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Sustainable Heat Sequestration System (Patent pending)
1.地球暖化,天災肆虐,聯合國氣候峰會COP28起 大轉彎
現代人類活動,不能一分鐘沒電, 所有人類經濟活動及日常生活,必始於燃燒化石燃料,以產生電力,供人類使用,然而電力的產生過程必然同時排放大量溫室氣體(CO2)及熱(Heat)進入大氣層。10年前的2015年聯合國氣候峰會中通過的《巴黎協定》氣候協議;取代京都議定書,期望以各國減碳排放的承諾,能全球共同遏阻大氣層暖化趨勢。
然而九年過去了,風起雲湧的《減碳風潮》卻完全沒能稍稍減緩全球暖化趨勢,據世界氣象署的統計,2024年均溫已升逾+1.55℃,提前達到設定極限,旱澇野火颶風全球肆虐,災難頻傳。據聯合國環境規劃署稱,重新估算2016年11月所有簽署國家的減碳排目標,最終仍將導致大氣溫度比工業化前水準高出3°C,遠高於巴黎氣候協議當初所估的1.5°C。更有甚者,2024年「科學基礎減量目標倡議」(SBTi)一次移除239家大企業打高空減碳淨零承諾,他們的ESG報告書淨零承諾被看穿,都是作文比賽下的產物。
如果企業製程一定要大量用電用油,除非減產、降低品質,你要他如何節能減碳?其實節能減碳是降低成本,能做早就做了,哪需要ESG來壓迫?減無可減,怎麼辦?
終於COP28聯合國氣候峰會覺醒,發現《巴黎協定》氣候協議要求的溫室氣體低排放和氣候適應型發展的路徑,終究是一條緩不濟急的大彎路。因此COP28起抗暖化策略轉彎,不再獨沽「減碳」一條路線,改專注於「減熱降溫」新里程碑行動:2023/12/05 COP28峰會中推出一項重要倡議,要求會員國簽署「全球降溫承諾(Global Cooling Pledge)」,以「減熱降溫」新路徑,因應地球暖化、及冷氣空調之大量需求,各國應在 2050 年達成減少冷卻相關的碳排,目標是比 2022 年減碳排至少六成八。終究具體點出了一條「減碳」的終南捷徑!
隔一年,COP29聯合國氣候峰會會期間,2024年11月19日聯合國環境規劃署所發布的新聞稿「COP29確立全球氣候行動:冷卻地球」( Cooling the Planet: COP29 affirms global climate action)中,開宗明義第一句 “Following the landmark launch of the Global Cooling Pledge at COP28, ….., to chart a bold path forward for sustainable cooling.” 意指COP28發起的「全球降溫承諾」是「冷卻地球」的新里程碑大行動。尤其環境規劃署發布的新聞稿特別指出 “Traditional cooling systems, however, exacerbate emissions, fuelling a self-reinforcing cycle of warming.”,直接指出傳統空調系統是自動螺旋上升的暖化循環系統,是「冷卻地球」行動的頭號標的。
2.解讀COP29《Cooling the Planet》
這種轉向,我們的解讀是:
- CO2是溫室氣體,有保溫效果,「碳排放」是間接導致全球暖化,減碳的抗暖化效果也間接。
- 燃燒化石燃料及使用電力,產生的「熱排放」是直接加熱大氣層的最大原因。
- COP28寄望於「突破性新降溫技術投資」,減碳減熱,雙路並進,才有加速抗暖化的可能。
- 傳統空調系統(Traditional cooling system)是聯合國氣候峰會認證的「排熱怪獸」,急需大家集中火力「減熱」。
COP29 聯合國氣候峰會持續推廣「全球降溫承諾」,已有71個國家和60個機構簽署了這項承諾。簽署國承諾採取14項行動,包括推廣被動冷卻技術、投資更永續的冷卻技術、採用高效率冷卻設備,以及淘汰高全球暖化潛能值(GWP)的冷媒。
但這幾條路徑看起來似乎同樣沒多少力道。有人觀察這項COP28峰會倡議「全球降溫承諾」,是讓高耗能的傳統冷氣及工業廠房老式空調系統退場。這怎可能做得到?冷氣空調不但在台灣是日常必需品,在戰爭綿延的赤貧地區更是救命(儲存藥品與糧食)的必需品。怎可能讓冷氣空調退場?
