【ISO50001 懶人包】碳管理外必知的能源管理系統ISO系列!

2024-06-16

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因應全球供應鏈,現在全台積極執行碳盤、碳中和,但還有一項絕不容忽視的的關鍵就是能源管理!為何要我們要做能源管理?導入 ISO 50001的目的與效益為何?

延伸推薦:


目錄:

  • ISO 50001是什麼?與能源管理系統的關係?
  • ISO 50001架構的能源管理系統,有何效益?
  • ISO 50001架構的能源管理系統,適用哪一種組織?
  • ISO 50001 能源管理機制設置參考
  • 能源管理系統3方法,協助降低電費及節能減碳
  • 能源管理系統,讓電錶數據更具價值



ISO 50001是什麼?與能源管理系統的關係?

經濟部「臺灣2050淨零轉型關鍵戰略行動計畫」中提出製造業利用符合ISO 50001標準的能源管理系統,提升能源效率。那ISO 50001的能源管理架構有什麼特別呢?


能源管理國際標準 ISO 50001 標準目的是透過建立PDCA(Plan-Do-Check-Action),提供組織、企業一個必要程序的架構,使組織達成其政策承諾,採取所需行動,以改善能源績效、符合法規及客戶要求。


電力能源使用造成企業大部分的碳排放量,美國能源效率經濟委員會(ACEEE)認為企業要執行減碳,短期內應該選擇進行提高能源效率,且能夠協助整體減碳量約37%



對多數企業來說,建立基礎能源管理架構為最佳解,就是導入符合 ISO 50001的 能源管理系統(Energy Management System, EnMS),透過數位系統結合公司內部流程,是成本較低且較易達成的減碳方式。


根據ISO 50001標準,能源管理系統是協助企業基於能源政策,透過能源績效指標(EnPI)驅動公司更高效的用能,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。


能源績效指標(EnPI)的設定大致上可分為三種,視企業的減碳目的而擬定。

  • EUI類:以全廠能耗、各生產線能耗、蒸氣系統能耗 作為指標。
  • ECPU類:以全廠的單位產品生產能耗、產線單位產品能耗、冰機耗能  作為指標。
  • PUE類:能源使用效率、機房能源使用效率、包裝能源使用效率  作為指標。


圖源:業界常用的EnPI類別


在EnPI設立之後,企業可將歷史能源使用數據,透過統計手法或AI建立模型,找出能源正常值與異常狀況。當有異常出現如能源使用量突然激增時,系統將能立即察覺並發出警報,並啟動用電分析機制,找出異常的根源(根本原因以快速治本處理)。


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圖片補充說明:ISO 50001能源管理系統基本架構及對應章節

  • 第4章:ISO 50001基本架構由組織處境開始
  • 第4.1章:協助企業透過判斷內外部議題
  • 第4.2章:利害相關者之需求及期待建立能源管理系統
  • 第5章:企業最高層管理階級來領導並承諾
  • 第6章:以P-D-C-A管理循環方式從規劃
  • 第7章:支援
  • 第8章:營運作業
  • 第9章:績效評估
  • 第10章:改善,持續循環運作達到企業節能減碳預期成果。



符合ISO 50001架構的能源管理系統,對企業有何效益?

能源管理系統對組織最大的益處,主要就是「成本節省」及「兼具ESG」兩點。同時讓組織遵循法律的過程變得容易且有效率。

  • 成本:改善整體,減少能源消耗及支出
  • 效率:測量監控能源、系統整合、影響員工行為,以改善效率
  • 風險:管理未來能源供應的相關風險
  • 法規:符合法律法規,達到政府的減碳目標
  • 形象:環保成績增加競標機會、提升企業形象




不導入能源管理系統,您會碰到...


1.外部成本增加

各國陸續實施碳費、碳關稅和碳定價等法規,而台灣綠電還無法全面供應所有產業需求,造成「台電提供的電力本身」的碳排放係數就比其他國家高(台電排碳係數約是韓國的1.2倍、英國的2.5倍)。想減碳不知如何下手。


2.缺電風險

依照政府能源規劃,至2050年每年的用電預估年均成長2±0.5%,而實際台灣的能源供應成長也未如預期發展,尤其因應非核政策降低核能發電量,火力及再生能源需補足現今能源缺口。


其中再生能源發展卻不如預期,依能源局最新推估(2022年統計),2025 年再生能源發電量占比為 15.27%,較能源政策目標落後 4.73 個百分點。另外天然氣接收站也因生態考量延宕完工期程。


3.企業管理困難

企業內部要執行能源管理,一定要從老闆/高階主管等具備決策權的人,從管理面切入,帶領公司生管、研發、採購、廠務等夥伴一起轉型。尤其有三項執行前一定要注意:


  • 權責不對等:用電的是產線、管電的是廠務,而廠務往往是相對弱勢角色
  • 數據不全:管電的OT電錶數據, 用電的OT機聯網數據,用電的IT工單數據, 三者沒有數據融合。缺乏數據或數據未整合,就無法管理。
  • 缺少績效指標:除了缺少能源使用的有效績效與公正且一致性的計算公式外,績效指標往往只針對廠務設定而已,這也不利於管理。


以目前能源缺乏的現狀下,減少不必要的耗能正是第一可執行的行動計畫。如果想更深入了解能源管理系統,歡迎參考能源管理系統是什麼?省電費及淨零碳排的關鍵~


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ISO 50001架構的能源管理系統,適用哪一種組織?

