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編輯室手札能資源使用係影響產業是否能持續營運的關鍵因素之一,工業局持續透

過相關輔導計畫協助產業界依 ISO 50001 國際標準建置能源管理系統,期

望有效產業的能資源使用。本期的永續產業發展期刊規劃了我國推動產業

能資源管理的經驗與成果之專題內容,希望可提供各界作為參考。

本期「永續論壇」邀請中興工程顧問股份有限公司詹尚文計畫主任,說

明「我國能資源整合推動現況與成果」,介紹國內能資源整合鏈結案例及

整體推動成果與效益,並就未來展望提出建言。在「特別企劃」部分之各

篇專文則邀請了實際推動及落實能資源管理之產、官、學、研專家撰文,

介紹國內、外發展現況與相關策略觀念等最新趨勢,以期能給予關心此議

題的各界先進們更多有價值的資訊。

「ISO 50001 能源管理系統與建立能源績效指標」旨在說明 ISO 50006 指導綱要如何應用在 ISO 50001 能源管理系統要求;而「ISO 50001 能源管理系統量測概要與實務」一文,則強調源管理量測與驗證須

採用國際公認的節能效益驗證標準,並由專業合格顧問指導企業定期進行

能耗變化及目標達成的分析。

「資源循環資料庫平台之現況與展望」文中,介紹在環保署推動的永續

物料管理推動計畫下,藉由各部會協助所建置的資源循環資料庫,期望可

藉此整合跨部會的資源循環政策,並避免可能有用的資源物被不當棄置。

在「工業廢水回收再利用策略探討」一文,以 2031 年提升工業用水回收率

達 80% 為依據,探討國內工業用水特性並提出工業節水策略評析。

「我國製造業能源中小用戶能源管理現況與未來推動作法」旨在探討國

際中小企業節能推動作法,其次說明我國現況,最後提出未來可強化之推

動之方向。廢棄物中回收稀貴金屬之技術評析」專文,介紹國內、外稀貴

金屬回收技術,並就台灣目前稀貴金屬回收再利用的現況提出改善建言。

「物料的管理與產業的未來」專文,論述我國推動資源循環及產業園區

能資源整合的成果,並提出未來資源管理的努力方向建議。而「鋼鐵業能

源管理實例」則邀請中國鋼鐵股份有限公司分享其能源管理的組織與制度,

敘述其如何藉由「區域能源整合計畫」將區域內能源進行有效互通與利用,

同時創造經濟、社會、環境面向之效益。

本期「人物專訪」單元特別訪問森霸電力公司沈世宏董事長,了解電力

業推動能資源管理之執行成果,以及沈董事長過去擔任環保署長期間所觀

察到產業現象,期望各界能藉其執行經驗與成果,作為參考與模範。

發行機關經濟部工業局

發行人吳明機

發行機關地址台北市信義路三段 41-3 號

發行機關電話(02) 2754-1255

發行機關傳真(02) 2704-3753

執行單位社團法人台灣環境管理協會

執行單位地址新北市新店區寶中路 94 號 5 樓之 1

執行單位電話(02) 2912-2910 分機 125

執行單位傳真(02) 2914-6494

總編輯游振偉

編輯委員于樹偉、李育明、胡憲倫、張添晉、楊致行

策劃凌韻生、陳良棟、曾志雄、潘建成、林奮裕

執行主編鄭福田

執行編輯施堅仁、吳伋、尤奕涵、秦玟珍

執行美編、印刷奧特邦文化事業有限公司(02) 2820-1335

讀者服務專線(02) 2912-2910 分機 125

傳真訂閱專線(02) 2914-6494

產業永續發展整合資訊網http://proj.ftis.org.tw/isdn/

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永續論壇● 我國能資源整合推動現況與成果

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永續論壇

人物專訪

永續視野

我國能資源整合推動現況與成果

詹尚文 / 中興工程顧問股份有限公司 計畫主任

前言

行政院於 2010 年 5 月訂定「國家節能減

碳總計畫」提出減碳目標:「於 2020 年回到

2005 年排放水準,於 2025 年回到 2000 年排放

水準。」爰此,工業部門基於承擔國家經濟發展

之使命,為同時兼顧環境保護及社會正義,須協

助製造產業推動節能減碳,以提升我國能源使用

效率,漸進改善能源與產業結構,使我國逐步邁

向低碳經濟與低碳社會發展。

能資源整合推動即為因應前述計畫而產生的

積極措施之一,此措施係將既有產業園區進行能

資源整合,積極協助產業園區廠商妥善處理能資

源運用情形,並輔導其改善能、資源使用及建立

有效循環利用鏈結,期望建構能資源資訊公開透

明化,產業生態化及資源循環再利用的生態化產

業園區,朝向「零廢棄」、「低碳園區」目標邁進;

同時於推動的過程,將可促進再生資源回收再利

用,以進行產業生態循環及物質循環再利用,使

環保綠色產業及既有產業園區之生態化鏈結加速

形成與高科技產業形成互補作用,不但可活絡相

關產業,亦可促進地方建設,提升產業競爭力,

邁向產業園區生態化永續經營之目標。

經濟部工業局自 2009 年度起積極推動轄下

22 座工業區及多處產業聚落能資源整合,為達成

產業園區能資源整合及節能減碳目標,擬將各工

廠多餘之能源與資源,藉由媒合及鏈結方式,使

其成為鄰近工廠可再使用之能資源,以促進資源

與能源之循環利用、提升能資源使用效率,並透

過能資源供需之互補性以創造經濟及減少產業溫

室氣體排放等環境經濟效益,已獲致具體成果,

進而擴散能資源整合鏈結成效至其他產業聚落。

能資源整合概念

所謂「能資源整合」係將區域內企業體之能

源、物料、資源、水等供需情形,藉由完善規劃

的能資源整合鏈結系統,以最少的能資源使用創

造最大之經濟效益,並降低環境衝擊與負荷,如

圖 1 所示。假設 A、B、C 為 3 家鄰近廠商,未

Sustainable Industrial Development Quarterly

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圖 1 能資源整合示意圖

能源與資源大量

投入 (電、燃料、

水、原物料 ...)

問題:● 大量投入能資源● 生產成本高● 廢熱 / 廢棄資源物各自排放● 造成區域環境負荷

● 減少 CO2 及相關污染排放● 節省空污費● 增加可用廠房空間● 減少鍋爐操作維護成本● 減少廢棄物處理成本

● 提升能源使用效率● 增加額外收入 ( 熱、電 )● 節省廢棄物處理成本● 提升企業形象● 分享減碳效益

能源與資源

投入量減少

( 電、燃料、

水、原物料 ...)

產品產值

整合前

能資源鏈結同時兼具環境及經濟效益

廢熱

廢熱

產品產值提升

廢棄物

廢棄物變少廢氣

廢氣廢水

廢水

整合後

A 廠 A 廠再利用廠

再利用廠

B 廠 B 廠

C 廠 C 廠廢棄物

廠內再利用

廢棄物

區域再

利用

廢棄物

區域邊界

廢水

廢熱

廢棄物

廢氣

廢水

廢熱

廢棄物

廢氣

廢水

整合前各家製程中所產生之廢熱、廢氣、廢棄物

及廢水各自排放,其造成的結果是耗用大量能資

源,並且徒增環境負荷;而經過能資源整合後,

A 廠之廢熱可藉由管線連接至 C 廠作為熱源使

用,C 廠之廢氣亦同樣可藉由管線連接至 B 廠作

為原物料使用,而 A 廠之廢水則可提供 C 廠作

為次級水使用;另外廢棄物部分,3 家廠商則皆

委託區內或鄰近地區之合格再利用機構進行再利

用。藉由推動能資源整合,不但提升能源使用效

率及減少 CO2 排放量,另外廢氣、廢棄物、廢

水可以再利用方式進行處理,節省產源機構之處

理成本,因此,對於該區內之所有廠商而言,能

資源鏈結同時兼具環境及經濟效益。

國內能資源整合鏈結

案例介紹

蒸汽整合

1. 大園工業區

大園工業區位於桃園市大園區,分為一期及

二期工業區,工業區內廠商約有 150 家,主要產

業聚落包括化纖、印染、造紙及化工等高耗能產

業,估計區內能耗量約 71,800 公秉油當量 / 年,

具蒸汽使用需求廠商約 45 家。

大園汽電股份有限公司 ( 以下簡稱大園汽

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產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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人物專訪

永續視野

電 ) 為國內專業汽電共生廠商,該公司成立於

1993 年,座落於大園二期工業區內,設有燃煤

抽汽冷凝式汽電共生系統 (BTG 廠;裝置容量為

38.4MW),及柴油引擎發電機組 (D/G) ( 裝置容

量為 30MW),以供應電力及蒸汽給大園二期工

業區內廠商,另大園汽電為推動蒸汽餘裕量鏈結

並擴展外售業務至大園一期工業區,經由經濟部

工業局協助已將供汽管路橫跨老街溪,並延伸至

大園一期工業區內,目前大園工業區全區蒸汽供

應管路佈線工作皆已完成,供應蒸汽給大園一期

及二期工業區合計 53 家廠商使用,蒸汽輸送管

路合計已超過 10 公里,估計大園工業區蒸汽供

應量約 40 萬公噸 / 年,減少 CO2 排放量約 9.3

萬公噸 / 年,促使工業區內至少 64 座既設鍋爐

停用,甚至部分鍋爐已拆除,全倚賴大園汽電提

供蒸汽供應廠商製程熱能使用,減少污染排放,

降低產業生產成本,提升綠色競爭力。有關大園

工業區蒸汽整合相關照片如圖 2 所示。

2. 永安工業區

國內能源供應業者考量永安工業區內能源使

用不具投資設立汽電共生廠之經濟規模,進而發

展出小型區域能源供應中心,僅利用鍋爐產汽供

應蒸汽給區域內之廠商使用。華盈環保能源公司

主要從事蒸汽鍋爐代操作,2012 年初評估永安

工業區之產業特性、蒸汽需求及投資環境後,於

該工業區內投資設置 3 座鏈條式鍋爐,設計容量

皆為 25 公噸 / 小時,並以生質殘渣 ( 棕櫚殼 ) 為

鍋爐燃料,產製蒸汽供以區內廠商使用。初步評

估可供應之蒸汽量能計約 50 萬公噸 / 年,先後

已完成能源供應中心設廠及廠外蒸汽管線設置,

總投資金額計約新台幣 1.5 億元,目前已完成 16

家廠商蒸汽供應服務,該等廠商皆已將既設鍋爐

轉型為備用鍋爐,估計蒸汽供應量約 25 萬公噸 /

年,減少 CO2 排放量約 5.8 萬公噸 / 年,可為國

內生質能源高附加價值利用之低碳示範廠。有關

永安工業區蒸汽整合相關照片如圖 3 所示。

廢棄物整合

1. 廢溶劑

一般而言,廢溶劑皆具有高 VOC 之特性,

若未經前處理而直接排入廢水處理廠恐超出納管

標準,若要採取回收再利用途徑,又因產出量少,

不易整合,因此事業多採委外焚化處理,而委託

處理費每公噸大約 8,000~12,000 元,成本相當

高,且會增加溫室氣體排放量。於是,經過能資

源整合,使同一個或鄰近工業區有產出廢溶劑之

產源機構,皆委託同一家合格再利用機構進行廢

溶劑蒸餾回收處理,因為採取回收再利用途徑,

對於再利用機構而言廢溶劑就是它的製程原料,

如此一來向產源機構收取之委託處理費每公噸則

大約為 4,000~6,000 元,甚至對於高純度之廢

溶劑需以付費方式向產源機構收購,因此廢溶劑

之回收利用整合將可創造產源機構、再利用機構

及環境三贏的局面。有關廢溶劑資源化鏈結示意

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管線配置─主管線

管線配置─大園汽電入口處

管線配置─工廠後防火牆

管線配置─工廠側邊

圖 3 永安工業區蒸汽整合照片

棕櫚殼外觀 ( 已熱處理 )

