April 18, 2018
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April 18, 2018
標準剖析 | 談風電機組延壽技術及服務與相關標準分析
本文作者：UL 張世惠 / 黃一淩 / 周毛 風能發展時值今日已逾數十載，坊間已有風電機組運行近 20 年的要求年限，故面臨了淘汰抑是繼續升級改造的兩難抉擇。UL DEWI 以多年為風電機組延壽專家經驗，能為設備進行檢查、建模、技術模擬和檢測分析，確定風電機組及其部件可能剩餘有用壽命，助客戶最大化其資產價值。 按照 GB/T18451.1/IEC61400-1 標準，要求風電機組設計壽命至少 20 年。風能發展至今，已有機組正面臨已經甚或接近設計壽命，因此必須確定其整機或主要部件的壽命損耗及剩餘可用壽命 (RUL)。而依近十多年來的風電裝機容量快速成長，意味著在不久的將來，可能有更多的風電機組處於其設計壽命的終結點。 風電機組在運行後期時會發生更高的故障率無可厚非，業主終將來到需 (提前) 報廢拆除，還是評估、改造及升級、延長壽命後繼續運行的困難抉擇。相較機組延長壽命與新建更大單機容量機組的成本和效益評估，尤其在山區和海島等複雜地形，其實大型機組建設更形困難及昂貴。 〈圖一〉風電機組壽命週期 提升風電場資產回報效益 一般主要影響一個風電場資產回報率 (內部收益率) 有四大面向：設備可用率、風電場發電效率、維護成本、機組壽命及延長。 一、設備可用率 即風電機組的可用率，為影響風電場內部收益率最大主因素。通常要求機組單台可用率達到 95% 以上才能達到風電場正常效益的需求。而欲達此目標，必須分析機組大 / 小部件故障率、風電場運作維護策略及水準、備品備件的供應等。不過若採用更可靠的機組和設備 (高可靠部件配置) 或可靠性提升的技術改造，以及高水準的維護團隊與充分及時的備件供應，則風電機組可用率可望提升 3% 或以上。 二、風電場發電效率 可包括設備的風能轉換效率、電能轉換及傳輸效率、風電場的綜合廠用電率、發電量和上網電量等；但機組控制策略、風電機組機群控制策略、監控系統 (SCADA) 的優化控制、AGC/AVC 系統控制皆可能影響風電場發電效率。而諸如風向標故障、偏航錯誤等影響風能最佳轉換效率、葉片表面附著污染物所引起空氣動力學性能下降，皆會導致風能轉換效率下降。不過進行技術升級改進措施仍可提升風電設備風能轉換效率，如葉片延長、渦流發生 器，可能使發電效率提升 2% 或以上。 三、維護成本 此環節與運作維護模式及策略、管理和技術的持續改進有關。維護方面目前一般可分為業主自主 (包括業主設立的區域檢修公司)、主機廠設備保固期維護、合作廠商維護或檢修等模式。至於可用策略常見包括定期及應急、預防性等。該成本亦受機組本身品質和維修成本及備件價格影響，同時維護團隊人數和成本、維護品質 / 管理、和技術改進水準也有關係。不同的維護方式將能使成本降低達到 10% 或以上。 四、機組壽命延長 風電機組結構的設計，按標準與要求，在正常的風資源和運行工況下為 20 年疲勞壽命；然而實際上的空氣密度、湍流強度等風況皆與標準要求有所不同，故機組設計上通常會比較保守。以此推算，風電機組在運作 20… read moreApril 11, 2018
BSMI 馬達測試指定實驗室的資格正擴大服務版圖
