能源管理系統，依據ISO 50001的省電費及減碳關鍵
能源管理系統，依據ISO 50001的省電費及減碳關鍵
轉載自就享知
在面對淨零碳排和電費持續上漲的趨勢下，以ISO 50001為基礎架構的能源管理系統EMS，成為企業永續運營的基礎。透過 IoT 技術整合電錶收集即時電力數據，協助企業優化能源使用，降低電力消耗和碳排放，實現科學化的能源管理，達到節能減碳和穩定運營的目標。怎麼做到的呢？
能源管理系統是什麼？以ISO 50001架構提升能源效率
能源電力是企業營運的關鍵基礎，是大部分企業主要的碳排放來源，也就是碳盤查範疇二中，造成企業碳排放關鍵就是電力，更攸關碳足跡的狀況。在各界對淨零碳排要求及電費持續漲價的狀況下，為追求永續穩定的營運，擬定適合的能源政策以提高能源使用效率，節能減碳以逐步走向淨零碳排，是越來越多企業急需面對的課題。國際能源總署（International Energy Agency,IEA）說明，提升能源效率能夠協助整體減碳量約37%。美國能源效率經濟委員會（ACEEE）認為利用提高能源效率來進行減碳，是成本較低且較易達成的減碳方式，企業短期內應該優先選擇這個方式達到ESG目標。台灣2050淨零排放轉型策略計畫，透過推動製造業依據ISO 50001國際標準，透過導入能源管理系統，協助企業建立能源管理制度。根據ISO 50001標準，能源管理系統（Energy Management System, EnMS）是協助企業基於能源政策，透過EnPI（Energy Performance Indicator）與EnB（Energy Baseline）驅動公司更高效的用能，並透過PDCA持續節能減碳的數位工具，最終達到提升企業能源使用效率、降低經營成本與減少溫室氣體排放的目的。
能源管理系統EnMS利用IoT技術整合各方能源電力的即時數據，協助企業進行ESG、碳盤查與碳足跡達到「知碳」的碳揭露階段。後透過ISO 50001的管理作業規範來「控碳」，從規劃P（Plan）、執行D（Do）、檢視C（Check）與矯正行動A（Action），系統化的能源盤查與持續循環管理方法，讓企業有方法、有步驟的掌握公司能源完整使用狀況，分析鑑別重大能源使用單位（SEU）並探究耗能影響因子，再透過能源績效指標（EnPI）與能源基線（EnB），擬定節能減碳目標，且讓過程成效可即時參考，規劃出時程、路徑後投資改善措施，逐年節能減碳，最終達到淨零碳排的目標。且近年電費連年漲價，讓企業付出高額電費成本，企業更應利用符合ISO 50001的能源管理系統搭配IoT數位電錶，持續收集分鐘級的電力使用數據，進行用電數據的即時監控，透過科學數據進行高耗能分析，搭配不同時間電價級距，精準計算合適的電力契約容量，才能做到電力能源成本的改善。能源管理系統主要功能分為兩大面向：
設備能源消耗
設備能源消耗著重於現場執行。利用IoT數位電錶收集能源用電數據，可視化並進行分析。系統以同比和環比方式監控能源電力使用量，確保用電安全和產線電力的穩定供應，降低生產過程中因電力問題而中斷的風險。數據可同時繪製能源平衡圖，並進行能源流向分析，找出能源電力消耗的關鍵點或異常點。即時的能源電力使用數據統計和監控，有助於控制能源成本，實現科學化的能源管理。
能源績效
能源績效功能建立在設備能源消耗的架構上，以製造業為例，進一步整合ERP／MES系統中的工單和料號等資料，以及IoT物聯網所收集的機台狀況和生產數量等用能過程數據，幫助主管優化企業和工廠運營。其主要功能包括：
1.能源績效指標（EnPI）：透過具體的指標來衡量和分析能源使用績效。
2.單位產品能源消耗成本（Cost）：計算每單位產品的能源消耗成本與碳排放量，以幫助企業了解並降低能源開支。
3.合理能源消耗預測（Baseline）：進行能源消耗預測，及早偵測異常，以便快速應對和調整。