蒸汽管線配置

鍊條式鍋爐主體

蒸汽管線供應控制閥

圖 2 大園工業區蒸汽整合照片

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圖如圖 4 所示。

2. 污泥

區內廠商廢水以物理或化學處理程序產出之

污泥,目前多委託處理機構以物理處理、熱處理

或掩埋方式處理,惟國內掩埋場有效容積趨於飽

和,掩埋空間逐漸不足,於是產源機構紛紛尋求

合適之再利用機構,以解決廠內廢棄物之去化問

題並降低委託處理成本。

國內污泥可行之回收再利用技術可歸納為以

燒結方式產製水泥、紅磚及以冷結方式產製再生

粒料、透水磚,而目前主要採燒結方式再利用之

廢棄物包括淨水污泥及脫硫無機性污泥,另氟化

鈣污泥則作為水泥摻配原料使用;至於一般性廢

水無機性污泥則多以冷結方式進行回收處理。有

關污泥資源化鏈結示意圖如圖 5 所示。

整體推動成果與效益

經濟部工業局自 2009 年度起開始推動工業

區生態化以來,截至 2015 年底止,總計 7 年內

推動完成 22 座工業區能資源整合,其中 2009

年度選定林園、臨海工業區為示範工業區,

2010 年度選定大園、觀音、台南科技工業區為

示範區域,2011 年度選定新竹、台中、大甲幼

獅工業區為示範區域,2012 年度選定仁大、永

安、中壢、官田、台中港關連工業區為示範區域,

2013 年度選定彰濱、全興、福興、埤頭、田中

工業區為示範區域,2014 年度選定屏南、大發、

斗六、雲林科技工業區為示範區域,總共完成規

劃 343 項能資源項目,持續推動之鏈結案件共

計 193 項,其中已完成 101 項,鏈結量合計約

377 萬公噸 / 年 ( 能源鏈結量約 349 萬公噸 / 年、

圖 4 廢溶劑資源化鏈結示意圖

鏈結前問題:

● 示範工業區內各廠產量少,不易整合,皆以焚化方式處理● 成分特性差異大,廠商不易掌握廢棄物物化特性● 焚化處理費用高且增加溫室氣體排放量

整合方式:

● 媒合既有再利用廠商以蒸餾方式回收有機溶劑● 輔導再利用廠製程操作,提升溶劑回收效率● 推動區域廢溶劑鏈結,解決去化問題

案例分析:

● ○○公司為國內廢溶劑再利用廠,經輔導後已提升溶劑回

收率達 95%,已有廠商將廢溶劑交由該公司處理● 區內廢溶劑以焚化方式處理數量約 2,500 公噸 / 年,全數

鏈結後估計可回收溶劑約 1,650 公噸 / 年,鏈結效益約

750 萬元 / 年

加熱槽

蒸餾塔

冷凝器

暫存槽

產品檢測

產品 :工業級溶劑

廢溶劑

焚化處理

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圖 5 污泥資源化鏈結示意圖

鏈結前問題:

● 示範工業區內各廠產量少,不易整合,皆以掩埋方式處理● 成分特性差異大,廠商不易掌握廢棄物物化特性● 掩埋處理費用高且掩埋場已逐漸飽和

整合方式:

● 媒合既有再利用廠商以物理方式回收污泥● 輔導再利用廠製程操作,提升再利用產品品質規範● 推動區域污泥鏈結,解決去化問題

案例分析:

● ○○公司為國內污泥再利用廠,經輔導後已提升再利用產

品品質,已有廠商將污泥交由該公司處理● 區內污泥以掩埋方式處理數量約 300,000 公噸 / 年,全數

鏈結後估計可回收污泥約 36,000 公噸 / 年,鏈結效益約

1,200 萬元 / 年

乾燥加熱

研磨機

造粒機

燒結機

產品檢測

產品:

再生粒料

污泥

掩埋處理

資源鏈結量約 28 萬公噸 / 年 ),累計達成經效益

約 32.7 億元,各工業區整合執行成果整理如表

1 所示。

除此之外,22 座工業區裡更完成規劃設置

10 座蒸汽供應中心,換算可減少 CO2 排放量

計 83.5 萬公噸 / 年,減少重油使用量約 26.8 萬

公秉 / 年,停用鍋爐約 152 座,創造投資額約

26.7 億元 / 年。

推動能資源整合對工業區廠商之助益,就提

供者而言包括提升能源使用效率、增加額外收

入、節省廢棄物處理成本、提升企業形象及分享

減碳效益,就使用者而言包括減少 CO2 及相關

污染排放、節省空污費、增加可用廠房空間、減

少鍋爐操作成本及廢棄物處理成本等,故可創造

出雙贏之局面。

未來展望

為因應未來空氣污染物排放標準加嚴規定,

產業既設之鍋爐勢必得更新污染防制設施,如可

利用鄰近具蒸汽餘裕量之廠商供應蒸汽,可節省

相關設施之更新或投資成本,不但可提高能源使

用效率、減少資源耗用,亦同時降低區域內污染

排放量、生產成本及改善環境品質,而達成供需

雙方及環境三贏的成效。

傳統鍋爐所使用之燃料性質大多相近且為單

一燃料,在國內業者實務應用上操作技術成熟,

系統功能穩定,近年來再生、生質能源以及廢棄

物能源利用逐漸受到政府及產業重視,促成國內

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表 1 歷年推動區域成果彙整

年度重點

區域

規劃

項次

達成實質鏈結

規劃達成鏈結項目 項次

鏈結量

( 萬公噸

/ 年 )

減碳成效 ( 萬公噸

/ 年 )

2009臨海 17 項

蒸汽、氫氣、焚化爐底渣、氮氣、廢保溫材、

電爐製鋼過程污染控制之集塵灰或污泥、液

鹼、電弧爐煉鋼爐氧化渣、電弧爐煉鋼爐還

原渣、廢溶劑、非有害有機廢液

11項 210 46.5

林園 9 項 二氧化碳、焚化爐底渣、廢保溫材、氫氣 4 項 1.0 0

2010

大園 10 項 蒸汽、含銅污泥、廢裸銅線、非有害廢溶劑、

廢溶劑、無機污泥 6 項 40.4 9.3

觀音 13 項 蒸汽、含銅污泥、廢切削液、無機性污泥、

廢油混合物 5 項 58.6 13.0

南科工 16 項 廢溶劑、氟化鈣污泥、廢保溫材、廢硫酸、

廢氫氟酸、廢液鹼、廢玻璃、廢陶瓷 8 項 1.0 0

2011

新竹 21 項 蒸汽、氟化鈣污泥、含銅污泥、廢溶劑、無

機性污泥、廢耐火材、廢油混合物、非有害

集塵灰 8 項 4.5 1.0

台中 15 項 蒸汽、含銅污泥、廢溶劑、廢耐火材、廢油

混合物 5 項 6.0 1.4

大甲幼獅 11 項 含銅污泥、爐渣 2 項 0.5 0 產業聚落 15 項 電鍍污泥、無機性污泥 2 項 0.8 0

2012

仁大 12 項 焚化爐底渣、廢溶劑、廢油混合物 3 項 0.02 0

永安 11 項 蒸汽、蒸汽鍋爐底渣、廢溶劑、廢甲苯、廢

油混合物、廢鹽酸 6 項 24.4 5.8

中壢 21 項 廢溶劑、重金屬污泥、廢鹼性蝕刻液、廢席

鉛渣、廢油混合物、非有害油泥 6 項 0.1 0

官田 16 項 蒸汽、一般性飛灰或底渣混合物、廢塑膠混

合物、廢潤滑油 4 項 2.3 0.5

關連 12 項 廢鑄砂 1 項 0.01 0

2013

全興 12 項 廢潤滑油、工業區廢水無機性污泥 2 項 0.17 0 福興 7 項 鋁渣、廢油混合物 2 項 0.01 0 埤頭 3 項 蒸汽 1 項 8.0 1.9 田中 6 項 ― 0 項 0 0 彰濱 15 項 蒸汽、電鍍污泥、無機性污泥、廢潤滑油 4 項 4.2 1.0

積體電路 25 項

廢硫酸、廢照明光源、廢溶劑、非有害有機

廢液、混合廢溶劑、廢油混合物、無機性污

泥7 項 1.2 0

汽電共生 1 項 蒸汽 0 項 0 0

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鍋爐製造及系統開發業者積極投入新燃料、高效

率及低污染鍋爐之設計及製造,目前國內主要的

多元燃料系統鍋爐包括流體化床鍋爐、廢熱回收

鍋爐及旋轉窯等 3 種。依據鍋爐設備商、使用端

事業機構與鍋爐代操作廠商之現勘與訪談可以得

知,國內目前混燒污泥等廢棄物或 RDF-5 衍生

燃料之廠商主要以新設汽電共生流體化床鍋爐為

主,以適應多元燃料不同性質之燃燒特性,至於

使用廢溶劑作為輔助燃料者,則可藉由傳統鍋爐

加裝噴注器方式改建而成,而水泥旋窯因其高溫

與高滯留時間的特性,亦十分適合作為具熱值之

廢棄資源物去化管道。

未來高耗能產業新設廠或製程擴增時,應要

求廠商針對區域能資源整合妥善進行評估,除蒸

汽自用外,另可供應給其他鄰近廠商使用,降低

區域污染當量,改善區域環境品質;另針對廢棄

資源應由產源事業優先自行前處理 ( 提純或減量 )

後,以提升廢棄資源附加價值,再委請國內合法

處理、再利用機構進行回收利用產製再生產品,

讓整合能資源循環利用管道達到最佳化之目標,

以降低去化風險。

促成產業間能資源整合及循環利用亦為重要

之推動策略,近年來電子產業蓬勃發展,為提升

國際競爭力進而研發高階製程技術並陸續擴廠投

入生產,勢必將大幅提升廢棄資源物產生量。爰

此,為降低廢棄資源物再利用及再生產品去化風

險,並拓展資源整合鏈結管道,將邀集相關產業

公會、專家學者、政府單位及關鍵性廠商共同籌

組產業資源循環利用聯盟,透過此平台進行資源

整合:諸如鋼鐵業可協助回收利用半導體業及太

資料來源 : 經濟部工業局 104 年產業園區能資源整合推動計畫及區域能資源供應技術研究與示範輔導應用

計畫期末報告

表 1 歷年推動區域成果彙整 ( 續 )

年度重點

區域

規劃

項次

達成實質鏈結

規劃達成鏈結項目 項次

鏈結量

( 萬公噸

/ 年 )

減碳成效 ( 萬公噸

/ 年 )