「安全+能效」一次購足，省時又簡便 業界第一！我們獲 BSMI 馬達測試指定實驗室資格， 可提供「測試+登錄代送」一條龍快速服務！ UL Solutions 在台營運多年的馬達實驗室再添一筆頭銜！其成為產業界第一間以第三方認證單位獲台灣 BSMI 馬達測試指定實驗室資格，可根據 CNS 14400 標準，為業界普遍採用的「低壓三相鼠籠型高效率感應電動機 (Low-voltage Three-phase Squirrel-cage High-efficiency Induction Motors)」產品進行符合性測試，大開馬達製造商取得行銷必備的 BSMI 認證快捷門道。 在拯救地球的環境與節能議題下，趨動了三相感應馬達朝向高效率規格轉型。我們在安全領域的優勢下，持續建構覆蓋全球的能源效率解決方案，可胸有成竹幫助合作的客戶一手掌握在市場競逐取勝的核心關鍵。 UL Solutions ── 成就企業行銷全球版圖的大計。我們將著眼客戶最在乎： 完備 BSMI 服務 ── 提供「測試+登錄代送」一條龍服務，為 BSMI 認證快速通道。 一站式 ── 產品審核經驗老道的工程團隊，客製具口碑的「安全+能效」一站服務。 省時省成本 ── 整合全球多國安規及能效測試要求，化解企業最頭痛的樣品準備數量。 需要立即了解更多，敬請點擊聯絡我們，展開與我們的業務對談。 再多一步，增添競爭力！持續探索 • [產業觀測] 馬達能效規格成為進入全球市場的必備條件 • 能效符合性，取得最新「馬達能效服務」服務型錄April 11, 2018
產業觀測 | 馬達能效規格成為進入全球市場的必備條件
本文作者：UL 廣州專案工程師高超 如眾所知，在美國每年用來驅動馬達的電能約佔超過 60% 的比例，以 2009 年全美消耗的電能來看，總數的 4, 119 百萬 MWH，馬達即耗有 2,636 百萬 MWH。在地球暖化的議題下，今日全球正努力邁向節能碳與自然友好的綠色生活發展，對馬達產品而言，節能省電自然成為一項必備的要求。尤其在馬達的電耗比例長期處於居高不下上，節能絕對有其迫切性。 美國政府自 2010 年 12 月開始，即針對所有進入或在美國生產的 3 相 1 馬力以上的通用型馬達提出強制性能效要求；接著 2015 年 3 月，美國政府亦對所有進入或在美國生產的分馬力馬達提出強制能效要求。無獨有偶，向來看重環保的歐盟宣佈自 2011 年 1 月起，對 3 相 1 馬力以上的馬達進行強制能效要求。而中國政府則在高度重視馬達能效提升下，擬議逐步淘汰低能效馬達：根據國家中小型電機及系統工程技術研究中心資料，高效電機的市場佔有率已由 2011 年的 4% 提高至 2013 年的 17.25%。 馬達的能效顯然受到全球市場的普遍重視，也因此該項規格勢將成為各廠家在市場競逐取勝的核心關鍵。由於馬達能效一旦提升將帶來良好的社會和經濟效益，各國政府莫不更積極籌措高效馬達的推廣和應用，而馬達產業的領航巨頭早已躍躍欲試，前仆後繼推出高能效產品，且諸如 Siemens、GE、A.O. Smith 與 Emerson 等龍頭廠家早已率先加入 NEMA (美國國家電機製造協會) 的「超高效率馬達計畫」(NEMA Premium Program)，因而廣獲市場認可，從中提高營業額。 以當今的市場發展來看，正處於後工業化階段的中國因具有後發優勢，已有許多製造商積極引進前沿的製造技術和設備，以希望快速研製出 IEC3… read moreMarch 30, 2018
裝飾燈飾、水管燈飾及常年用燈串一站式服務
為協助產業客戶能夠順利將產品打進全球市場，UL Solutions 的電線電纜服務類別中針對燈串/燈飾類產品 ── 除了既有產業蔚為熟稔的 UL 588 (裝飾燈串、常年用燈串)、UL 2388 (水管燈飾) 的安規列名 (Listing) 認證服務，現還能就客戶的不同行銷需求，陸續提供全球市場的認證及測試服務，如下： 加拿大標準協會 (CSA) ── 針對加拿大裝飾燈串法規 CSA C22.2 No. 37，UL 可提供 cUL 列名認證服務。服務產品範疇包括裝飾燈串、水管燈飾以及常年用燈串。 能源之星 (ENERGY STAR) ── 由加拿大自然資源部以及美國環保署分別在 2007 及 2008 將裝飾燈串納入美國「能源之星」計劃，旨針對 LED 燈的裝飾燈串產品，必須符合 V1.5 相關的能效要求。UL Solutions 擁有能源之星的發證資格，現 UL Solutions 美國與 UL Solutions 台灣實驗室皆可提供相關測試服務。 電磁相容性 (EMC) 以及美國聯邦通信委員會 (FCC) ── 針對使用無線遙控器產品，UL Solutions 可提供美規 (FCC)、加拿大(ICES) 及歐規… read moreMarch 29, 2018