然而「全球降溫承諾(Global Cooling Pledge)」倡議推出一年半以來,在台灣在國外似乎都非常冷清,以中英文搜尋網路,都少有討論,大家都在觀望。主因是減熱比減碳,難度更高,哪裡有更永續的冷卻技術?「全球降溫承諾」的路徑,是陽關大道?還是艱難蜀道?
這些年,減碳方面有多項「碳捕捉」「碳封存」的新技術開發出來,在減熱方面有沒有「熱捕捉」「熱封存」的新技術?
「永續空調」唯一抗暖化新工法,就是符合「全球降溫承諾」,更永續的新創冷卻技術。(智慧財產局專利申請號:114202266)。
有別於傳統HVAC空調系統,「永續空調」專利新工法,可積極改善傳統空調系統用電,大量減少由電轉熱的熱排放,並從發熱源頭「熱收集、熱捕捉、熱封存」,熱排放不再進入大氣層,另一方面大量減少傳統空調系統用電需求,就是減少發電廠發電量,就是減少碳排放,抗暖化。
「永續空調」新工法,絕非全盤推翻傳統HVAC空調系統,而是專注於「低成本改善」傳統空調系統的原則,專砍吃電怪獸,使客戶降低成本獲得龐大利益,減電績效還可以立即轉換成減碳當量。
人類自古排熱都是「隨手排熱」,「隨地排熱」沒有任何管制,要如何執行管制? 唯有讓企業自利的路徑行動,才是有自發動力的行動陽關大道,才能迅速加入抗暖化行列。
科技業用電大戶 快速節電 新解方(二)
3.熱封存,有技術難題
根據世界氣象組織(WMO)報告:2024全球快速升溫超過+1.55℃,以致遍地嚴重的暖化災難。這些年有許多科學家對於CO2碳排放紛紛提出「碳封存」的多種解決方案,但科學界卻 鮮少有人討論如何阻止熱排放(Heat emission)進入大氣層的問題。
其實科學界大家避而不談是有原因的,因為「熱封存」這件事,有二點基本邏輯上的窒礙之處,理工學者也都明白:
窒礙一:「熱」是一種「能 Energy」,並非某種物質(Substance),完全是:無形(Invisible)、無體(Intangible)、無質(No weight)的物理學名詞,既然「本來無一物」,就根本沒有任何「具體標的物」可供捕捉與封存—你能捕捉什麼東西都說不清楚呢?
窒礙二:根據熱力學定律(law of thermodynamics),「熱」終將由高溫處流向低溫處。這表示宇宙間沒有任何容器可長久封存熱於一處。
4.散熱是大需求— 大放熱
然而,地球暖化並不因上述邏輯窒礙難行而停止升溫。二戰結束以來,由於長期民生安定,科技長足進步及地球人口膨脹市場擴大迅速,人類普遍的所得水準提高,對電力及衍生的散熱需求持續大幅增加。最明顯的例子就是:全球各地,包括已開發國家及新興國家,家家戶戶大量安裝「冷氣機」,每個窗戶外都有個別的冷氣室外機冷凝器,或大樓頂的中央式「冷卻水塔」,長時間直接向天空排放「熱氣」,「加熱」大氣層。
其他更大的熱源包括:商業大樓、醫院、工業廠房等中大型建築物必採用傳統HVAC暖通空調系統加冷卻水塔,也必大量使用電力驅動冷媒壓縮機或冰水機,用以冷卻大樓廠房,同樣藉著樓頂「冷卻水塔」24H向大氣層排放「熱氣」,直接「加熱」大氣層。
尤其現在一種最新的人類經濟活動「雲端AI資料中心(Cloud AI Data Center)」,耗用極大量的電力(電能是另一種型態的能Energy),一座AI資料中心年耗電量均以「億度電」為起算單位。台灣的無核家園早已無電招商新設AI資料中心,綁住台灣的腳步,若能滿足未來台積電擴廠用電,就要偷笑,恐想破腦袋而不可得!當未來6座「美積電」渡海拔地而起時,正好卸掉「缺電」靶心。
每一「資料中心」各有數千數萬台伺服器(Server),以強大的電力,驅動數萬顆核心GPU晶片執行超高速運算,大量伺服器高速運算之後,必將產生極浩大的熱量,其最終的散熱方式,必然是藉著無數的「冷卻水塔」,以水蒸氣型態,攜帶驚人熱量排放入大氣層(Atmosphere),成為地球暖化的最新型「大熱源」, 唯有本「永續空調系統」專利工法,解決Data Center如烤箱級的難題。請見下圖:一座資料中心屋頂上數不清的冷卻水塔(圓筒形物體),可見一座資料中心所排放的熱有多麼驚人。
近日新聞報導:NVIDIA官網宣布為因應AI算力大進化,功率需求飆升,啟動「電力大革命」,把AI伺服器晶片輸出電壓從目前的54V大幅拉高至800V,因應從支援KW(千瓦)級機架設計,改為支援1MW(百萬瓦)級以上的IT機架。眼看著一座座資料中心變成一隻隻更大千倍的「吃電怪獸」即將現形,更巨大的「熱排放海嘯」就在眼前,能不讓人驚懼?