2014

斗六 9 項 無機性污泥 1 項 0.18 0 雲科工 14 項 廢潤滑油、廢溶劑 2 項 0.01 0

大發 16 項非有害廢液、有機性污泥、廢溶劑、無機性

污泥4 項 0.2 0

屏南 8 項 蒸汽、非有害廢液 2 項 13 3.1石油化工 9 項 脫硫無機性污泥 1 項 0.0021 0基本化學

材料4 項 廢液、廢溶劑、廢樹脂、廢容器 4 項 0.1 0

合計 343 101 項 377 83.5

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產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續論壇

人物專訪

永續視野

陽能產業之氟化鈣污泥、晶圓切削液 ( 碳化矽 ) 作

為製程助熔劑、造渣劑及脫氧劑原料使用;水泥

業可協助回收半導體業含矽污泥及汽電共生廠脫

硫無機性污泥作為水泥原料使用等等。如能優先

由產業間回收所需可用資源,將大幅降低廢棄資

源及再生產品去化風險,以及生產製程所需原料

成本,共創產業永續發展新契機。有關我國推動

能資源整合未來展望示意圖如圖 6 所示。

參考文獻

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com.tw/eris/ 。

圖 6 我國推動能資源整合未來展望

供需

調查

持續

推動

擴大

範圍

鍋爐

減量

● 掌握整合對象及量能● 建置能資源供需資料庫● 開放部分資料供業者查詢

● 提 升 能 資 源 循 環 利 用 量 達

100 萬公噸 / 年● 經濟效益達 4.5 億元 / 年● 促成投資額約 45 億元 / 年

● CO2 排放減量達 20 萬公噸 / 年● 減少重油使用量約 9 萬公秉 / 年● 停用 / 拆除約 50 座 / 年鍋爐,提

升區域環境品質

● 不設限於重點區域,由點轉為面向,

走出工業區● 擴大推動範圍,提升整合量能及效益

● 蒸汽整合供應, 拆除 / 停用低效率鍋爐● 改善區域環境品質, 減少化石燃料使用量能

● 持續推動歷年重點工業區能資源整合● 輔導汽電共生業者參與蒸汽供應服務

直接效益

經濟

間接效益

能源環境

經濟

能源環境

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 11

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特別企劃● ISO 50001 能源管理系統與建立能源績效指標

● ISO 50001 能源管理系統量測概要與實務

● 資源循環資料庫平台之現況與展望

● 工業廢水回收再利用策略探討

● 我國製造業能源中小用戶能源管理現況與未來

推動作法

● 廢棄物中回收稀貴金屬之技術評析

● 物料的管理與產業的未來

● 鋼鐵業能源管理實例

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人物專訪

永續視野

ISO 50001 能源管理系統與建立

能源績效指標▲

林信作 / BSI 英國標準協會 產品經理

前言

為期兩週的聯合國氣候會議已經結束,195

個國家和地區共同達成協議,將全球升溫控制

在攝氏 2 度內,長遠更要努力限制在 1.5 度,

並在本世紀下半葉達到零排放的目標。此與我

國為因應利馬氣候行動呼籲所自定之預期貢獻

(INDC):「2030 年溫室氣體排放承諾為 BAU

減量 50%」相呼應,與其他競爭力相當的國家

比較,我國展現強烈企圖心並極具挑戰性。我國

亦將遵行「溫室氣體減量及管理法」, 每五年檢

討階段管制成效,以落實溫室氣體減量承諾。

立法院於 2015 年 6 月 15 日通過《溫室氣

體減量及管理法》,明定台灣在 2050 年溫室氣

體排放量須降為 2005 年的 50% 以下,環保署

將參考《聯合國氣候變化綱要公約》等相關國際

公約實施溫室氣體總量管制及排放交易制度。此

意味著所有排放溫室氣體的產業都需階段性地被

納入管制;因此,企業要從經營策略出發,思考

如何建立指標以呈現公司的能源管理績效並達成

溫管法要求。

ISO 組 織 於 2011 年 6 月 15 日 正 式

公 布 ISO 50001 能 源 管 理 系 統 (Energy

Management Systems-Requirements with

guidance for use, EnMS) 標準,標準中要求組

織需建立能源績效指標 (Energy Performance

Indicator, EnPI) 及能源基線 (Energy Baseline,

EnB)。EnPI 及 EnB 為兩項相互關連之關鍵概

念,ISO TC 242 技術委員會特建立此領域之系

列標準,增訂規範要求或提供指引以協助組織及

認、驗證機構做為建立或實施之遵循或參考依

據,提供企業對於建立、使用及維持能源基線,

以及利用指標量化能源績效及其變化,期待透過

這兩份指導綱要能呈現組織能源的績效並符合能

源管理系統標準的要求。

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 13

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其中「ISO 50006:2014 能源管理系統 –

應用能源基線及能源績效指標測量能源績效 – 通

用原則和指南」旨在協助組織於推行 ISO 50001

能源管理系統時能更了解能源基線及能源績效指

標所要求之內容,此標準可讓能管推動人員更了

解如何滿足 ISO 50001 之能源基線與能源績效

指標要求,並為管理能源績效提供實用的指導。

其關係式如圖 1。

為了建立共通之原則及指引以量測並查證

組織能源績效,2014 年 12 月 15 日公告 ISO

50015 能源管理系統 – 組織能源績效之量測及

查證之一般原則及指引 (Energy management

systems–Measurement and verification

of energy performance of organizations–

General principles and guidance),此標準適

用於各種規模之組織及使用任何方法之量測與驗

證。而本文旨在說明 ISO 50006 指導綱要如何

應用在 ISO 50001 能源管理系統要求。

進行能源審查以取得

能源績效資訊並了解

整體能源消耗狀態

如 ISO 50001 標準的要求:組織應發展、

紀錄與維持能源審查。用於發展能源審查的方法

學及準則應加以文件化,能源審查的流程如圖 2

所示,其品質受所收集數據的可用性、質量和分

析所影響。透過可用的數據做為該組織獲得能源

數據管理更多的經驗,並藉此改善基於能源數據

分析所做出的決策且發展組織的 EnPI 及 EnBs

以評估其能源績效。

定義能源績效指標的邊界

為了精確地量測並展現組織能源績效,能源

績效指標 (EnPI) 要清楚定義以避免邊界可能重

疊或遺漏;一般來說,邊界可能考慮:

1. 整體能源管理系統 (EnMS) 邊界

2. 邊界內的重大能源使用 (SEUs);在控制上要

考慮優先順序化並持續改善

3. 有重大能耗的相關權責單位

4. 特定的設施、設備、流程及組織希望加以區隔

或單獨管理的次流程

5. 任何其他管理階層認為可以協助提升其管理

層次之方式

一般可以分成三個主要的邊界特徵類型,包

括物理邊界、系統相關邊界及組織邊界,如表 1。

定義並量化能源的來源

圖 1 能源績效、能源績效指標及能源基線的關係圖

14

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續視野能源可以包括:電、天然氣、燃料油、丙烷、

太陽能、風能和回收廢能等,但不僅限於此。在

一些組織中,也可以涵蓋外部供給能量來源,如

壓縮空氣、冷凍或熱水和熱蒸汽。能源鑑別可以

藉由審查現有紀錄來達成 ( 如公用事業賬單、燃

料送貨單、採購紀錄等 )。這是很好的做法,檢

查能源流和最終用途,以確保所有的能源被鑑

別,這些結果將構成能源審查輸入的基礎。

如圖 3 為中鋼公司一貫作業煉鋼廠從原料到

鋼品的生產流程,過程中所需能源密集度極高,

在生產過程中伴隨產出大量之副生能源 ( 可再燃

燒利用 ) 及廢熱能源 ( 可再回收利用 )。

定義並量化能源的來源做為能源審查輸入的

基礎資訊,且依據評估準則鑑別重大能源使用

表 1 三種能源績效指標的邊界

EnPI 類型 說明 備註

實體邊界

( 物理邊界 )

對於共同邊界的類型,能源使用測量常會

涉及建築物或實體邊界設施的量測。例如:

一種產品可以在一個工廠製造並運到另一

地點進行組裝、包裝或分裝。在這種情況

下,不只限於一個地點所使用的能源,可

能要追蹤從生產到最終產品的組裝和銷售

階段,所有能源使用設備的組件。

● 容易鑑別● 連結電表或能源帳單資訊

系統相關邊

重大能耗設施設備可能集中在組織單一系

統內。

● 一系統可能包含數個設施設備,例如水

泥廠的窯或商業大樓的中央空調系統

組織邊界

通常運用於組織被法規或商業相關 ( 如客

戶 ) 要求報告其能源績效時。例如:大公

司可以定義圍繞著生產一個普通產品業務

部門的邊界,瓶裝公司的全球工廠可能包

括所有的產品線的範圍。

● 此邊界可以建立在周圍不同的設施設

備、區域或營運單元● 當所有營運單位的能源特性相同時,可

能有同樣的 EnPI● 組織可能需要整合大量數據以決定全公

司單一的 EnPI

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 15

圖 2 進行能源審查以了解整體能源消耗狀態

了解組織整體能源消耗

鑑別能源及能

源使用的類型

搜集能源消

耗的資料

將能源消耗資料

轉換為相同單位

燃油使用對全部

能源使用的計算

分析能源資料 /資訊

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圖 3 鋼鐵廠能源使用及能源流向圖

(SEU) 設備及其操作人員,以排列改善能源績效

之順序。

定義並量化相關能源變數

相關能源變數會影響設施能源消耗量,如天

氣條件、生產或操作時間。設施的能源消耗受到

天氣的影響,故取得當地氣象資料,並評估是否

適合在能源績效測定時使用是很有挑戰性的。其

困難點包括尋找附近氣象站測量位置,能源相關

的設施數據與氣象測量頻率的相關性,並找到合

適的天氣類型指標。對於後者,常用的選項包括

熱度日 (HDD)、冷度日 (CDD)、溫度、濕度或

風速、風向等。能源消耗與能源變數關係式如圖

4。

定義並量化靜態因子

相關變數會影響能源績效,應加以分析以判

斷是屬於常規性變更的相關變數或非常規性變更

的靜態因子,如表 2。

可能影響重大能耗 SEU ( 優先考慮在相同

的時間週期的能耗數據 ) 的因素,包括以下內容:

1. 天氣,如加熱和冷卻度日

16

產業的能資源管理

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冷鼓風

中壓蒸汽

動力工場發電

廢熱發電

工業用水

廠用壓縮空氣

冶金煤

液態硫

液氨

輕油

煤焦油

汽油

柴油

自產能源體系

氧氣工場

中央水場

能源使用體系

外購焦炭

燃料煤

低硫燃料油 外購電

外售電 外售蒸汽 天然氣

( 或液化石油氣 )

外售焦炭屑

外售氧氣 / 氮氣 / 液氬

外購液氧

焦炭

焦炭屑

高爐氣

轉爐氣

焦爐氣

高爐氣 + 轉爐氣

氧氣 / 氮氣 / 熱氣

雜酚油

( 含洗油 )

高爐用

PCI 煤動

=

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2. 生產,如速度、產品結構、品質、返工或輸

3. 過程參數,如環境溫度、冷卻水溫度設定點、

蒸汽溫度

4. 物質流、性質和特徵 ( 包括原材料 )

