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技術專文

圖27、冰水系統在各不同溫度時各設備之用電量分布及自動最佳化控制程式示意圖

功率
總運轉功率kW
(kW) 一般控制方式 (冰機+冰水泵+冷卻水泵+冷卻水塔)
A→B (3~5%)
A 台積電研發自動最佳化控制
B A→C (8~17%) 台積電研發自動最佳化控制程式
C A → C 最佳節能點
最佳節能點

冰機功率
台積電
研發節能 方程式一
較一般控制增加 (最佳冰水 方程式二
B→C (5~12%) 溫度)
(最佳冷卻水
溫差) 方程式三
冰水泵功率 (最佳冷卻水
溫度)
冷卻水泵功率
冷卻水塔功率
控制運算程式
低 冰水溫度 (°C) 高
高 冷卻水溫差 (°C) 低
高 冷卻水溫度 (°C) 低

圖28、一般控制方式與台積電研發方式節能比較

單一設備節能： 無考慮造成其他設備耗能：
冷卻水塔 冰水主機
節能3~5%
一般控制方式
單一設備節能 冰水系統
UCP2
總用電量

考慮各設備彼此間能耗關係
冰水主機 冰水泵 冷卻水泵 冷卻水塔
節能8~17%
台積電研發方式
整體冰水系統節能 冰水系統 UCP2
總用電量

2017 台積公司 12 吋晶圓廠節能 1.2 億度電，節能效率提升 3~5% → 8~17%，較一般控制方式增加 5~12%

[9]
證手法 ，改善前後冰水系統性能 得在不同冷凍噸下之耗電量方程式 執行完畢，每年可實際節省用電
係數(kW/RT，單位冷凍噸之耗電 (R-squared>0.99)，再與改善後相 量1.2億度/ 年。(冰水系統節能
量)之差異；即利用工廠總熱負載 同冷凍噸下之實際耗電量比較其差 7%~12%，平均節能9%，相當於
(冷凍噸) &工廠總電量(kW)，以改 異，即可得節省之功率。 全廠用電量1.8%)
善前(2016年數據)進行回歸方式求
目前1 2 吋晶圓廠(共1 4 廠)均已

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