降低电子产品功率真的可以节能吗？

降低电子产品功率(power)真的降低节能节省能量(energy)吗？这不是脑筋急转弯问题，你的电产答案选项如下：(a)当然；(b)有时候；(c)可能；(d)看情况。

大多数的品功工程议题，根据你的降低节观点、优先考虑以及状况细节，电产正确答案不是品功(c)就是(d)；这个问题也与功率以及能量的定义有关──能量是功率的时间积分(time integral)，不过大多数人都搞不清楚“能量”与“功率”的降低节概念以及物理实体。


笔者是电产因为最近读了一篇《华尔街日报(Wall Street Journal)》的文章“欧洲的“脏地板”指令(Europe's Dirty Floor Mandate)”，以及另一篇在《每日电讯报(Telegraph)》的品功相关报导“欧盟禁用高能量吹风机、智能手机与电壶(EU to ban high-energy hair dryers,降低节 smartphones and kettles)”，才又开始思考以上问题。电产


那篇《华尔街日报》的品功文章写道：“消费者现在才注意到欧盟委员会在去年通过、将在下个月正式生效的降低节Regulation 666/2013指令，全面禁止制造或是电产出口功率输出超过1,600瓦的真空马达；而在2017年9月1日之后，该功率瓦数限制将进一步下探至900瓦。品功”而《每日电讯报》的报导则指出，针对吹风机等家电的类似功率降低计划已经到位，而一切当然都是以“节约能源”为名。


但问题在于，如果你能以较低功率的马达，在同样的时间内完成与较高功率马达相同的任务，你当然可以节省能量(能源)，但如果你因为降低马达功率水平而得花更长的时间，最后所消耗的能量可能是一样的、甚至更多。以降低真空吸尘器的马达功率为例，消费者有可能得因此花更长时间吸地板。所以，我们回到基础概念：能量的实际使用量是功率的时间积分。


透过使用更有效率的马达或是气流技术，也许有可能明显降低真空吸尘器的功耗，同时又能达到同样的清洁效果。笔者对于真空吸尘器实际上是如何有效率、或是该类家电还能如何在技术上升级并不了解，但我知道通常更有效率的马达线圈需要更多铜线，因此可能会在既定的吸力等级与气流量之下降低功率消耗量，不过在吸尘器整个产品生命周期的功率消耗量有可能实际上是更高的；这真的很难说。


真正让我疑惑的是，推广电气效率更高的家电设备──例如其核心功能是“发热”的吹风机──但实际上一支1,000瓦吹风机吹干头发所花的时间就是会比1,500瓦吹风机来得长。难道吹风机与其他电热产品所定义的百分之百效率，是除去也许在风扇方面的功率耗损以及AC电线内的IR压降？


笔者曾经量测市面上一支1,200瓦吹风机在不发热/冷风模式时的功率消耗量，发现那支噪音很大的吹风机功耗仅50瓦，跟1,200瓦的全发热功率相比较是很大的差距；而就算是较好的风扇马达，在整体能量消耗上也不会有太大的不同。


你曾经看过人们搞不清楚功率与能量、认为只要降低其中一个就能自动让另一个节省的其他案例吗？你曾经看过虽然减少了功率消耗实际上是增加能源使用量的案例吗？有些功耗已经很低的、拥有休眠模式的系统都可能会有以上情况；有的时候时间较短的高功率运作、较长的休眠周期，比较长时间中等功率运作、较短休眠周期还来得省能源。