"Social Device" Special Interview - 1-2

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社會元器件 Special對談

在建筑業推進高級能源管理
無需電池的無線通信技術將成解決方案之一

清水建設創立于1804年,是一家擁有200多年悠久歷史的大型綜合建筑公司。該公司目前正按照自主提出的"ecoBCP"理念來建設設施和社區,ecoBCP是兼顧生態與緊急事態時業務連續性的新概念。推進"ecoBCP"的核心人物是清水建設ecoBCP事業推進室室長那須原 和良,他與在羅姆負責"EnOcean"業務的谷內 光治就樓宇能源管理的新方向等交換了意見。EnOcean是利用環境發電技術實現無電池無線通信的新技術。

那須原 和良 清水建設 ecoBCP事業推進室 室長
那須原 和良
清水建設
ecoBCP事業推進室 室長

谷內: 現在很多企業都意識到了生態問題,貴公司提出的結合BCP(業務連續性計劃,Business Continuity Plan)和生態的"ecoBCP"概念可謂獨樹一幟。

那須原: 提出ecoBCP概念的契機是東日本大地震。我們從事建筑業,生態問題是必須要考慮的事情,東日本大地震讓我們再次認識到了BCP的重要性。也就是要把發生緊急情況時也能保證業務和生活不受影響的功能,以及平時以BCP為前提的生態對策作為基本性能融入到建筑物中去(圖1),這就是我們提倡的ecoBCP概念。

ecoBCP的概念
圖1"ecoBCP"的概念

為了統一管理公司內與該概念有關的業務,2012年4月成立了由社長直接管轄的部門"ecoBCP推進室"。之后為了進一步強化針對ecoBCP商業化的措施,2013年5月ecoBCP推進室更名為"ecoBCP事業推進室",直至今日。

奉獻社會的傳感器技術

谷內 光治 羅姆 產業孵化部(兼) 器件解決方案研發組組長
谷內 光治
羅姆
產業孵化部(兼)
器件解決方案研發組組長

谷內: ecoBCP的實現是關乎社會系統的大范圍課題。我們也打算提供創新性電子元器件,為解決社會面臨的諸多問題貢獻一己之力,并由此實現企業的成長。

羅姆提供的電子元器件雖然品種繁多,但總結起來主要是四類產品,今后將把這四類產品定位為"增長引擎",加大業務的開展力度。這四種產品分別是:有助于提高產品能源效率的"功率半導體"、作為節能光源受到市場關注的"LED(發光二極管)"、使自然界的各種信息實現數據化時不可或缺的"傳感器",以及通過超越以往框架的技術融合而誕生的新器件,本公司內部稱之為"Synergy"。

其中我負責的是傳感器業務。羅姆提供各種各樣的傳感器,其種類之多在全世界首屈一指。我們打算把這些傳感器與通信網絡及能量采集(環境發電)等最新技術結合起來,提供能解決各類社會問題的解決方案。

作為解決能源問題和老齡化問題的解決方案平臺,聽說最近住宅及建筑行業有越來越多的人對通過網絡從大量傳感器中收集信息的傳感器網絡技術頗感興趣。

那須原: 建筑與電子技術有很多關聯。到處都存在采用傳感器系統的可能性。光是采用傳感器連接什么這個問題就有太多需要討論的數據。

我們提出ecoBCP這一新概念,現在正為了實現這個概念而積極引進新技術。2012年5月竣工的新總部大樓還擔負著展示ecoBCP相關技術的任務。以采用傳感器和網絡的能源管理系統為首,總部大樓導入了大量有助于實現ecoBCP的技術,目前正針對這些業務收集數據。

零碳在2015年實現

谷內: 我們認為,重要的不是直接提供技術,而是要以社會需要的形態來提供。我們對實際在現場引進新技術時,如何驗證應用可能性的舉措非常感興趣。

那須原: 通過節能和利用可再生能源,實現建筑物消耗的能源盡可能為零的"零能耗建筑(ZEB)",這種動向在建筑領域正逐漸演變成全球的一大趨勢。

為了在ZEB的技術開發方面領先一步,清水建設啟動了"領跑者項目",具體制定了新總部大樓的CO2減排藍圖。以此為基礎,從設計階段開始就為實現ZEB做了很多努力。

剛開始著手設計時的目標是實現"Half Carbon Building",也就是把CO2排放量削減到東京都內辦公樓2005年平均值的一半(圖2)。為實現該目標,我們采用了大量新技術。