淺談歐盟的獨立醫療器材軟體及 APP 應用程式
本文作者：UL 健康科學部專案工程師 Teemo Chang 關於獨立出來的「醫療器材軟體註冊」，歐盟一直都沒有十分明確的指南。由於此為全新領域，而這之前就連獨立醫療器材軟體是否隸屬於醫療器材範疇內，都很有爭議。就現階段而言，每一個軟體皆應須分開判斷，但卻沒有一個判斷的準則，以龐大的中國市場來看，醫療器材的應用程式 (App) 法規更是處於完全空白領域，因此若要著手中國醫療器材 App 規範的制定，首先解析歐盟早先一步對獨立醫療器材軟體註冊的指南文件 (MEDDEV 2.1/6)，將極具參考價值。 首先我們應先了解獨立軟體的定義：在 MEDDEV 2.1/6 中即已明確定義出所謂的獨立軟體就是不和上市醫療器材合併的軟體。而在該指南第一章節亦解釋什麼樣的獨立軟體才是醫療器材：基本上，獨立的軟體一定要有醫學上的用途，才可能算是醫療器械。另若未能符合 MDD (醫療器材) 或 IVDD (體外診斷醫療器材) 的定義，也不能算是醫療器械。以下圖表為指南所給的判斷方式。 獨立軟體的分類方式 首先我們可依據 93/42/EEC 條文，獨立軟體的定義符合有源醫療器材，此意謂在分類規裡，其能適用分類規則 9、10、11 及 12，如下所述： 分類規則 9 ── 可以交換能源或管理能源的治療型有源儀器被歸為 IIb，因此凡是管理或監控這類型有源治療儀器的獨立軟體，將合理地被歸為 IIb 類別。MEDDEV 2.1/6 指出兩個例子，一為用於計算要給予患者電離輻射劑量的放射治療計劃系統；另一為胰島素劑量計算的獨立軟體。這兩個例子皆屬於 IIb 類別。 分類規則 10 ── 有源醫療器材用來診斷使用則是歸為 Class IIa。舉例來說，常規時顯示心跳或其他生理參數的軟體歸類為 IIa 類別，但在急診室使用的同樣軟體則會被歸類為 IIb (因會導致立即的危險)。另若獨立軟體的使用會直接影響作用儀器的效能，其將自動落入該影響作用儀器的分類等級。 分類規則 12 ── 對於其他類別的有源醫療器材，根據分類規則 12，也有可能歸入 Class… read moreMarch 28, 2018
退役的鋰電池再上陣 安全到底行不行？！
電動車大趨勢背後，汰役電池的商機正被關注。使用數年後淘汰下來的動力電池，可能還有著 7~8 成的蓄電能力，雖然無法滿足驅動車輛的要求，但仍存有其他應用價值，經過篩選、拆解、重組後再上陣。但這些從電動車退役下來的電池真能再被使用？安全問題絕對是最重要的關鍵！ 電動車驅動鋰電池循環應用商機 電動車從 2012 年開始快速成長，根據車輛中心整理的數據，2016 年全球電動車銷量超過 77 萬輛，較 2015 年大幅成長 42%，其中中國大陸穩居第一大市場。中國大陸受惠於政府政策，2017 年號稱賣出 70 萬輛的電動車，2018 年更看漲至 80 萬輛。 面對電動車銷售市場的翻倍成長，也驅動了汰役鋰電池的循環應用商機。因為鋰電池的蓄電能力會慢慢衰退，假設一台車原本充電一次可以從台北到高雄，當電池衰退剩 8 成，就得中途停下來充電，這時使用者就會想換掉電池。不過鋰電池單價高，因此企業也開始尋求淘汰下來的鋰電池後續利用的可行性。 認清現實 : 鋰電池芯有一定的失效風險！ 但回顧近十幾年來，鋰電池起火案例已多到不是新聞。汰役電池的構想雖符合環保需求，隨之而來的問題與挑戰也不少，如安全問題、號稱電量與其後續電量的退化是否又加快的壽命問題、電池重組後應用如電動車轉作儲能是否會有格式不合的應用問題、電池經回收使用後，初次製造商與二次製造商的責任承擔問題…等。 