节约能源措施问与答

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1000W；隨身聽的功率很小，只有0.25W。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1000W電鍋煮飯1小時(h)，總耗電1000Wh，或1kWh也就是1度電；隨身聽0.25W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，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(kW)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)＝204,480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100kW)可使用低壓電力，而大專校院用電量多(超過1000kW)，必需使用高壓電力。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(07:30~22:30)：夏月1.96元/度，非夏月1.89元/度；離峰電價(22:30~07:30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(07:30~22:30)：夏月1.27元/度，非夏月1.21元/度；離峰電價(22:30~07:30)：夏月0.77元/度，非夏月0.71元/度。(3)週日及離峰日：離峰電價(00:00~24:00)：夏月0.77元/度，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(15.942－15.052)×電錶倍數2000＝1780kW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1780kW，契約容量1300kW，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×1,300kW＝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×(1780－1300×110％)＝223,650元功因調整(276,900＋493,920＋101,640)×(99－80)×0.0015＝-24,865元營業稅(276,900＋493,920＋101,640＋55,380＋223,650－24,865)×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)＝595,560＋56,331＝651,891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。Q05：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(100kW)，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30kW，而計收基本電費容量高達80kW。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130kW，如果將契約容量訂為150kW(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100kW(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(150kW)狀況B：契約(100kW)1-350100×3月＝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675kW180kW超約附加費容量0kW270kW合計：浪費金額675kW×213元/kW=143,775元元450kW×213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(1300kW)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)91/011,2661,300206,70000206,7