當人類普遍抱怨暖化災難臨頭,一轉臉,面對電力及衍生的散熱需求卻持續大幅增加時,在大家的「散熱」觀念下,自家「熱排放」只需推到門外就沒事了,廣大的窗外天空成為「驅散」熱的最終目的地。地球暖化人人有功!別抱怨!
目前世界各國政府共同的默認是:放任事業單位,「免費排放熱」到大氣層,有多少排多少,沒有任何法律規範及限制,沒有任何人負責與管理。
減緩氣候變遷的目標是「抗暖化」, 反而各國政府拼命勒令所有企業「減碳」,徵「碳費」,根本緩不濟急,是不是搞錯目標物,隔靴搔癢?
直接阻止「熱排放」進入大氣層,才是直接抗暖化 !
「永續空調」新工法,從發熱源頭「收集、捕捉、封存」,熱排放不再進入大氣層,絕非全盤推翻傳統HVAC空調系統,而是專注於「低成本改善」傳統空調系統的原則,專砍吃電怪獸,使客戶降低成本獲得龐大利益,減電績效還可以立即轉換成減碳當量。 (智慧財產局專利申請號:114202266)。
人類自古排熱都是「隨手排熱」,「隨地排熱」沒有任何管制,要如何執行管制? 唯有讓企業自利的路徑行動,才是有自發動力的行動陽關大道,才能迅速加入抗暖化。
科技業用電大戶 快速節電 新解方(三)
5.傳統空調系統 是COP29認證的吃電怪獸 大錢坑
傳統空調系統(Traditional cooling system)是聯合國氣候峰會認證的「排熱怪獸」,它會fuelling a self-reinforcing cycle of warming,急需大家集中火力「減排熱」。
根據國際能源署(IEA)的數據,中大型工業廠房的傳統空調系統耗電量,大約佔公司總用電的40%,可謂「超級耗電 吃電怪獸」,當然是「排熱怪獸」。而冷卻水塔又須配合消耗大量的水資源,才能散熱,所以也是「吃水怪獸」。以商業大樓如購物中心而言,「舒適消費空間」是賣場的「核心服務產品」,估計其空調電費,可能占總電費的70~80%。
大家都只想到減碳,封存碳,卻沒想下一步:發電廠把電發出來了,百工百業開始用電才是現代人類經濟活動的開始,你每用一度電,就有1000瓦小時的熱產生出來,你每用一億度電,就有一億千瓦小時的熱產生出來,人類用電才是加熱大氣層的大元兇啊 !。
譬如台灣2024年共有2886億度電的消耗量,所產生的熱,實在驚人,更沒想到的是: 根據國際能源署(IEA)的數據,我們估計其中竟可能有約1000億度的耗電量,只是用在無產值的「散熱」上 ! 難怪國際能源署(IEA)<The Future of Cooling>報告,一直擔心「散熱」將吃掉大量的能源。
沒人告訴你:無論生產製程用的是: 綠電、火電、核電、水電、還是地電,你用多少度電,必定轉化成多少等量千瓦小時的熱釋出,等著空調系統來散熱,沒有差別。 所謂號稱100%用綠電,只是花錢贖罪動作而已,真正該做的只有「節電」一途,你少用多少電,就有多少「減碳當量」算出來。
工業廠房、醫院、商業大樓等大型建築物都是用電大戶,採用傳統HVAC暖通空調系統加冷卻水塔是基本配備,而傳統HVAC空調系統的標準運作就是:進一步耗用大量的電力作為運轉大型冷媒壓縮機、冰水主機的動力,產生冷源,用來冷卻建築內部的高熱,然後用管線傳送「熱」到冷卻水塔,冷卻水塔再耗用大量的水,一併將所有的熱「排放於門外天空」,使大氣層日益暖化。
傳統空調系統本身就是「公司電費水費」中的最大單一消耗項目:大錢坑。
另外一提,多年前採用的冷媒含氯,會破壞臭氧層,現在HVAC系統多改用氫氟碳化物 (HFC)類冷媒,如R410A,R404,卻具極高的溫室效力,可能比二氧化碳高數千倍。
6.永續空調 專利工法 — 唯一抗暖化
碳封存科技:間接抗暖化。
熱封存科技:直接抗暖化。
當此地球暖化已突破+1.5℃的緊急時刻,為減少經濟活動產生的「熱排放」(Heat emission)進入人類生存的大氣層,新創「永續空調系統」專利工法,突破前述邏輯上窒礙難行之處, 協助用電事業單位大量減少用電並減少電費,使「節能減碳」不再是「成本支出」 。
唯有永續空調系統專利工法,打破「散熱」觀念,不是把熱「驅散」到大門外,反而是從發熱源頭「收集、捕捉」,以阻止「熱排放」加熱大氣層,最後封存到地下水地層,「熱排放」永不再進入大氣層。
永續空調系統,如何抗暖化?