清水建設的總部大樓
圖2:清水建設的總部大樓

谷內: 為實現大廈節能,最近采用傳感器網絡技術的做法越來越活躍。不過,目前開發該系統的焦點似乎不在傳感器網絡本身,而是聚集在了利用傳感器網絡能做什么這個問題上。

那須原: 正是這樣。我們也對能利用傳感器網絡做什么很感興趣。新總部大樓匯集了環境技術的精髓,大量采用了最尖端的節能技術,比如光伏發電和蓄電池與商用電力并用的微電網、Task&Ambient方式的照明和空調系統等。

比如,微電網以與業務支援系統聯動的BEMS(Building Energy Management System)為核心,實時監控本公司內部消耗的電力和光伏發電量的變化,全量消費光伏發電的電力,當光伏發電的電力驟減時,會通過蓄電池供給所需電力,控制對商用電力的依賴。

而Task&Ambient方式的照明和空調系統是根據Ambient(室內整體)和Task(個別)的空調及照明實現節能的系統。以空調為例,Ambient為調整辦公室整體室溫的天花板空調系統,Task為每個人桌子下面設置的開關式給氣口;而就照明而言,Ambient和Task則分別是天花板的LED照明燈和桌上的照明臺燈。通過Ambient提供所需最低限度的空調和照明環境,通過Task把自己周圍的環境調整成喜歡的狀態,由此來實現節能??偛看髽撬诘牡貐^設置了區域冷暖氣設施,總部大樓內設置了進一步利用冷暖氣廢熱的系統等,還在開發大樓附近設施能夠提供熱共享的大型節能系統。

谷內: 取得成果如何?

那須原: 經過不懈努力,預計2012年項目完成時,CO2排放量與2005年的平均值相比可削減62%。今后將繼續以實際應用為中心推進CO2減排,計劃2015年之前最大削減70%,也即在2015年實現"零排放"。

實現無需電池的無線開關

谷內: 我們提供很多有助于節能的技術,目前面向辦公樓和工業設備積極推廣的無需電池的傳感無線通信"EnOcean"(圖3)就是其中之一。這是德國易能森(EnOcean)公司的技術,它與把周圍環境中的光和動能等轉換成電力的能量采集技術相結合,能夠實現劃時代的解決方案。在全球有300多家企業和團體加盟的EnOcean全球標準化普及促進團體"易能森聯盟"中,羅姆是唯一來自的亞洲"發起者",現已展開相關產品的開發和銷售。

EnOcean的基本系統和應用示例
圖3:"EnOcean"的基本系統和應用示例

例如,可以實現這樣的系統:利用開關的動作,通過電磁感應原理發電,用獲得的微弱電力從開關向控制對象無線發送開/關信息。從而可以省去布線施工,而且也無需供電。這樣就能在喜歡的位置輕松設置開關。

這樣就可以通過在建筑物內各處設置開關,細微控制電子產品,達到建筑物整體節能的目的。而且還有一個優點就是,布線施工比較麻煩的樓宇以及對開關安裝工程限制比較嚴格的歷史建筑也容易利用。

利用EnOcean的系統已經開始普及,以歐洲為中心的導入案例已達30多萬件。例如,就有用于集中管理窗戶開關狀態的系統。通過窗戶開關把手的動作發電,利用所發電力向控制系統發送窗戶的開關狀態信息。此外還有在床內植入傳感器檢測床上的人的動作,遠程進行集中管理的系統等,類似這樣的采用EnOcean技術的系統有許多都實現了實用化。

那須原: 如果能通過省去布線施工縮短施工時間,就可大幅降低成本。這是一大魅力。EnOcean還有望解決建筑行業存在的其他問題。在住宅和樓宇內進行布線作業的技術人員需要有資格證,但擁有這種資格證的技術人員在逐年減少,年齡也越來越大。如果能利用EnOcean省去布線施工,就可以解決這個問題。

谷內: 原來還存在這樣的問題??磥碓诤芏辔粗念I域對我們的技術存在需求。希望我們今后能超越以往的框架,通過與不同領域和行業的人士積極交流,發掘出潛在需求,進一步增加我們用技術為社會做貢獻的機會。

非常感謝您今天前來參加座談。

 

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