其中安全問題還是循環利用的首要關鍵！UL 研發技術部總監王凱魯博士就點出，和鉛酸電池與乾電池不同，鋰電池有不可避免的熱失控原罪！ 目前市面上大多數使用的鋰電池，其主要元件譬如電解液、隔離膜等是由有機成分組成，這些成分在高溫下會在電池內部產生一連串的連鎖反應，並伴隨著起火燃燒，也就是所謂的熱失控 (Thermal Runaway) 反應。所以一旦鋰電池因為過熱、過充、過放、短路等使用不當，或是生產過程中因為環境管控不當摻入雜質造成內短路等，都有可能產生熱失控的風險，而這些風險還會因為狀況的不同，常常是在電池使用一陣子後才發生。王凱魯博士強調，鋰電池的應用有一個重要的安全思維就是：千萬不可以假設鋰電池一定是沒有問題的，它有一定的失效風險！ 從設計預防失效 但環境、老化因素呢？ 因此王凱魯博士建議，鋰電池在設計時，第一、一定要慎重地去挑選一個安全可靠的電芯，以降低失效的風險與危害。第二、必須要完全了解電芯的安全特性與安全的邊界，再從系統端設計去預防失效的發生，並防止萬一失效後的災害擴散。這非常重要！不同於手機單顆電池的失效，電動車應用的可能是上百、上千顆鋰電池，當失效擴散，產生的嚴重性就很大。 除此之外，環境與老化也會影響失效模式。王凱魯博士說明，鋰電池失效的模式會因為不同的環境而有不同的狀況。譬如在密閉空間和開放空間下，鋰電池熱失控就可能會因為環境含氧量的不同而有從高溫冒煙到劇烈燃燒的不同結果。因此若將鋰電池從原先的電動汽車拆解移至與原來不同的系統後，如果不經過適當的評估與測試，我們很難預測會產生什麼樣的失效問題。此外，在不同的老化情形下，電池的失效反應也不同，因此再回收利用，一樣會碰到一連串潛在的安全問題。 汰役電池再利用 安全重點在於“程序” 王凱魯博士強調，影響鋰電池的安全因素有三：設計、品質、使用。和全新電池不同，由於難以確知電池來源、原始設計特性、使用歷程、拆解方法…等，除了檢驗電池本體，更重要的是要有正確的處理程序。 UL 以從事電池檢測認證數十年的經驗，以及長期對產業的了解，理出汰役電池在梯次使用的安全標準該如何制訂。目前 UL 提出全球第一個針對汰役電池的安全標準草案 UL Subject 1974，並即將獲美國、加拿大認可為國家標準。 汰役電池再利用必須考量預估壽命和淘汰標準、拆解與重組的安全、以及回收流程、失效後會發生什麼事、和新系統相容等等問題。王凱魯博士也提到，「大部分的電池設計都不是讓你拆的。」要重新利用免不了拆解重組，UL標準就涵蓋要求從原始資訊、拆解重組、剔除不合格品、重組分級測試、運送準備等。 台灣的汰役電池應用在儲能系統 台灣去年夏天的限電，造成了大眾的恐慌與不便。在核能不能發展、火力發電會造成空氣汙染、太陽能要看天氣，風力的離岸發電是一個巨量經費投資的情況下，利用儲能設備的「移峰填谷」，即在用電離峰儲存多餘電力，在尖峰時刻釋放出來的方法，成了值得期待的短期紓解方案。 由於汰役電池的再利用還處於起步階段，有人質疑買新的電池還比較便宜，不過中國大陸光 去年就有近 70 萬輛新能源車，數字仍會繼續攀升，可預期的是，這些電動車汰換下來的電池數量將相當可觀，合理推測未來汰役電池的成本亦能夠大幅下降，將汰役電池運用在儲能系統成為趨勢。 汰役電池再利用趨勢不可擋，安全是首要也是最重要的問題，鋰電池本身有不可避免的失效風險。因此電池梯次再利用，安全須從整體程序來把關，UL 標準有規範可依循。正視台灣未來儲能電池的來源、流程與產品，UL… read moreFebruary 9, 2018
植物燈 ── 點亮燈具應用新旅程