Q:哪一種組織適用此標準?

A:適合任何組織

如果組織經營是能源密集的產業,或面臨溫室氣體(greenhouse gas, GHG)排放法律法規的要求,更需要建立 ISO 50001。

  • 任何製造業及服務業
  • 能源局所要求需進行節能之能源大用戶 (用電契約容量大於 800 KW)
  • 提出企業社會責任報告之公司
  • 訂單客戶直接或間接要求進行節能減碳之公司


減碳前,如果還是不了解14064-1,建議您看【懶人包下載】ISO14064-1 vs ISO14067 分不清?ISO介紹懶人包全攻略_14064-1 篇~




能源管理系統3方法,協助降低電費及節能減碳

「人」是用電關鍵,想節省電費或做到節能減碳,最重要就是改變操作人行為,這需透過考核驅動才能達成。尤其近年來,電價多次上漲,產業端都是苦不堪言,如何抓出吃電怪獸?可以看看【企業節電大作戰】企業應對廠內吃電怪獸的攻防戰!


回應前段,為什麼許多企業最後執行都失敗,往往就是單靠導入系統與買硬體而已,未從管理面切入,將公司作業面整合並建構機制,舉例:不同單位的KPI不同,最終行動方向大相逕庭,致成果難以被整合。如果一開始就從三個角度【管理(人)-方法-工具】 進行綜整(三方缺一不可),才能有效佈局,降本提效。


舉例:製造業碳排放量絕大多數來自於電力使用。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。目標與即時數據進行比較後,與現況差距就是需要解決的問題,就能讓每個人清楚了解解決問題的待辦任務。


加上電費逐年調漲,企業透過導入ISO 50001架構的能源管理系統,更能有步驟的讓企業全員做到節能減碳。


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方法1:降低不必要的浪費

電力能源常不經意就浪費了。像是有些設備該停機時沒停機、該待機/持溫卻沒做,或因為在忙別的事情,沒有及時處理,導致大量的電力能源使用浪費。


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(如圖一),與能源流向分析(如圖二),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。


圖一、能源平衡圖

圖二、能源流向分析


方法3:更高效的使用能源

企業的每個人都得更有效率地使用能源,並將「使用能源效率」當作評比標準之一。而能源管理系統可以如何協助?


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)。


電費怎麼算?可參考【企業節電大作戰】企業應對廠內吃電怪獸的攻防戰!


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。利用能源管理系統收集歷史用能數據,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



能源管理系統,讓電錶數據更具價值

數據收集的第一步,就是裝電錶。小型工廠的數據跟應用可以直接選智慧電錶,利用一顆智慧電錶包攬管理與檢測數據,這是對於小型工廠最佳解。


但如果沒有那麼多預算買智慧電錶監控點需要很多點,也可以不選智慧電錶,而是選擇可以通訊的數位電,並建置能源管理系統監管,把數據收集起來做綜合應用,如果都用多顆智慧電錶而沒有做數據上整合應用,這些收集的數據也無法發揮到最大價值,所以大多的工廠都會採用中型工廠系統架構。


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對大型工廠,尤其電子業,企業內部有設置無塵室、無菌室等廠務設置較多的工廠,就需要建構FMCS (Facility Monitoring Control System)中央廠務監控系統,專門管理水氣電化系統等(自動化系統,分為氣體、化學品供應、無塵室環境管理、電力能源管理、水處理系統、Utility設備運轉等系統)。電力能源管理指是其中一環,所以就不能只是傳給能源管理系統監管,而是要需要FMCS來收集數據與管理應用。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。


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,有效達成節能減碳目標。



能源管理專用名詞 & 能源法規

  • 能源績效指標(Energy Performance indicator,EnPI):由組織界定能源績效可量化單位
  • 能源績效指標值(Energy Performance Indicator value):能源績效指標在特定期間量化值
  • 能源基線:提供能源績效比較的量化基準
  • 能源績效改善(Energy Performance improvement):與能源基線相比較, 改進某能源使用效率、或能源消耗量可量測成果


企業通用能源法規:


如果想更深入了解能源管理系統,歡迎參考能源管理系統是什麼?省電費及淨零碳排的關鍵~


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參考來源:經濟部:產業節能減碳資訊網經濟部能源局ACEEE再生能源發展進度報告鼎新電腦-以碳盤查暨能源管理打造節能減碳新企業
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能源管理
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