5. 建築物入住率

6. 日光可用性 ( 日照率 ) 和環境光線亮度

7. 操作時間

8. 活動程度 ( 如工作量、占有率 )

9. 距離,如旅行交通能源

10. 車輛載重和使用狀況

11. 變動的能源可用性或能源含量成分 ( 如水分

含量、熱值 )

鑑別能源績效指標

管理需要被監督與量測;AGIMO 於 2006

年提出「如果你無法衡量它,那你也無法管理它」

的理論,說明評估指標對於檢視計畫目標是否完

成是非常重要的衡量因素;可用於衡量一個整體

過程的效率與效能,以判斷計畫目標達成情形及

目標與實際之間的差距。

鑑別能源績效指標的使用者 (EnPIs)能源績效指標已是廣泛使用的能源管理策

略,也是能源管理系統的要求;績效指標的訂定

可參考企業生產資料或建築物過往的能源績效表

現以及能源審查資料。適切地訂定不同績效指標

更有助於能源管理系統的推行;但是要特別要留

意的是:績效指標應盡量加以量化。

舉例而言,今天若是以 EUI (kWh/m2) 作為

某建築物的能源績效指標,但卻沒有明確定義多

少 EUI 是管理者期望達到的目標,那麼就能源管

理的觀點,這個績效指標將無法驅使此建築物內

的任何使用能源活動往節能方向思考。因此訂定

圖 4 能源消耗與能源變數關係式

表 2 靜態因子變成相關變數的條件

靜態因子 說 明 靜態因子變成相關變數的條件

產品類型 工廠生產特定產品 工廠引入了一個新的產品和 / 或生產組合的變化

輪班 工廠調整為一日多個輪班工作 輪班增減

出租率 大樓出租率 承租戶變動

樓板面積 建築物規模 大樓擴大或減少規模會影響能源使用 / 消耗

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 17

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清楚明確、量化且可達成的績效指標是非常重要

的。

決定特定的能源績效特性以進行量化

能源審查應提供建立 EnPI 所需的資訊和數

據,EnPIs 及其相應的能源基線則是由組織所定

義的指標,用以衡量能源績效。EnPI 可用於一

個設施、系統、過程或設備等級,例如:

1. 能源消耗 ( 全部能源或以用途區分 )( 如:千

瓦時、GJ)

2. 每單位產出的能耗 ( 簡單的比率,如:千瓦時

/ 每噸產量、千瓦時 / 每工時工作 )

3. 統計模型 ( 如:線性和非線性回歸 )

4. 工程模型 ( 如:模擬 )

EnPI 的建立取決於使用者需求以及應用的

複雜度,其類型如表 3。

建立能源基線及收集

資料

根據 ISO 50001 的要求:「組織應鑑別適

合的能源績效指標以監督與量測能源績效;決定

及更新能源績效指標的方法學應加以記錄並定期

審查,且能源績效指標應加以審查並適當地與能

源基線作比較」。因此,能源基線 EnB,是做為

特定週期內能源績效比較的量化參考,可影響未

來能源消耗的相關資訊,並用以鑑別能源績效是

否因為能源變數而衍生變更,亦即計算能源績效

時要考慮這些相關變數或變更以呈現真正的能源

績效。

建立 EnB 所需考慮的幾個步驟:

1. 決定使用 EnB 的目的及相對的 EnPIs

2. 決定適當的週期

3. 數據收集

4. 計算並測試 EnB

決定適當的資料期間

評估過去和目前的能源使用及消耗,需建立

合適的週期 ( 例如:一、三、六個月或十二個月 )

以評估過去歷史的能耗並決定未來能耗趨勢。選

擇的週期 (S) 應代表組織中的變化操作 ( 如:季

節性生產淡旺季、飯店入住率…等 )。

考慮分析數據要計入季節性影響和其他變

數,為期至少一年是很好的作法。此數據搜集應

該是一個適當的頻率,以了解能源變動績效和能

源消耗的任何異常,故需考慮每月執行,以分析

能源耗用趨勢。

收集資料及測試 EnPIs 及 EnBs圖 5 為能源基線建立圖示,做為比較的基

礎,能源使用和消耗數據的可能來源及注意事項

包括:

1. 水電費檢查期間內的每種能源

2. 帳單應盡可能以電錶讀數為準,而不是估計

18

產業的能資源管理

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表 3  EnPI 類型及其應用

EnPI 類型 使用於 例子 缺點

量測的能

源值

● 量測能源使用或消耗的絕

對減量值● 符合法規要求 - 基於絕對

減量● 能源貯存及成本的量測與

控制● 了解能源耗用的趨勢

● 照明能源消耗 (Kwh)● 鍋爐燃油耗用 (GJ)● 尖峰時間之電力耗用 (Kwh)● 每月尖峰需量● 來自能源行動計畫的總節能量 (GJ)

● 沒有考慮相關

能源變數的影

響● 沒有量測能源

效率

量測值的

比率

● 量測只有單一能源變數的

能源效率● 量測系統僅有少量或沒有

固定基載● 對多個設施或組織進行標

準化比較 ( 能源標竿 )● 能源效率符合法規要求● 了解能源耗用的趨勢

● 單位產品能耗: Kwh/ton、GJ/ 單位● Kwh/m2 地板面積● GJ/man-day● 油耗公升數 / 每位旅客每公里● 鍋爐轉換效率● 輸入 / 輸出能源,例如發電廠熱耗率● 冷卻系統 Kwh/MJ ● 空壓系統 KW/Nm3

● 沒有考慮基載

能源效益;大

型設施的基載

可能被誤導● 只考慮單一能

源變數;可能

需考慮多變數

統計模型

● 系統有多個能源變數● 系統有能源基載耗用● 當比較需要標準化時● 當能源績效及相關變數的

關係式要建立能源模型時● 組織不同層級的能源績效

具有多個能源變數

● 生產設施有兩個以上生產型態的能源

績效● 設施有基載的能源績效● 飯店能源變數為住房率及外在溫度的

能源績效● 能源消耗與幫浦 / 風機及流率的相關

● 多變數之間的

關係不易掌握

且難以確保精

確計算● 不易釐清模型

殘存的錯誤或

沒有管控能源

消耗的問題

工程模型

● 當系統有多個能源變數

時,從作業的變動估計能

源績效● 涉及動態反饋迴路的短暫

過程和系統● 獨立的相關變數 ( 如溫度

及壓力 )● 在設計階段估計能源績效

● 工業或發電系統:當能源計算或模擬

考慮相關變數及其之間關係的變化● 用於製冷的冷卻器電能耗用與外部溫

度之間的模型● 建築物模型應考慮操作時間、中央空

調、暖氣系統及住客需求的變更

● 模型應維持或

變更以確保有

效的結果● 成本較高

3. 檢查週期內能源消耗和按編碼單據是否相符

4. 電錶和分電錶 ( 手工或電子記錄 ) 數據

5. 能源消耗量的估計、模型能源使用和消耗的

模擬

6. 設備的數據,如銘牌額定能量、製造商的設

備手冊、資產清查清單規定的效率和數據表

7. 每週或每天的維護記錄,如鍋爐房日誌、壓

縮機的運行時間

8. 服務日誌,如供應商或分配的服務訪問記錄

9. 控制系統的數據

10. 帳單或購買其他能源,如燃料油、煤炭、生

質燃料的紀錄

Sustainable Industrial Development Quarterly

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11. 購買壓縮空氣,蒸汽,熱水和冷水的紀錄

12. 能源稽核報告或工程研究

13. 過去能源審查的紀錄

使用能源績效指標及

能源基線

計算能源績效的變動

1. 能源差異:基線 EnPI 值與報告期間 EnPI 值

的差異 ( 例如:差異 = R-B)

2. 變動比率:在基線期間內之變動比率,以百分

比呈現 EnB 的值 ( 例如:變動比率 =((R-B)/

B)*100)

3. 在基線期間內的值除以基線值 ( 例如:流動比

率 =R/B)

以上三個通用的方法可使用於所有類型的

EnPIs 及 EnBs。

能源基線加以標準化

包括外部溫度、建築物使用率或使用型態、

操作時間、產品變動、原物料改變、生產型態、

過程變更、生產數量變動、地理環境因素…等,

均可如圖 5 般建立能源基線以作為比較的基礎。

維持及調整能源績效指標及能源基線

依據 ISO 50001 標準要求:「能源績效的

變化應依能源基線加以量測」。因此,當以下狀

況發生時,能源基線應加以調整:

1. 能源績效指標不再能反映組織能源使用及消

2. 過程、操作模式、或能源系統已經有重大的變

3. 依據已經預設的方法

為了確保現行能源績效指標以及相應的能源

邊界可持續地適合及有效地反映組織的能源績

效,當產品、原物料、生產型態、過程、生產數

量、系統…等有重大變動時,能源基線應加以調

整以確保能源績效指標能反映組織實際的能源使

用及消耗 ( 如表 4)。

案例分享

茲以綠基會協助 D 公司 ( 紡織廠 ) 及 A 公司

( 化學廠 ) 所建立的能源基線為例。

紡織產業

D 公司先進行能源審查找出重大能源衝擊,

並依據過去所搜集的 18 個月能耗資料建立能源

圖 5 建立能源基線以作為比較的基礎

20

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續視野

基線,採用織機產量、染漿、布料碼數、氣溫等

參數對應電能消耗資料,經過線性迴歸後顯示其

相關性甚佳 (R2>0.9),所以該廠現階段以前述變

數建立能源基線並據此訂定能源目標、標的及行

動計畫。圖 6 為 D 公司紡織廠能源基線圖。

化學產業

A 公司先進行能源審查找出重大能源衝擊,

並依據過去所搜集的 18 個月能耗資料建立能

源基線,採用產能 (kg) 及外氣溫度等參數對應

電能消耗資料,經過線性迴歸後顯示其相關性

(R2>0.8),所以該廠現階段暫以前述變數建立能

源基線,並據此建立能源目標、標的及行動計畫。

圖 7 為 A 公司化學廠能源基線圖。

結語

能源績效指標的重大變動可能是能源績效變

更的徵兆,或者是相關變數對於能源基線的影

響。如果使用以模型為基礎的 EnPI,組織必須

檢定目前的 EnPI 及 EnB 是否仍有效。相關變

數在報告期間的值須與基線期之值做比較,以判

斷是否有統計上的意義,例如:組織可能著眼於

統計方法,以判斷相關變數在報告期間的值是否

落在基線期的標準偏差的預定數量內;如果不是,

組織可能會決定發展新的能源基線,其他組織可

能著重於信賴區間並可能進行額外的統計檢定。

比較方式可參考前文「決定特定的能源績效特性

以進行量化」。

表 4 組織產生各項變更時調整能源績效指標及能源基線之要求變更類型變更要求

變更類型 變 更 要 求

能源使用變更 當組織從根本改變能源使用時,哪些地方可能需要修改、以及這些因素在EnB的權重。

操作變更當組織在操作上有重大的變動可能會衝擊 EnPIs 及 EnB,例如:若組織導入一個新

生產線,所以可能要考慮建立一個新的 EnB 以因應此變動。

資料變更改進設備的計量及資料搜集系統可能會得到更好的數據品質或衍生新的相關變數,因

此調整 EnPIs 及 EnB 可能是必要的。

標的變更組織可能希望更新 EnB 的期間,以便用於鎖定能源績效的資料及提高當前的能源績效

的注重,而不是過去的能源績效。

靜態因子變更

如果 EnB 建立活動的變動過程中所鑑別出來的靜態因子成為衝擊能源消耗的相關變

數、也可取得靜態因子衝擊程度的數據,則 EnB 可能必須調整。如果這些數據不存在;