其他還有：EnPI管制、工單／產品能源消耗分析、用能計畫與缺口、能源消耗預測與異常預警、用能安全秒級監測等功能。延伸閱讀：能源管理系統藉由機制，驅動企業走向節能減碳
能源管理系統對企業的重要性和效益
能源管理系統利用IoT電錶技術，收集即時能源電力使用數據，確保數據的準確性和即時性。透過科學化、系統化的電力能源管理，企業可以降低電力能源消耗和碳排放量，故能源管理系統協助企業達成省電費及節能減碳的目標。導入能源管理系統有幾種效益：
1.即時監控與持續管理
能源管理系統整合IoT電錶數據，透過可視化持續監控能源電力使用，企業可以即時掌握用電狀況，預防異常消耗，確保用電安全和穩定性。
2.優化電力能源使用
依據用能用電的數據分析，可從能源管理系統中找出能源使用的關鍵點和異常點，企業可以針對性地優化電力能源配置和使用，減少不必要的浪費。
3.降低運營成本及風險
透過能源管理系統精確的數據分析和預測，企業可以有效控制電力能源成本及碳排放量，從電費、碳費等可能造成營運成本及風險的各面向，更宏觀地規劃並擬定策略，降低整體運營成本。
4.提升運營效率
透過整合IoT電錶、ERP、MES等系統的各類數據，進行異常原因分析，能源管理系統能幫助主管做出更明智的決策，提高企業及工廠運營效率。更多效益應用可參考下文中，鼎新電腦偕顧問以能源管理系統協助亮雲科技實際做到節能減碳和降低電費的實際案例中說明。
能源管理系統讓電錶數據更具價值
過去企業常發生因為手上只有能源電力使用數據，就把IoT電錶單純當作用電量的收集，和能源電力使用的高低數據結果報表。但因缺乏能源及用電的過程狀況及因果整合，無法作到實際效益。但電錶的數據價值，不只電力能源的「使用結果」，更重要的是電力能源的「使用原因」，才能找出企業浪費電力能源的主要原因。整合各類數據及進行分析，是能源管理系統的價值。
數位化5數據，讓設備機台說出用電真心話
像在製造現場，生產用的設備機台運作狀況是否順暢，就會直接相關到能源電力的使用結果，這過程中需要哪些數據才能有效進行分析呢？
1.利用IoT物聯網收集設備機台的運作過程數據、2.訂單、3.工單、4.設備機台的運行參數及5.電錶紀錄的分鐘級用電狀況。
能源管理系統可以協助整合上述數據，系統化地協助中小企業達到以下目標
▋能源電力使用量／碳排放量歸屬
▋歷史數據以果推因，重建現場找到根本原因
▋數據建立數學模型，模擬預測優化用能
透過ITOT數據的整合，將能源電力使用和碳排放狀況明確分析。當問題出現時，可以根據能源管理系統中的歷史數據，從結果追溯到原因，並重現現場情況，找到問題的根本原因，進而有效地解決根本問題。整合後的大量數據建立成數學模型，以模擬和預測優化能源電力的使用。延伸閱讀：能源管理系統以機制，驅動企業走向節能減碳
能源管理系統協助降低電費及節能減碳的3方法
「人」，是使用電力能源的關鍵，想節省電費或做到節能減碳，最重要的都是要能改變人的行為，這就需要透過考核驅動才能達成。利用能源管理系統，根據IoT電錶收集的即時科學數據，幫助員工做出正確的決策，最終實現節能減碳的目標。從公司的年度節能減碳目標開始，分配到各單位和個人等各職能的KPI，按年、季、月來設定KPI數字目標。目標與能源管理系統中的科學且即時數據進行比較，與現況間的差距就是需要解決的問題，讓每個人了解需要解決哪些問題。
方法1：降低不必要的浪費
電力能源常在日常中不經意的行為，就被浪費了。像是，有些設備該停機時沒停機、該待機／持溫卻沒做，或是因為在忙別的事情，沒有及時處理，導致大量額外的電力能源使用浪費。鼎新的客戶亮雲科技，在導入鼎新的能源管理系統（設備雲）後，透過電力能源的使用可視化、當月／當日耗用狀況以及能源電力使用的趨勢變化，可以發現過去沒能發現的用電浪費。
方法2：找到用能熱點後嚴格管控，降低浪費的風險
利用能源管理系統中的能源平衡圖（如圖二），與能源流向分析（如圖三），協助偵測識別用電熱點，再以歷史數據重建現場，找出根本原因，才能治本解決之。