向來採光良好的陽台因連綿陰雨顯得了無生機，繽紛的多肉植物亦因缺乏長期光照而減損憨胖可愛形態，而讓植栽者徒增困擾。不過較之多肉植物多半以觀賞為主，具經濟價值的蔬果農田若因天候失去光照，將直接影響農作者的生計及市場供求，故重要性不言而喻。大自然中影響光照與溫度的不可控因素何其繁多，因此人工補光技術因應而生。植物照明已被視為 LED 的特殊應用領域，這是由於其已成為對綠能經濟與氣候變遷趨勢的積極作為，故逐步獲市場認可且爆發大量的應用需求。 UL 長期致力於與時俱進的安全科學標準。溯及 2016 上半年，UL 即主動草擬針對植物生長燈的評估綱要，並於 2017 年 5 月 4 日正式對外出版用於「園藝環境照明設備」的第一版評估綱要 ── UL 8800 OOI，其適用範圍不僅包括燈具，尚納入燈座、線束、插頭、連接器、光源、驅動器、整流器及結構組件…等。以下我們將針對綱要中的植物生長燈進行簡單介紹。 人造光源孕育最佳光照環境 「萬物生長靠太陽」，植物生長亦然，尤其陽光日照對植物的光合作用更是關鍵。然而，陽光日照長短與強度多半取決於天氣和季節狀況，故許多處於自然環境成長的植物在此環節很難獲最佳狀態。而為人造光源的植物生長燈不僅可模擬太陽光，且又能夠透過人工調節釋放出最適合特定植物生長的光線，以達到促進植物快速生長的目的。 植物燈使用環境不得忽視 另植物生長亦離不開水份！由 UL 所主導的 UL 8800 OOI 標準因此亦規範了植物生長燈的使用環境至少須為「潮濕環境」(Damp Location)。不僅如此，若該燈具使用環境內帶有粉塵，還可進行 IP 測試 ── 此測項雖非強制要求，但若燈具製造商需要宣稱這項規格，則至少要為 IP54 以上。另植物生長燈的環境溫度一般較高，所以溫升測試往往需要根據製造商所宣稱的規格來進行測試。 UL 聚焦安全 ── 「人」與「物」皆測雙保險 植物生長燈除須考慮前述的高溫和高濕環境因素外，一般熟知的機械及電氣安全考量則與普通固定式燈具的 UL 1598 認證要求大同小異，僅增加小部份額外考量：光輻射安全。以下以「針對人」與「針對物」兩大部份簡述 UL 8800 OOI 標準中對光輻射的考量： 全光譜測試以「人」為本 ── 儘管植物生長燈慣用於植物工廠內，但植物工廠並非「無人區」，因此必須考量燈具的光輻射是否會對人的皮膚和眼睛造成的傷害。UL 8800 OOI 標準因此加入 IEC 62471… read moreFebruary 7, 2018
UL 危險場所 App
UL 危險場所 (HazLoc) 行動 App 現在已有其他語言版本可供選擇，讓危險場所防爆產品在進入全球市場時，更能充份運用指尖上的 UL 專家經驗。除了原英文版本外，該 App 正式發行繁體中文、簡體中文、德語、葡萄牙語及西班牙語等五個語言。 新的語言版本將以一套備受信賴的資源，幫助促使全球危險場所 (爆炸性環境) 的產業利益相關者建立通識，對象包括如石油、天然氣、化學、農業、藥物、離岸及礦產等產業的設計者、製造商、配銷商、檢驗與主管機關 (AHJs) 以及終端用戶，皆能從中獲益。 這個完整全面的安裝原則涵蓋以下類別屬性： • 爆炸性環境的型態 • 疑似的爆炸性環境表現 • 爆炸性環境的引燃特性 • 根據最大表面溫度的溫度分級 • 與電氣或非電氣相關的引燃防爆方法 • 安全標準及國家/地區性法規所要求的標示 • 利用簡單五碼的選擇，透過 「尋找你的標準TM」 功能搜尋國家、地區及國際安全標準 • 設備外殼的異物防護 (IP) 法規與類型評等 • 其他資訊與問題的聯絡方式 • App 備有語言：英文、簡體中文、繁體中文、德語、葡萄牙語及西班牙 歡迎免費下載 UL HazLoc App： iTunes®: https://goo.gl/GEDc9C Google Play™: https://goo.gl/gv8OYv The Apple logo and iTunes are trademarks of Apple Inc. Android, Google Play and the… read moreFebruary 5, 2018