EnB 可能必須更新以反映涵蓋這些相關變數的期間。例如:原本每天三班輪班作業變

更為每天一班作業或每週工作 7 天變更為 5 個工作天;設施設備的操作時間變更時,

可能需要調整 EnB。

依據已經預設

的方法

組織可能會發現預先去鑑別在哪種狀況下需要變更 EnPIs 或調整 EnB 是很有幫助的,

因此也要先行決定調整的規則及方法。例如:建立 EnPIs 及 EnB 是為了符合法令法

規的要求 ( 例如:對於外部組織 ),故組織要建立滿足法規要求的調整規則及方法。

管理審查 管理審查中的一個項目就是 EnPIs,據此可推論能源審查會包含潛在的 EnPIs 變更。

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 21

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圖 7 A 化學廠能源基線圖

圖 6 D 紡織廠能源基線圖

22

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續論壇

人物專訪

永續視野

ISO 50001 能源管理系統量測概

要與實務

曾迪農 / 財團法人安全衛生技術中心 工程師

ISO50001 能源管理系

統定義

能源定義為電力、燃料、蒸汽、熱、壓縮空

氣、以及其它類似媒介物以不同的形式呈現,包

含再生能源,其可以被採購、儲存、處理、使用

於設備、過程或者回收,亦可定義為系統產生外

部活動或執行工作的能力。隨著世界人口持續增

長,能源短缺將為 21 世紀人類面臨最大課題,

依國際能源總署 (IEA) 於 2010 年能源科技展望

報告中提出,若要維持大氣中穩定的溫室氣體濃

度,於西元 2050 年之前,全球須減量 480 億噸

的 CO2。而在各種溫室氣體減量技術中,成本最

小且立即可行的是藉由導入能源管理系統,促使

組織依循一個系統化的方法持續改善能源績效,

包括能源效率、能源使用及消耗,提升使用能源

的效率。能源管理系統的發展,從美國的 ANSI

MSE 2000:2008、中國 GB/T 23331,到歐盟

國的 BS EN 16001:2009 均已訂定可依循的規

範標準。

ISO 國際標準組織意識到全世界節能減

碳與能源效率提升的壓力,因能源使用所排放

的二氧化碳已占全球碳排放量九成,故此聯合

國 工 業 發 展 組 織 (United Nations Industrial

Development Organization, UNIDO) 針 對 各

國現行能源管理標準,在 ISO / PC 242 能源管

理技術項目委員會審核完成 ISO 50001:2011 能

源管理系統標準,並在 2011 年 6 月公佈 ISO

國際標準版,成為目前國際間能源管理的共同標

準。ISO 50001 標準的目的是使組織能夠建立

所需的系統和程序以改善能源績效,包括能源效

率、使用、消耗及強度等方面。透過規劃 (Plan)、

執行 (Do)、檢查 (Check)、行動 (Action) 循環

的架構,將能源管理系統導入企業日常能源運作

實務中。對企業來說持續推動能源管理系統的效

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

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益在於藉由制定系統化管理機制,整合內部資源

共同提升節能效率以降低成本,並應用 PDCA

管理循環,改善能源使用效率,且應用節能設計

概念,擴大各項節能技術應用與節能設備採購。

ISO 50001 主 要 概 念 在 於 管 理 面

(Management) 與技術面 (Technical) 皆需導入

PDCA 的流程。管理面首先由最高管理階層訂定

能源政策、目標及管理行動 (P),然後實施訓練、

溝通、文件化及作業管制 (D),並檢查符合性評

估、內部稽核、矯正 / 預防措施與紀錄管制 (C),

且進行管理審查 (A);技術面則須進行能源審查

界定執行邊界並審查高耗能設備或系統、訂定能

源基線與能源績效指標 (P),接著執行改善設計

進行能源採購 (D)、實施改善後需以儀表進行監

測、量測與分析 (C),最後再回來確認改善是否

符合能源績效並作績效審查 (A)。

節能量測與驗證規範

簡介

有鑒於技術面的改善監測、量測分析或是

之後的能源績效審查須有一套指導方法做為執

行 之 參 考 依 據, 美 國 能 源 部 (Department of

Energy) 於 1997 年 12 月 發 行「International

Performance Measurement and Verification

Protocol, IPMVP」提供了一套方法學,目前已

被英、美、日、韓、中國等十五個國家採用。

IPMVP旨在討論如何量化節能改善措施 (Energy

Conservation Measurements, ECMs) 的性能

與效益。它提供量測量化的概念但無詳細或制定

的程序,共分為三冊其中第一冊提出了量測與驗

證 (Measurement & Validation, M&V) 的觀念

與決定節能量的選項方案。

「量測與驗證」是使用準確且定期校正的儀

器去測量在能源管理計畫中實際節能的過程,運

用量測、計算或模型模擬分析節約能源的量,並

將原本實施節能改善前會使用的能源量扣除改善

後實際量測的能源量來決定節約的能源量,藉以

驗證實施節能改善測試後的績效。

「量測與驗證」主要目的是建立能源耗用的

基準線 (Energy Baseline)、節約能源量的計算

方式以及確認能源基準線的調整方式;用途在於

協助持續改善節能工程,且為設備能耗差異提供

量測分析或解釋。「量測與驗證」共有四種實施

選項,簡而言之,選項A是對特定設備量測性能,

且是以暫態或短期不連續的量測為主;選項 B 是

對設施或系統量測設備性能,且是以長期或連續

的量測為主;選項 C 是當認為需要充分驗證節能

改善效益時,對整棟建築物進行量測;選項 D 則

是以能源模型進行模擬分析,利用逐時逐月的費

率或計量數據來建立或修正模型。節能績效計算

模式及成本費用推估可由表 1 作為比較。

廠務系統耗能盤查

24

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續視野

能源基線 (Energy Baseline) 對於能源管理

系統的能源績效指標、訂定改善方案與績效審查

等提供非常重要的依據,ISO 50001 強調耗能

基線係以主要自變數做為變動範圍。2005 年 5

月 SEMI 公告「SEMI S23-0705 半導體製造設

備之能源、電力、廠務節約基準」,提供半導體

製造設備之能源、電力及廠務的節約概念、使用

方法、使用的持續改善,以促進能源、電力及廠

務的節約。2009 年初,財團法人安全衛生技術

中心 ( 以下簡稱安衛中心 ) 依據流體力學熱傳學

及廠務設計工程經驗,設計出中文版廠務耗能基

線盤查軟體,並與 SEMI S23 驗證完全符合。而

隨 著 2011 年 ISO 50001 問 世,SEMI S23 基

線亦進行微幅調整,安衛中心耗能盤查軟體也將

改為網路版且區分自變數量測及非自變數記錄。

SEMI S23針對工廠的空壓、真空、冷卻水、

排氣、純水、氮氣等廠務系統提出量測耗能基線

之方法,因應實務上量測時間成本考量,且需在

短時間內獲得具代表性的能源耗用量,每個系統

於量測時須注意若輸入的耗電功率有明顯週期變

化,量測時間至少需要二個週期以上 ( 必須記錄

每一週期內不同作業名稱,例如上料、下料 );

如果出口壓力沒有明顯週期變化,則至少要量測

二個小時;而各系統流量量測如有困難,經查核

該系統性能曲線,在操作壓力範圍與頻率相同

時,可改列為非自變數。此外,需注意量測自變

數 (例如:溫度、壓力、濕度 )適用範圍之一致性,

且輸入氣體 ( 流量 ) 須轉換為標準狀態 (101 kPa

and 20°C) 並非壓縮狀態。以下概述各系統的自

變數量測項目與要點。

表 1 量測與驗證實施選項比較分析

「量測與驗

證」選項節能效益決定因素 計算節能效益的方法 成本費用

A

以量測設備的性能數據為主,

而操作因素是以雙方約定的歷

史經驗數據或暫態 / 短期量測

為主。其中,功能表現與正常

操作情況須作每年的檢驗。

使用暫態或短期量測、電腦

模擬與歷史經驗數據作工程

上的計算。

決定於量測點的多寡,典

型費用約占改善計畫成本

的 1~5%

B

以定期或連續量測設施或系

統,於合約驗證期間所得數據

為主,功能表現和操作因素均

須予以檢測。

使用量測數據作工程上的計

算。

決 定 於 量 測 點 與 系 統 型

態,以及分析及測量的條

款,典型的費用約占改善

計畫成本的 3~10%

C以整棟大樓或工廠的公用儀表

或分表數據呈現,由天氣或其

他因素做為調整因子。

分析公用儀表之數據與綜合

變數 ( 逐時或逐月 ),並作

迴歸分析比較。

依分析參數的數量與複雜

度決定,典型的費用約占

改善計畫成本的 1~10%

D以整棟大樓或製程的耗能模擬

決定,並用量測數據來校正模

擬計算。

在能源模擬程式使用逐時或

逐月費用數據,或終端使用

設施的測量數據作校正。

決定於分析的系統的數量

及複雜度,典型的費用約

占改善計畫成本的 3~10%

Sustainable Industrial Development Quarterly

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空壓系統

(a) 耗能主要自變數量測

項目 單位

空壓機輸入功率 kWh儲氣筒出氣量 m3

(b) 所需設備

設備 數量

功率計

一台,如果所有空壓機接到同一

個二次配電盤

數台,如果所有空壓機沒有接到

同一個二次配電盤,則需要量測

數台空壓機輸入功率;或是一台

量數次

超音波

流量計

一台,如果所有空壓機接到同一

儲氣桶 ( 由管線 layout 工程圖判

斷 )數台,如果所有空壓機沒有接到

同一儲氣桶,便逐一量測 ( 由管

線 layout 工程圖判斷 )

真空系統

(a) 耗能主要自變數量測

項目 單位

各真空泵輸入功率 kWh

(b) 其他協助節能計算佐證資料

1. 從真空泵到使用端之管線 layout 工程圖

( 有管徑標示 )

2. 每一台真空泵廠牌、型式

3. 每一台真空泵性能曲線及設計點 ( 確認流

量穩定性 )

4. 每一台真空泵電源至二次配電盤,是否共

同匯流排或是一個電源

5. 是否變頻控制以及目前操作頻率

(c) 所需設備

設備 數量

功率計

一台,如果所有真空泵接到同一

個二次配電盤

數台,如果所有真空泵沒有接到

同一個二次配電盤,因此需要量

測數台真空泵輸入功率;或是一

台量數次

冷卻水系統

(a) 耗能主要自變數量測

項目 單位

各冷卻水泵輸入功率 kWh

* SEMI 計算為泵壓力差做功除以泵效率及馬

達效率。雖然二種方法皆可,量測上可選用

冷卻水泵輸入功率。

(b) 其他協助節能計算佐證資料

1. 封閉式冷卻水或是開放式冷卻水

2. 從冷卻水到使用端之管線 layout 工程圖

( 有管徑標示 )