- 本系統從發熱源頭「收集、捕捉、封存」,熱排放不再進入大氣層,當然是唯一抗暖化。
- 本系統積極改善傳統空調系統用電,大量減少由電轉熱的熱排放,當然是唯一抗暖化。
- 本系統大量減少空調系統用電需求,就是降低發電廠發電量,當然是減碳抗暖化。
7.永續空調 專利工法 — 低成本改善:節電 省水
低成本改善工程。「永續空調系統」的創新專利工法,專業協助傳統HVAC空調系統 做改善工程,沒有要你全盤撤換,可依您的現狀,分區分段進行,改善工程中,盡量不影響製程營運的進行。立即顯現節能省電績效,為用電事業單位的ESG加分。
永續空調系統讓用電事業單位的 ESG減碳轉型,只有甜蜜回收,沒有減碳痛點。
8.改善舊 式空調 豐厚回收—三砍 一抵減
永續空調系統一樣達到空調冷卻效果,卻不需要冷媒壓縮機,不需要冰水主機做冷源,改善之後,給您四重成本優勢 :
- 砍 廠房空調冷卻用電;
- 砍 碳權費;
- 砍 冷卻水塔的大量耗水;
- 抵減:節能設備投資抵減。
9.如何更進一步,真ESG減電節水,績效如何?
為更進一步,協助客戶真ESG減電 節水 降溫,可分三種程度的改善方式:
- 客戶端 建廠之初,鋪設完整「永續空調系統」,造價比傳統式HVAC空調系統便宜。我們估計Data center或AI Factory經營者的空調耗電將減少70~80%(相比於傳統HVAC系統而言)
- 客戶端,部分改善既存傳統式HVAC空調系統。我們估計Data center或AI Factory經營者的空調耗電將減少50%左右(相比於傳統HVAC系統而言)
- 客戶端,僅僅插接「永續熱交換器」的伺服機櫃於既存空調系統,原空調系統不做任何改動。我們估計Data center或AI Factory經營者的空調耗電將減少20~30%左右(相比於傳統HVAC系統而言)
10.結論
關於崧懋實業有限公司
當此全球暖化,快速升溫超過+1.55℃,以致遍地嚴重的暖化災難之際,崧懋公司首先提出全新概念的-抗暖化「永續空調系統」的「熱封存」創新工法,專利申請號:114202266。
崧懋公司因產品業務相關,而長期關注工商業熱排放與降溫主題,數次在相關 權威文獻中發現「空調系統用電,大約佔一公司總耗電的40%左右」的類似字句,巧合嗎?意外嗎?經深入研究瞭解,發現傳統HVAC空調系統竟然真是吃電大怪獸,科技業、製造業、商業,不論高智能工程師如何精進優化其製程,不論公司各部門在ESG壓力下,艱苦勉力進行節能減碳,總難拉開「散熱用電佔40%左右」的魔咒數字,越是先進製程,用電越多,散熱用電跟著見風長。
崧懋公司順著線索 深度探究,終於發現「可大量節能減電」的一塊「未開發領域」(Undeveloped Frontier)—永續空調。只要改善傳統空調系統,快速節電,必有豐厚的回收!
「永續空調」的創新專利工法,專業協助 高科技用電大戶的傳統HVAC空調系統的改善工程,沒有要你全盤撤換原有空調系統,可依您的現狀,分區分段進行改善。ESG減碳轉型,只有甜蜜豐厚回收,沒有減碳痛點。
email:svc1@sustainsky.com