技術服務

智慧環境管理

A. 既有設備與研發能量

本團隊長期執行環保署的固定污染源空氣物連續自動監測設施輔導管制及數據檢核管理(常年型委辦計畫),於環境監測管理科技的研發主要為連續自動監測設施的相關數據分析,以及管理整合平臺的開發與建置,為完成各項數據分析與系統開發建置作業,就目前團隊擁有的各項設備與研發能量 說明如下:目前投入數據分析及系統開發的設備計有七部主機(含伺服器及個人電腦),其中品牌伺 服器主機兩部,一部為一般 2U 機架式伺服器主機供作對外服務用,另一部為 2U 機架式儲存主機供 全國 CEMS 監測數據收集用;有一部自行組裝直立式伺服器作為各項 CEMS 數據分析及篩檢;兩部 DAHS 審驗測試主機用來進行 DAHS 審驗測試評估;一部 Linux 主機為 DAHS 訊號模擬測試主機; 一部供內部開發測試用個人電腦。

 

B. 新近研發數位技術

 

B.1 預測型連續自動監測技術(PEMS)開發

為維護及改善日益惡化的空氣品質,政府單位公告且執行各項政策與法令來達成目標。在固定污染源的管制方面,有各種污染物的排放標準、設置/變更/操作排放許可證、專責單位與專責人員、煙道排放定期檢測、以及設置/操作連續排放監測系統等。其中,煙氣連續排放監測系統(Continuous Emission Monitoring System,簡稱 CEMS)具有即時、連續監測的功能,可以讓廠商及政府單位了解污染源排放情形、污染防治設施操作情況、計算空氣污染防制費、以及空氣品質惡化緊急應變時計算 減量大小。但是就國內外運轉經驗得知,CEMS 耗費甚為龐大,除了巨額裝設費外,尚須負擔保養、維護、檢修所需費用,並須定期執行各種檢測、相對準確度稽查、標準氣體稽查等以確保準確測值,對事業機構而言整體負擔甚大;而且採樣時易產生誤差、在惡劣環境中容易造成採樣困擾、在操作條件及大氣環境改變時,CEMS 反應較遲緩、且在進行每天校正偏移測試及其他維護保養工作時會有部分數據無法取得等缺點。

對某些機組或排放源而言,其排放狀況穩定,甚少發生異常現象或造成污染情形,如燃用天然氣或含硫量極低燃油發電機組,耗費鉅資執行監測而其測值幾無變化,測定硫氧化物即無甚意義。故以 預測型連績排放監測系統(Predictive Emission Monitoring System,簡稱 PEMS)執行監測可省卻另行 裝設污染物監測系統的費用。整個 PEMS 的構想是透過監測鍋爐、渦輪機的燃燒設施的操作參數,透過以熱力學或統計學為基礎的數學模式,由電腦程式加以預測;因此 PEMS 的組成包括:大氣環 境參數感應器、燃燒器(或渦輪機)控制參數感應器、安裝有預測軟體(以基本熱力學定律為基礎) 的電腦系統、數據紀錄器(如圖 19)。本團隊過去透過監測鍋爐、渦輪機的燃燒設施的操作參數,經由統計學多元變數回歸的方式,於台電興達電廠及南部火力電廠建置國內第一套 PEMS,並成功運行。

圖 19 預測型連續自動監測技術(PEMS)架構

 

B.2 環境資料庫整合平台開發

計畫團隊已承接多年環保署連續自動監測設施專案工作,為因應環保署 CEMS 管理辦法修正及協助環保署管理全國公私場所 CEMS 監測數據,降低環保局及各地方環保局在檢核、分析 CEMS 數據資料所耗費的人力成本,計畫團隊在歷年工作期程中已陸續完成各項結合 CEMS 數據資料庫的平臺建置(如圖 20),功能如下:(1) CEMS 數據傳輸模組及解檔程式,可供公私場所查詢傳輸至環保 局的數據資料和傳輸紀錄檔;(2)局端 CEMS 管理平臺及署端數據整合平臺,可協助環保署及各地方 環保局管理及掌握全國 CEMS 設施的連線數據狀況,平臺功能具備 CEMS 數據資料庫中各項監測數 據的查詢、篩選及檢核,功能子項包含:原始數據查詢、即時值查詢、日報值查詢、月報表查詢、趨 勢圖比較及監測資料審查與管理;(3) CEMS 數據分析平臺,可協助環保署督察大隊提升查核人員分析數據效率及確認 CEMS 監測數據正確性,功能包含:資料處理模組、異常模式偵測模組及視覺化模組。

圖 20 CEMS 數據資料整合平臺
圖 21 節水節能資訊管理平台

 

B.3 南科管理局節水節能資訊管理平台

本團隊執行南科管理局「南科園區廠商節水節能輔導委辦計畫」,協助南科管理局建置節水節能資訊管理平台,網頁系統主要包含:網站架設、頁面設計、最新消息資訊、調查輔導工作資訊、宣傳短片、歷年資料(包含節能、節水措施範例檔案資料)等,如圖 21 所示。未來南科廠商將可由 節水節能資訊管理平台上網填報用水用電資料,南科管理局可隨時掌握園區廠商的用水用電現況,依據政府供水供電變化而進行適當的因應措施,尤其重要的是,資訊管理平台所建立的資料庫可進一步加值利用,經由大數據分析與未來預測,南科管理局可以規劃長期園區供水供電的調整和分配。