3. 每一台冷卻水泵廠牌、型式

4. 每一台冷卻水泵性能曲線及設計點

5. 每一台冷卻水泵電源至二次配電盤,是否

共同匯流排或是一個電源

6. 是否變頻控制以及目前操作頻率

(c) 所需設備

26

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續視野

設備 數量

功率計

一台,如果所有冷卻水泵接到同

一個二次配電盤

數台,如果所有冷卻水泵沒有接

到同一個二次配電盤,因此需要

量測數台冷卻水泵輸入功率;或

是一台量數次

排氣系統

(a) 耗能主要自變數量測

項目 單位

各風機輸入功率 kWhMain 管排風量 m3

* 空壓機輸入功率,有 GB 13470、SEMI 及

性能曲線法三種方法。建議可採用量測風機

輸入功率,如果輸入功率量測有困難時,則

採用 SEMI 或性能曲線法,再由輸出功率除

以風機效率。

(b) 其他協助節能計算佐證資料

1. 從 風 機 到 sub-main ( 一 次 配 ) 之 管 線

layout 工程圖 ( 有管徑標示 )

2. 每一台風機廠牌、型式

3. 每一台風機性能曲線及設計點

4. 每一台風機電源至二次配電盤,是否共同

匯流排或是一個電源

5. 是否變頻控制,目前操作頻率

(c) 所需設備

設備 數量

功率計

一台,如果所有風機接到同一個

二次配電盤

數台,如果所有風機沒有接到同

一個二次配電盤,因此需要量測

數台風機輸入功率;或是一台量

數次

超音波

流量計

一台,如果所有風機接到同一

main 管 ( 由管線 layout 工程圖

判斷 )數台,如果所有風機沒有接到同

一 main 管,便逐一量測 ( 由管

線 layout 工程圖判斷 )

純水系統

(a) 耗能主要自變數量測

項目 單位

原水供應泵 kW離子交換泵 kW

離子交換電能 kW逆滲透泵 kW

除去礦物質 ( 逆滲透單元 ) 電能 kW一次側供應泵 kW其他輸入電能 kW

單位時間純水出水量 m3/hr

* 如果量測點有隔熱泡棉包覆,需切開一小塊

以超音波流量計進行流量及溫度量測;泵輸

入功率採用量測輸入功率方式。

(b) 其他協助節能計算佐證資料

1. 從純水模組到使用端之管線 layout 工程圖

( 有管徑標示 )

2. 每一台純水模組廠牌、型式

3. 每一台純水模組性能曲線及設計點 ( 如有 )

4. 每一台純水模組電源至二次配電盤,是否

共同匯流排或是一個電源

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

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5. 是否變頻控制,目前操作頻率

(c) 所需設備

設備 數量

功率計

一台,如果所有純水模組接到同

一二次配電盤

數台,如果所有純水模組沒有接

到同一二次配電盤,因此需要量

測數台純水模組輸入功率;或是

一台量數次

超音波

流量計一台,量測一次側出水泵

氮氣系統

(a) 耗能主要自變數量測

項目 單位

各氮氣儲槽泵輸入能量 ( 可能沒有 ) kW各氮氣儲槽泵輸入電能 kW

出氣量 ( 標準狀態 ) m3/hr

(b) 其他協助節能計算佐證資料

1. 從氮氣系統到使用端之管線 layout 工程圖

( 有管徑標示 )

2. 每一台氮氣系統電源至二次配電盤,是否

共同匯流排或是一個電源

(c) 所需設備

設備 數量

功率計

一台,如果所有氮氣系統接到同

一個二次配電盤

數台,如果所有氮氣系統有接到

同一個二次配電盤,因此需要量

測數台氮氣系統輸入功率;或是

一台量數次

超音波

流量計

一台,如果所有空壓機接到同一

儲氣桶 ( 由管線 layout 工程圖判

斷 )數台,如果所有空壓機沒有接到

同一個儲氣桶,便逐一量測 ( 由

管線 layout 工程圖判斷 )

量測實務與改善─以

空壓系統為例

進行耗能基線量測盤查時,基線單位通常以

功率除以流量表示 (kWh/m3),量測時要注意量

測儀器或者管路儀表上的單位須準確對應換算,

才能將系統的耗能基線真實呈現。空壓系統一般

是由三個子系統組合架構而成,包括空壓機、儲

氣筒與乾燥機,在量測計算系統耗能時,量測耗

電量需以夾式功率錶勾取系統電盤紀錄耗電功率

值 (kWh),確認電盤配線為三相三線或三相四線

而有不同的勾取記錄方式;特別注意的是該作業

為電力活線作業,需要確認不會影響現場製造並

謹慎做好量測人員安全防護才可進行施測。掛表

期間若現場製程穩定,可量取二至數小時時間即

可代表該系統的耗能基線,若製程不穩定則量測

期間需跨越至少數個穩定製程週期以獲得較客觀

之能耗數據;若功率表配有量測功率因數 (Power

28

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續視野

Factor, PF) 功能,亦可同時確認該系統電盤的

輸出效能,一般建議 PF 值需高於 0.95 確保輸

出電力有效作功。

除了掛表量測耗電量外,需將三個子系統的

耗能個別計算加總;儲氣筒本身僅儲存無耗用能

量,故以量測空壓機與乾燥機能耗為主,計算時

需注意空壓機的單位排氣能量需以理論等熵壓縮

計算;是以水冷或氣冷冷卻空壓機,乾燥機需確

認是否有冷凍或加熱能量;量測空壓系統流量,

輸出管路需配有插入式流量計量測監控流量,若

無該儀表則通常以外接式超音波氣體流量計量

測,或兩者可同時搭配量測比對。超音波流量計

的原理為當一超音波速在流體中傳播時,流體的

流動將使傳播時間產生微小變化,傳播時間的變

化正比於流體的流速,由此求出流體的流速,以

平均流速乘上管徑面積即可得出平均流量。量

測時須以兩組夾式流量感測器包覆在流體管件兩

側,一組發射超音波源另一組接收,藉由傳送的

時間差計算得出流量,量測架構如圖 1 表示。

架設儀器量測時須注意要先得知待量測之

管徑、管材、管壓,並確認儀器架設點的直管段

至少距離前方 15 倍直徑、後方 10 倍直徑的位

置,以確保架設位置管內為完全發展流體,量測

不會受擾流影響。

經量測發現,壓縮空氣系統估計有 80% 能

源浪費,主要耗能缺失有洩漏、管網壓損等等,

改善及預防方向大致歸納如下:

1. 電力供應加裝電容器以提升功率因數 (PF),

電容性負載會產生越前電流,較電壓越前最

高90度相角,可完全抵消電感性之無效電力,

使電機設備之電力輸出有效作功,如此可減少

電力系統之損失。

2. 定期以超音波測漏儀檢測管路洩漏,其原理為

管路若有洩漏現象,在洩漏處的孔洞會產生氣

體紊流現象,紊流流體摩擦將會產生超音波高

頻噪音,檢測儀器則利用可以擷取超音波頻率

的偵測器,將其頻率轉換成人耳或儀表上可監

聽的音波而查得洩漏點。

3. 加強設備使用端管路補漏,可降低空壓機負

載。

4. 透過正確選用、維修保養與縮短管線,可降低

儲氣桶到使用端壓差控制在 10% 以下。

感測器 管壁 內襯 管道

圖 1

Sustainable Industrial Development Quarterly

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5. 設備使用端設置小型儲氣罐,可降低空壓系統

供應端的壓力,使空壓機降載運轉而達到省

能。

結論

進行 ISO 50001 能源規劃建置,應優先建

立能源基線 (Energy Baseline) 盤點並使用在先

期能源審查中,評估及鑑別適合於企業能源使用

資料及資訊。確保在規劃期間監督、量測與分析

決定能源績效作業的關鍵特性,包括能源審查的

輸出、重大能源使用狀況、能源使用及消耗、相

關變因之間的關係、能源績效指標及達成目標與

標的行動計畫的效率等。能源管理績效檢查目的

是要取得系統在節能措施實施前的耗能量,以及

評估節能措施在實施後,在同樣的系統運轉條件

下,推估沒有節能措施時系統的耗能狀況。假若

基準線的耗能量不能透過量測儀器直接量測得

到,而須透過其他的方式求得,節能績效的計算

結果將產生爭議。因此,節能效益驗證模式的選

用將對於節能效益計算結果產生極大影響。故

此,能源管理之量測與驗證須採用國際公認的節

能效益驗證標準,並由專業合格顧問指導企業針

對電力、鍋爐、空調、壓縮空氣、冰水主機、排

氣…等設施定期進行能耗變化及目標達成的分析

等。藉由監督、量測與分析關鍵特性如能源剖面、

重大能源使用狀況、達成能源目標與標的行動計

畫等指標效率,以期達成及符合能源管理 PDCA

建置之要求項目。

參考資料 :

1. ANSI/MSE 2000: 2008, A Management

System for Energy.

2. BS EN 16001: 2009, Energy management

systems. Requirements with guidance for

use.

3. GB/T 23331:2009, 能源管理体系要求。

4. IPMVP, In ternat iona l per formance

measurement and verification protocol-

Concepts and Options for Determining

Energy and Water Savings Volume I.

5. ISO 50001: 2011, Energy management

systems -- Requirements with guidance

for use.

6. 趙宏耀,「如何驗證節約能源成效“」,綠基

會通訊,2006。

30

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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資源循環資料庫平台之現況與展望

吳盛忠 / 行政院環境保護署廢棄物管理處 處長 ▲

呂穎彬 / 工業技術研究院 推廣經理

前言

早在 1987 年聯合國世界環境與發展委員會

開始定義永續發展後,OECD 於 2004 年成立

永續物料管理小組,運作至今,著眼於物料、生

產力與環境之有效利用;日本三度修訂循環型社

會基本法,更注重 3R 中的減量 (Reduce) 與再

使用 (Reuse),歐盟近來也由英國麥克阿瑟基金

會發起,於 2014 開始進行循環經濟 (Circular

Economy),由生物循環與工業循環為主,重新

思考經濟運作模式。政府如何以生命週期觀點找

出整合性的解決方案,由「搖籃到墳墓」全程監

督環境衝擊轉為「搖籃到搖籃」資源管理全面調

控的思維,減少原物料的開發與使用,也降低相

關的環境衝擊。

面對資源匱乏與其未來產業經濟和環境之衝

擊,我國在未來資源管理方式應有更系統性的資

料收集整理方法與各部會之間的合作的機制。舉

例而言,如發電業、水泥業、鋼鐵業與半導體業

就有彼此依存的關係,如圖 1 所示。

在經濟持續成長下,火力發電估計會持續增

加,煤灰量也會因而上升,煤灰衍生的飛灰水泥

為水泥替代料,部分脫硫石膏也藉水泥業去化。

若水泥業減產,大量物料將減少其去化管道,產

生潛在的環境問題。由半導體業投入的氟化鈣污

泥,或由水泥業去化,或為人工螢石,由一貫作

業煉鋼製程應用。

假設未來趨勢可能優先使用廢鋼鐵,少用一

貫作業煉鋼,加上水泥業減產,則氟化鈣污泥將

失去兩個主要去化管道,未來可能面臨產量無法

擴充或關廠等壓力,勢必需要新的去化管道,或

修改製程以減少氟化鈣污泥之產生。而電弧爐煉

鋼爐渣所含的重金屬等物質,反而較高爐石 / 轉

爐石等,需更前瞻之資源化技術且遭遇更複雜的

法規問題,而形成新的資源利用問題。

大部分的物料循環問題都有這種跨部門的特

性,如果這類關鍵物料的資訊可以讓政府相關的

Sustainable Industrial Development Quarterly

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權責部會在同一個資料庫平台上取得並討論,以

數據為決策基準,可更有效解決問題。

資源循環資料庫建置

基礎

在環保署推動的永續物料管理推動計畫下,

藉由各部會之協助,開始以環保署廢棄物管制中

心的資料為基礎,再整合其他部會相關資訊組成

基本的資源管理內容,再另外收集整理其他污染

排放、物料價格、環境衝擊係數等,建置資源循

環資料庫,並發展國家層級指標趨勢與分析系統

功能和國家級物質流指標資訊公開網頁,且將主

計總處的 52 部門產業關聯擴充為 68 部門之國

家資源型產業關聯表,示意圖如圖 2,目的在於

聯結不同產業部門間之相關物料資訊,找出物料

需求的根本原因 (Root Cause),目前主要資料

介接架構如圖 3 所示。

資源循環資料庫平台以總體物料角度為主,

加上永續物料管理觀點,介接各部會之資料源,

主要為原料、產業、廢棄資源及再利用整體生命

週期相關資訊,共可分為三大類:

1. 自然資源:介接我國有關能資源投入資訊,包

括農委會的農業統計年報、能源局的能源統計

資料、關務署的進出口資料、礦務局的非金屬

礦物統計資料,並引入主計總處產業關聯表作

為自然資源部門分布的參考。

2. 產業基礎資訊:介接產業產值基礎資訊,主要

參考主計處目前最新之 2011 年的投入產出資

料。

3. 廢棄資源與再利用:包括各廢棄資源種類、數

資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制度推動及系統功能提升專案工作計畫」,2015

圖 1 物質流觀點看產業相依狀況 ( 物質總量為概數 )

32

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

鋼鐵業

原料:鐵礦石 (3000 萬噸 )、石灰石

廢棄物:高爐石 (250 萬公噸 )產品:鋼、鐵

水泥業

原料:石灰石、石膏

產品:水泥 (800 萬噸 )

發電業

原料:煤 (6000 萬噸 )廢棄物 / 副產品: 煤灰 (450-600 萬噸 ) 脫硫石膏 (250 萬噸 )產品:電力 (2300 億度 )

半導體業

原料:矽晶片

廢棄物 / 副產品: 氟化鈣污泥 / 人造螢石

(2.7 萬噸 )產品:IC

煤灰、脫硫石膏

人造螢石

電力

爐石 電力

(56 億度 (TSMC)

電力

氟化

鈣污

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永續論壇

人物專訪

永續視野

資源管理內容事業廢棄物申報系統

( 環保署事業廢棄物管制中心 )

農業生產統計 ( 農委會 )能資源投入

能源平衡表 ( 能源局 )產業基礎資訊

● 68 部門基礎資訊● 需求資訊● 技術資訊

進出口資料 ( 關務署 )

廢棄資源與再利用

非金屬資料 ( 礦務局 )

污染排放資訊

產業關聯表 ( 主計總處 )

物料價格資訊

環境衝擊係數

環保署

廠商調查 / 關務署

歐盟

量與目前已有成熟再利用管道的再利用資源。

資源循環資料庫─對

外公開部分

循環資源資料庫平台之首頁介紹永續物料管

理內涵及推動效益,其中國家級物質流指標及綠

色國民所得帳之廢棄物排放帳為公開資料,故可

透過此頁進入。而指標與趨勢分析系統及其他功

能則具使用者管理機制,需以帳號密碼登入,目

前這部分權限僅開放給各部會使用。

資料來源:行政院環保署,「規劃推動永續物料管理制度專案工作計畫」,2014

圖 2 國家資源型產業關聯表示意圖

資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制度推動及系統功能提升專案工作計畫」,2015

圖 3 永續物料資料庫相關資料來源與主要架構

進口

45 自然資源

RMI

國產

4 大類物質

DMI

資源投入

產業活動

廢棄資源

產出

一般廢棄物

有害廢棄物

資源

家戶消費 政府支出 出口

需求影響供給

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產業的分布圓餅圖,圓餅圖上也可顯示各扇型區

域的定義,其主要目的在於易懂易用。

在此頁面的規劃,可直接進入觀看廢棄資

國家層級物質流指標公開成果頁面如圖 4,

公開我國物質流七大指標,含資源生產力 (RP)、

循環利用率 (CUR)、直接物質投入 (DMI)、國內

物質消費 (DMC)、直接物質輸出 (DMO)、國內

污染排放 (DPO) 及環境負荷密度,並於最上方

有物質流分析架構圖與指標的定義。點選其中各

相關指標,頁面將自動跳轉至各指標數據,除有

圖形之呈現外,亦可點擊收合明細資料表,展開

實際數據。期望透過此類資訊公開,讓民眾了解

目前的物質流使用、廢棄排放與循環情形。

為回饋主計總處提供資料介接,針對廢棄物

排放帳部分,將建立自動化處理程式,每年自動

更新排放帳計算結果於網路頁面,如圖 5,可提

供主計總處下載,作為綠色國民所得帳編製與討

論之用,同時也可供民眾或研究單位使用。

資源循環資料庫─政

府部會使用部分

政府部會所使用的首頁規劃,是以國家資源

型產業關聯表為基礎,建置國家級指標與趨勢分

析資訊展示系統雛型,協助分析者了解我國物料

於特定產業上的使用效率及其去化管道是否有明

顯問題存在,並分析廢棄物及再生料之供需關係

以解決問題。

展開整體系統架構層次圖,系統主要分為原

料、產業、廢棄資源三大模組,如圖 6,首頁展

示著十大廢棄資源、四大類物質、廢棄資源十大

資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制

度推動及系統功能提升專案工作計

畫」,2015

圖 4 國家層級物質流指標頁面

資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制

度推動及系統功能提升專案工作計

畫」,2015

圖 5 廢棄物排放帳資訊回饋建置示範

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產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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人物專訪

永續視野

源、四大類物料及產業相關的詳細總體資料。也

可針對特定的產業、物料及廢棄資源的個別資

料,例如圖 6 之十大廢棄資源之中的無機性污泥

(D-0902),可直接導入圖 7 之廢棄資源模組頁

面,展示歷年之無機污泥產量 ( 左上 ),產出產

業來源 ( 右上 ),並選取單一產業與其他廢棄資

源產出數量比較 ( 左下 ),也可以展示透過產業

關聯表計算所得之直接、間接產出產業來源 ( 右

下 ),即無機污泥產出的根本原因,並據以擬訂

抑制無機污泥之政策或提早規劃其再利用計畫。

原料模組頁面,則提供總體物料的歷年進出

口情形,每組數據都可以勾選圖例來隱藏或展

現,以清楚地提供個別數據,及主要物流在不同

年度與在關鍵產業中的使用分布。

產業模組頁面可由左上角選擇不同的產業,

以研析全體產業或個別產業的物料使用、主要的

廢棄資源、內外銷比例,及透過產業關聯表計算

所得之直接、間接產出物料需求,即物料需求的

根本原因。決策時只知道有多少資源物料需求或

廢棄物產生是不夠的,但在此可提供產業對物料

供應與廢棄物的相對關係,藉此掌握根本原因後

才可往上游追溯針對產源解決問題,這對跨部會

合作特別重要。

未來展望

目前整個資料庫,如空污、水污及溫室氣體

資料主要仍在國家層級尺度,希望未來可向主管

機關索取更細緻資料,以深入擴展至產業層級,

整合產業公會或民間調查等資料,做更細緻的產

業層級分析。

資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制

度推動及系統功能提升專案工作計

畫」,2015

圖 6 原料、產業、廢棄資源三大模組系統頁面

資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制

度推動及系統功能提升專案工作計

畫」,2015

圖 7 廢棄資源模組系統頁面

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資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制度推動及系統功能提升專案工作計畫」,2015

圖 8 從砂及礫的物料流向找出 SMM 相關作為或機會

水利署:

砂石開採量管制

公共工程委員會:

爐石 ( 渣 ) 再利用

內政部及縣市政府 : 改善空屋使用率

經濟部:

推廣預鑄混凝土產品

水利署:

砂石開採量管制

營建署:

再生綠建材

另外為掌握產業資源使用效率現況,產業層

級系統需制訂資源相關評估指標,掌握資源使用

趨勢,以利設定管理目標方向。初步試作資源及

廢棄物於產業間之流向流量分析功能,以桑基圖

(Sankey Chart) 方式呈現,可顯示產業間供應

鏈的需求量,愈寬代表需求量愈大。主要功能為

考量產業間經濟活動,推估資源於各產業間流動

情形,協助決策者更易尋找問題發生關鍵點,及

可能輔助的決策,亦可針對有疑慮處配合調查輔

助,了解原料與廢棄物料之真實產業需求、直接

與間接排放原因、處理方式及可能瓶頸。

如圖 8,最左邊物料的產源產量,寬度反映

流向右側下游產業或最終消費端之流量,以砂石

為例,砂及礫主要先投流向營建工程以及水泥

業,然後再繼續流向最終使用端的建築或公共工

程、以及各需要的建材之產業。搭配各部會可能

之政策作為,將有利於未來部會合作綜整規劃全

國永續物料管理之行動。

廢棄物料的預防減量源頭系統之分析圖樣式

亦類似,如圖 9,以煤灰作為主題分析之系統,

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產業的能資源管理

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永續視野

將產業連結至各種燃煤的活動及其源頭驅動力,

最左側向右流量的寬度反映煤灰之年總產量,然

後再向右可以看出煤灰主要的產出產業,包括電

力及蒸氣、其他化學材料、化學製品、石油化工

原料及造紙產業等。圖中可見這些產業燃煤之驅

動力主要是下游產業 ( 圖右半部 ) 的需求,以及

目前技術對於煤的依賴性。事業體、相關政府部

門與專家得以此圖為基礎,一起討論源頭減量及

驅動力減輕的策略,評估其推動的合適性及配套

措施。

目前的資源循環資料庫平台已經完成兩個功

能,分別是「大宗物料產業流向系統」,以及「廢

棄物料預防減量源頭系統」,未來可再增加「物

質足跡追蹤系統圖」以及「物料價值鏈流布系統

圖」。

圖 10 為物質足跡追蹤系統圖的概念圖,以

營建工程業為例,已知其為物質足跡最大之產

業,本身物質需量為 7,200 萬噸,但加上原物料

製造所需額外物料,累積物質足跡大於 11,737

萬噸。倘要減少物質足跡,則需要檢視上游產業

資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制度推動及系統功能提升專案工作計畫」,2015

圖 9 從燃煤活動及其源頭驅動力找出 SMM 相關作為或機會

台電:

增加再生能源比例

能源局:

節約用電

經濟部:

燃煤鍋爐→

天然氣鍋爐

公共工程委員會:

