能源管理像是天方夜譚？物聯網自動化讓你輕鬆實現！

要怎麼做才能提升能源效率，達到節能減碳的目標呢？而提升能源效率又跟物聯網有什麼關呢？簡單來說：想做好能源管理，就要先蒐集數據、進行分析後，才能進行改善！

能源管理制度應用

凡事都是比較後才會知道好或壞，想要知道能源效率有沒有提升，就必須先有基準來做判斷，這時候就要利用ISO 50001能源管理系統標準來協助我們，目的就是讓企業知道能源流向，透過管理方式，將能源做最有效的利用。

ISO 50001的精髓就在於PDCA，規劃（Plan）、執行（Do）、檢查（Check）、行動（Act）。

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選擇能源績效指標（EnPI）

為了可以精確量測並展現組織能源績效，能源績效指標（EnPI）會清楚定義以避免邊界可能發生重疊或遺漏的情形，而能源績效指標種類相當多，因此使用者要優先考量能源績效指標的適用性。

但能源績效指標並非只要設定一次就可以一勞永逸，必須要確認想要達成的目標與能源標的、現場作業型態，並長期紀錄和審查、不斷調整並與能源基線比較，才能夠發揮能源指標效益。

建立能源基線（Baseline）

有了指標後接著就是要設定能源基線，目的是讓使用者可以更加明暸能源動向，排除會造成能源使用量變化的不可控變因。也因此基線可以套用在很多指標上，用來作為比較是否改善的依據，常見的像是電力、水量、負載率等。因此基線的建立十分重要，如果數據錯誤可能會讓所有的努力都看不到效果，成為泡影。

1.決定數據統計期間

基線是用來評估過去和目前的能源使用和消耗，因此要抓出合適的週期，才能夠進到下一步的數據蒐集，若是有季節性變化的產業，需要納入季節性影響和其他變數，因此統計期間應該是一個合適的頻率，才能瞭解能源變動績效和能源消耗的任何異常。

2.蒐集數據

蒐集數據主要是為了從大量的資料中找出幕後代表的意義和潛在關聯，數據越多越詳細越能完整呈現。像是要分析電力耗能時，要先蒐集電力使用數據、機台設備數據、訂單相關數據，才能建立出數據模型，當作未來建立能源基線的標準之一。

3.蒐集變因

當我們要實際蒐集某一個場域的數據時，相關設備一定會受到像是溫度、濕度、產值或操作時間等因素所影響。因此要透過測器來蒐集相關因子。如果影響變數很多的話，大部分是採用迴歸分析（Regression Analysis），進而找出與變因存在相互關係的基線。

但這些數據要怎麼蒐集呢？又可以怎麼利用物聯網工業物聯網來進行能源管理呢？首先我們得先初步瞭解架構。

IoT架構

一、感知層

設備或環境不會自動向我們報告他的狀況，因此我們需要有一個媒介可以感測或辨識這一切，以設備來說，當我們想知道設備的所有數據時，可以嵌入感測器（讀出數值）或偵測器（偵測目標值的有無），才能夠蒐集設備本身和周遭的一切數據資料。

二、網路層

這一層主要是將上一階段感測資訊傳到至網際網路，將這些資訊即時傳送給需要的人，但這並不代表只能用單一通訊方式來傳送，而是根據傳送資料比例來決定的，像是藍芽、Zigbee、WiFi等都可以透過有線或無線的方式來連結到網路。

三、應用層

當數據蒐集好，也可以透過聯網傳送給任何需要的人時，接下來就是如何應用了，舉例來說：一個新馬達跟一個舊馬達，可以利用感測器蒐集軸心震動、溫度，透過這些資料換算出可能需要維護的時間，讓我們可以在不影響運作的條件下，提早進行維護處理，這就是應用的部分了。

利用物聯網階段屬性循環，達到能源管理目標

STEP1

利用工業網路（IIoT）概念進行設備資料蒐集，並依照不同統屬性進行層別分類並建置能耗資料庫。

STEP2

現場設備大部分都是不能斷線的，必須採用遊校（廠商到現場進行設備維護）的方式進行維修保養，而在這樣的條件下，想要在設備運行間找出效能差異的話，必須利用大數據（Big data）多因子回歸找出關聯性，比對效能的差異，之後才可以進行設備運轉調度管理。

STEP3

知道關鍵因子後，可以利用大數據進行分析，將結果給現場技師瞭解，才能找出改善的關鍵點，讓設備效能提升。

STEP4

利用基準化分析法（benchmarking）將原本設備跟新的或是已經遊校、場校的設備進行中心值的比較，比較完後再加上環境因素跟產能規劃，才能達到管理目的。

利用物聯網進行能源管理優勢

每一間工廠無論有沒有數位化、戰情室的設置，都會有許多數據資料產生，但資料產生後，是否能夠彙整到決策層級的管理平台就是一個問題，而利用物聯網可以解決這點困擾，還能創造以下幾點效益。

操作容易，隨時存取

不需要有複雜的網路知識與技術，透過簡單的技術，可以快速將支援物聯網的量測設備所產生的量測資料，傳送到雲端或地端系統，有需要的人可以隨時存取能源和性能資料，建立跨地域的報告。

自動更新，安全放心

透過物聯網平台做統一發布更新，可以讓所有智慧服務在最新條件底下進行串接，並定期自動進行安全更新，讓資料的安全性都是處於最新版本的狀態。

能源績效指標與能源基線是節能減碳必備的條件，而這一切都需要有數據做為依靠，利用物聯網蒐集相關數據資料，能進行更有系統性的分析，改善以往頭痛醫頭、腳痛醫腳，偏重單一設備效率改善的盲點。不僅讓能源管理措施可以更靈活與多樣化，使節約能源更有效率，也可以呈現節能效益最貼近實況的一面。

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參考資料：尼采實業、科學月刊：物物相聯的龐大網路—物聯網、中華民國經濟部：台灣電力公司、經濟部能源局：中小型能源用戶能源管理系統建置指引、產業節能減碳資訊網