方法3：更高效的使用能源
企業中的每個人，都得更有效率地使用能源，才能真正達到降低電費和節能減碳的目標。像是包括生管、現場、工程、廠務／工務，甚至於採購設備時，都應將「使用能源效率」當作評比標準之一。能源管理系統可以如何協助？解決哪些問題呢？
電費計價結構複雜，用電成本計算需注意
電費近年持續調漲，電價的波動使製造業成本上升。電費計價又分為基本電費與流動電費，並根據季節和時間進行區分，價格差異巨大（如夏月尖峰時間與非夏月離峰時間的價格相差三倍以上）。
產品的用電費用及碳排放量計算
生產不同料號和機台所需的電力能源消耗不同，碳排放量也不同。利用能源管理系統蒐集歷史用能數據，估算各產品在各機台的平均用能量和碳排放數據。
將這些數據作為標準電力能源使用量和碳排放量，用於後續生產規劃。並可提供給業務及客戶參考，並作為碳足跡數據的依據。
生產排程優化
利用標準電力能源使用量，依據基本電費與流動電費，以及時間電價結構，優化生產排程與派工，最大限度地在電費最低的時段生產，達到電費最低化的目標。
能源管理系統如何協助企業中每個人？
1.老闆／高階主管：以適切KPI激發驅動力
2.廠務／工務：管好能源與公用設備
3.製造現場：以戰情看板更有效率的用能／碳
4.能管員：找出用能／碳怪獸並管理與改善
5.生管：以時間電價優化排程／派工
6.財務／業務：精確計算訂單／機台的用能／碳成本
7.研發／製程：降低產品的標準用能／碳量
8.採購：生產與廠務機台採購時能兼顧高轉換效率
延伸閱讀：節能減碳第一步：先做好作業優化的管理節能、先做好作業優化的節能管理， 以生管與廠務為例
亮雲科技如何利用能源管理系統達到節能減碳效益？
亮雲科技在導入鼎新的能源管理系統（設備雲）前，原已安裝IoT電錶收集用電數據。但數據僅用於製作電力報表，並未能有效地分析和應用，因此難以產生實質效益。
能源管理系統建立數位化的能源電力管理基礎
1. 數據整合與可視化
導入鼎新的能源管理系統後，通過系統進行IoT電錶數據整合，將用電情況可視化，提供了當月、當日的耗電狀況及用電趨勢變化。這使得過去未被發現的用電浪費得以顯現。
2. 發現與解決用電浪費問題
發現一些設備在有問題發生時，應該停機時卻未停機，或在應該待機／持溫時，未進行適當處理，因為忙於其他事務，導致許多額外的用電浪費。透過能源管理系統，能夠及時發現這些問題並採取相應措施，避免大量電力的無謂浪費。
能源管理系統對亮雲科技的效益
1.降低用電成本
發現用電熱點後，亮雲科技透過將高耗能設備原本定頻改裝為變頻、優化安裝位置等措施，成功降低了電費，並在一年後回本。
2提升能源使用效率
透過能源管理系統的數據分析和即時監控，亮雲科技大幅提高了使用能源效率，避免了過去的用電浪費，實現了節能減碳的目標。
3.科學即時數據驅動正確決策
能源管理系統提供的即時可靠數據，幫助亮雲科技的生產管理、現場管理、工程、廠務等人員，在生產過程及其他工作中（像是採購設備評比時，將「能源使用效率」納入評比標準之一），做出更科學、更有效、更即時的決策，讓各部門做到更高效的能源使用，進一步提升了整體能源管理的效果。延伸閱讀：節能減碳第一步：先做好作業優化的管理節能、投資對的節能設備，從基本處節能減碳
能源管理系統協助企業走向低碳未來
企業現在已不能只追求高效生產，而是得兼顧低碳與社會責任。面對ESG、碳盤查乃至於碳足跡，其目的都在於能否節能減碳，逐步朝向碳中和甚至於淨零碳排。製造業碳排放量絕大多數來自於電力使用，加上電費逐年調漲，企業更應透過符合ISO 5001的能源管理系統收集用電數據後，以管理角度和方法，有步驟的讓企業全員做到節能減碳。首先應從內部管理機制做起，降低不必要的浪費；再逐步替換或改機，提升設備效率；進而從源頭減碳，包括產品配方與製程參數低碳化。這條路雖很艱鉅，但大勢所趨，不做不行，你，準備好了嗎？