址,並進行至少5次中尺度性能驗證。
  • 研發節能空調設備,並採用低溫室效應新冷媒。
  • 至少完成5筆以上動態衛星資料剖析。
  • 完成5筆樣本之都市垂直熱焓及上升氣流量測觀測分析。

儲能與低溫熱傳技術

  • 以創新熱交換及控制技術,提升空調設備效率10%。
  • 提高小型空調的儲冰槽融冰與儲冰效率15%。
  • 完成快速電力需量調控空調系統相關商品共2件。
  • 完成建築空調尖峰電力需求減少10%之技術推廣案件2件。
  • 完成冷鏈之高溫儲能及低溫儲能之智慧節能儲能系統商品共2件。
  • 完成需量調控空調相關技術教材3件。

智慧控制技術

  • 完成NILM硬體裝置的設計與開發包含e-Meter及無線通訊聯網傳輸模組的整合。
  • 完成「NILM(迴路辨識技術)」於場域的用電負載監測的開發。
  • 開發AI節能與預知診斷技術以提升系統預知保養及故障診斷能力。

 

 

長期:117 ~ 121年質量化指標與效益目標

產業空調節能技術

1.數據機房空調節能技術

  • 平均PUE值達到低於1.20。
  • 減少碳排放量20%以上。
  • 完成下吹式空調供風資料中心的節能設計準則。
  • 減少碳排放量10%以上。

2.半導體廠務空調節能技術

  • 以廠務系統能源使用效率提升技術推廣為主要目的。

建築節能與淨零排放技術

  • 收集多尺度分析數據,利用AI數據分析方式,建立一有效評估散熱效益之評估系統。
  • 深入發展全尺度環境與建築風場數值分析技術。
  • 完成塗裝材料之開發,並進行商品化至少1件。

儲能與低溫熱傳技術

  • 完成創新空調設備節能技術,產出專利3件,商品化商品3件。
  • 完成技術成果教材5件,遠距教材3件。

智慧控制技術

  • 完成「neighborhood NILM」之運轉行為參數鑑別。
  • 完成多場域「neighborhood NILM」的開發,以實現智慧化需求側電能管理/負載響應DR控制
  • 完成應用NILM之智慧控制用電能源管理系統之開發。
  • 開發冷凍空調系統數位分身控制器,減少營運成本及提升系統能源效率。

 

 

卓越性與延續性

產業空調節能技術

1.數據機房空調節能技術

數據機房空調節能技術分項計畫以109年度科技部產學合作計畫:「大型運算場域先進節能系統」以及110年度科技部產學合作計畫:「數據機房節能整合技術運用」為基礎在臺北科大校園內所建立的小型數據機房為基地,持續數據機房的節能研究。以下吹空調供風方式取代傳統的computer room air conditioning (CRAC) unit (電腦室空調機組),容易使冷熱氣流混合導致降低空調系統的效率,且將冷熱通道隔開避免冷熱氣流混合,有助於提升空調系統效率與有效地去除伺服器產生的熱量。

2.半導體廠務空調節能技術

本分項計畫以108年度科技部產學合作計畫:「面板廠之智慧節能技術開發與應用」的經驗,持續推動節能技術應用在高耗能的半導體產業之空調系統中,期望能夠提升能源使用效率達到節能減碳的目的。

建築節能與淨零排放技術

本主軸累積第一期在能源監控、建築流場模擬、空調設備節能與低溫室效應冷媒等節能減碳技術,於本期持續精進,並於本期加強建築材料研究:

1.開發低碳無機散熱塗裝材料及冷卻瀝青混凝土技術

開發可有效隔熱及快速散熱之建築用低碳無機塗裝材料,熱輻射散熱機制應用於建築節能。

2.無人機載具與熱像儀系統整合及測試

將無人機載具搭配熱像儀進行系統整合,於戶外條件下進行大氣窗口波長段之光譜評析,驗證建築外殼及瀝青路面之冷卻效能。

本主軸開發之各項技術可達到節能減碳目標,並提升建築業產值。

儲能與低溫熱傳技術

本中心簡良翰等七位教授於110~112年執行科技部「快速調控儲冰空調系統研發」計畫,分六個子計畫,研發儲冰空調運用於電力需量調控之方法,以因應高再生能源佔比時代所需之快速電力調節需求,利用先進智慧控制技術、彈性融冰釋冷技術,使儲冰空調技術能達到維持電力穩定並兼顧空調舒適度的作用。相關技術將於未來朝向小型化空調發展,開發適用於中小學之小型空調、冷鏈儲冷等技術;可提升儲冰空調、智慧控制系統產值。

智慧控制技術

現有集中式智慧電網需求側電能管理系統,相較於邊緣智慧技術,存在缺點(1)於網際網路離線及/或斷續連線時,智慧化服務隨即中斷;(2)高資料傳輸頻寬(bandwidth)成本;及(3)無法滿足數據分析於「大尺度/跨場域」本地端「即時」決策響應應用需求。因此,本主軸「非侵入式負載監測技術之邊緣-雲端智慧技術」發展「非侵入式負載監測技術(Non-Intrusive Load Monitoring,NILM)(迴路辨識技術)」,並進一步發展住宅(建築)電能管理技術,例如:負載響應DR控制(使用者於可調度負載之運轉行為參數鑑別輸出於可卸載量輸入)技術。本主軸開發之各項技術可促進建築與產業節能,提升建築及空調產業產值。