鼓勵公共工程使用摻配

煤灰之水泥

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資源物料之使用使情形;該圖指出營建工程上

游供應鏈使用資源之主要產業,並標示上游產業

所貢獻之物質足跡量 ( 運用環境投入產出分析估

算 ),結果顯示上游供應鏈中貢獻較大的是鋼鐵

業與水泥業。如果能以再生資源取代自然資源,

就能降低產業鏈之物質足跡,已知鋼鐵業主要的

資源需求為鐵礦砂與煉焦煤,而水泥業主要的原

料是水泥礦、矽砂等,整體鋼鐵業可藉由提高廢

鋼煉鋼之比例來降低物質足跡,而水泥業可調整

原料比例,運用水淬高爐石或煤灰 ( 飛灰 ) 來取

代一定比例自然資源之原料投入。

運用資料庫中的資料,也可描繪出 2011 年

鋼鐵循環的物質流,如圖 11,我國鋼鐵原料物

質流,初步加工的產品有 1/4 比例出口 ( 向右的

流線 ),其他進入我國產業持續加工或使用,後

續加工的產品又有許多比例是為出口 ( 向右的流

線 ),國內使用最大的流向是民間營造,需要大

量的鋼筋鋼構,這些在建築工程中的鋼鐵未來是

大量的都市鐵礦,相較之下,目前國內廢鐵的年

產量無法滿足電弧爐的生產量的需求,仍有許多

的廢鐵來自進口。

結合多種鋼鐵物料的價格資料,可做出鋼鐵

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產業的能資源管理

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金屬製品

14 萬噸

資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制度推動及系統功能提升專案工作計畫」,2015

圖 10 分析營建工程業之物質足跡尋找上游產業減少資源需求機會

足跡 >583 萬噸

足跡 >63 萬噸

鋼鐵

43 萬噸

其他金屬

6 萬噸

輸配電

12 萬噸

足跡 >26 萬噸

其他金屬

9 萬噸

鋼鐵

5 萬噸

金屬礦產 上游水泥 上游產業

下游產業

上游產業

187 萬噸 483 萬噸

鋼鐵 水泥

276 萬噸 3,293 萬噸

上游鋼鐵

營建工程

非金屬礦物 製品   120 萬噸

7,200 萬噸

89 萬噸

足跡 >3,865 萬噸

累計足跡 >11,737 萬噸

向上游追溯

物質足跡來源

向上游追溯

物質足跡來源

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資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制度推動及系統功能提升專案工作計畫」,2015

圖 11 台灣的鋼鐵循環

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共享、交換

維修、再使用

再製造

資料來源:行政院環保署,「永續物料管理制度推動及系統功能提升專案工作計畫」,2015

圖 12 台灣的鋼鐵價值鏈

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產業的能資源管理

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永續視野

循環的價值鏈,如圖 12,可藉此找出資源生產

力提升或資源價值減損改善的環節。若從循環的

價值來看,現在主要大的流向是回到電弧爐再煉

成鋼材,屬於價值較低的循環,相較起來,國際

上在推行的循環經濟指出共資源共享、維修、再

製造,更可以維持鋼鐵的價值,並減少循環過程

所需投入的能源和污染。目前國內鋼鐵製品共

享、維修、再製造的資料較有限,可能產業規模

也小,未來可對相關產業鏈進行調查,取得更多

資料,並鑑定提升循環料品質價值的物料管理策

略。

價值鏈分析需嚴謹的產業與技術知識,需專

業人員來描繪系統架構,目前尚不易單靠電腦自

動分析,就可產出正確的結果。但目前的資料庫,

已經將此分析的基礎資訊整合,可供未來的專業

人員選定物料進行價值鏈分析,研擬其循環策

略。

結論與建議

由廢棄物有效管理的邏輯進化成資源循環邏

輯已是未來的趨勢,而過去之廢棄物管理,經

常以一連串事件為契機,提升相關管理方式,

例如 2000 年旗山廢溶劑事件後,於當年度建立

事業廢棄物管制中心,2009 年大坪頂非法廢棄

物棄置事件發生後,建立非法廢棄物棄置管理

系統等,屬事件驅動管理模式。在此資訊化時

代,配合政府既有的法令與豐富的資訊系統,應

由事件驅動管理模式進步到資訊驅動管理模式

(Management by Incidents to Management

by Information);無論是解決物質流所產生的

問題,或是未來產業發展的規劃,都建議應該有

資料庫平台來提供數據、技術或物質流的去化條

件,引領決策者進行管理或擬定未來策略,並帶

領產業朝資源循環與永續的方向發展。

建立類似此種跨部會資料庫平台有助於事件

預防,更重要的是可讓未來跨部會資源循環政策

的有效整合推動,避免可能有用的資源物被不當

棄置,而非事件發生後再因應。

未來如再搭配毛治國院長的科技三箭「開放

資料、大數據、群眾外包」的觀念,讓學研單位

或民間高手,參與數據之整理與分析,目前已有

g0v.tw 零時政府將政府相關公開數據整理為簡單

易懂的圖表,未來可開放更多資訊,外界可整理

出更多資源循環的分析圖表或永續物料管理的政

策提案。

對民間,可透過物質指標的計算與公開,讓

一般民眾可了解各種物質流指標,增加民眾的參

與,進一步推廣資源循環的概念;產業也有機會

利用這些數據,開發創新的商業模式或環境友善

製程,發展出充分循環資源之永續新事業;對政

府而言,則可依據不同的資訊工具與溝通平台,

擬訂各種的資源循環政策,提高資源生產力,並

尋找新的物料永續管理機會與作法。

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參考文獻

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en.htm , 2015.

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chain,"2014.

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(organic) materials, p.78. 2013.

4. Ellen MacArthur Foundation,“Towards

the Circular Economy – Economic and

business rationale for an accelerated

transition,"2013.

5. Ellen MacArthur Foundation,“Towards

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及系統功能提升專案工作計畫」,2015。

7. 行政院環境保護署,「規劃推動永續物料管理

制度專案工作計畫」,2014。

8. 行政院環境保護署,「永續物料管理制度與

相關運作機制規劃及推動專案工作計畫」,

2013。

9. 財團法人中華經濟研究院,「研編 98 年度及

99 年度工業及醫療廢棄物排放帳」,2011。

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產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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人物專訪

永續視野

工業廢水回收再利用策略探討

前言

隨著氣候變遷加劇,近年面臨之抗旱挑戰更

顯嚴苛,在未來區域水資源利用總量管制之政策

趨勢及各標的用水相互競爭的背景環境下,積極

尋求產業節水方式與提高水回收利用,為減少衝

擊並促進產業永續發展不可或缺的一環。

國內工業主管單位自 2003 年起即針對用水

密集、高耗水產業與用水大戶進行節水輔導作

業,配合工業用水多元化、廢水回收再利用研究、

用水管理系統推動、節水技術宣導、技術研發及

國際合作技術引進等,工業用水回收率已逐步提

升。惟在低水價的環境下,重複利用率提升已達

瓶頸,因此必須擴大辦理節水、提供實質減量誘

因及行政管制等積極作為,工業用水回收率才能

持續提升。

延續過往推動節約用水之經驗,參考先進國

家推動工業用水回收之進展,並考量國內未來產

業發展需要,本研究回應行政院政策目標,提升

工業用水回收率達 80% 為依據,期能營造產業

穩定發展環境,朝向產業低耗水、高生產力時代

邁進。

國內工業用水限制及

國內外用水比較

工業用水限制

國內工業自 1970 年代起急速發展,迄今已

約 40 年,期間由傳統產業逐漸轉型為高科技產

業,工業發展帶來產值且增加國民所得,也增加

了工業用水量之需求。然而,因國內原有各標的

水資源水權分配調整不易,加上傳統水源開發遭

遇抗爭,工業用水分配量受限,廠商新設廠屢屢

遭遇無水可用之困境,其現況為:

1. 工業產值占國內總產值的 50% 以上,但用水

分配卻僅占約 1 成。

2. 水利法規定用水優先順序為:(1) 家用及公共

給水、(2) 農業用水、(3) 水力用水、(4) 工業

陳筱華 / 財團法人環境與發展基金會 副總經理

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用水、(5) 水運及 (6) 其他,工業用水之供應相

當吃緊。

為因應此一困境,工業主管單位則積極推動

工業節約用水、廠內水回收、廠間用水媒合、自

主水源開發等工作,此舉對於降低水資源需求已

稍有成效。然而,經與鄰近之日本比較,國內之

工業取用 ( 補給 ) 水量已屬於節約型。當然,若

持續推動工業節水,除可因應綠色生產之全球趨

勢外,亦可降低廢污水排放量,減低水污染之負

荷。

工業產值與取用水量

經比較我國與日本之工業產值及取用水量 (如

表 1) 可知,我國工業產值與日本相比為 1:4.95,

而工業取用水量為 1:5.81,取水量較日本相對

少。另,國內工業用水回收率較日本低,主因為

水回收遭遇成本瓶頸。因此:

(1) 國內工業取用水量與日本比較,屬節約型。

(2) 國內水回收率提升可減輕供水 ( 補給水 ) 及污

水處理壓力。

用水標的與補給水量

1. 用水標的

圖 1 為日本之水資源用水標的分配情形。由

圖 1 可知,日本水資源標的分配比例為:農業

66%、生活 19%、工業 15%。而國內之水資源

用水標的分配情形則為:農業 70% 、生活 20%

、工業 10%。

2. 工業補給水量

圖 2 為日本工業用水之補給水量與回收水量

比例。由圖 2 可知日本回收水量 79%、補給水量

21%,亦即日本工業用水僅 21% 來自外來補充

水量,其他 79% 水量來自廠商自行回收。

國內工業用水補給水量與回收水量比例為:

回收水量 65.8%、補給水量 34.2% (2010 年 )。

因此,歸納上述分析可知:

(1) 日本以 15% 之水源量補充工業用水之 21%

(2) 國內以 10% 之水源量補充工業用水之 34.2%

單位產值用水量與工業用水回收率趨勢

因超抽地下水造成地層下陷,日本於 1965

表 1 工業產值及工業取用水量分析 ( 中、日比較 )

國家 工業 ( 製造業 ) 產值 (NT$ 兆元 ) 工業取用水量 ( 又稱補給水量,億噸 / 年 )

中華民國 17.1 17.5

日本 84.7 101.6

比例 1:4.95 1:5.81

註:以 2010 年為基準,日元匯率以 1 日元 $ = 0.3 NT 計算

資料來源:行政院主計處、經濟部水利署、經濟部工業局

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產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續視野

年起推動產業水回收,迄今水回收率接近 80%

( 如圖 3),日本工業用水回收率進展如圖 4。

經比較單位產值用水量可知,國內與日本相

近,國內工業區則較日本低。另,日本工業用水

回收率於 1977 年到達 70% 後,迄 2011 年始

達 79.4%,顯見水回收率提升有經濟性、技術性

關卡限制。

國內工業用水需求趨勢比較

國內水利署預估工業用水需求量於 2021 年

漸趨飽和,但於 2011 年~ 2021 年間增長快速,

每年增長達 2%。經比較水利署之用水需求成長

資料和國內水回收率提升目標可知:

1. 水利署之用水需求預估工業取用水量民國

2031 年較 2011 年上升 13.8%。

2. 工業節水目標 ( 行政院研擬 2031 年水回收率

達 80%),透過節水手段補充用水量恐無法滿

足工業取用水上升趨勢 (13.8%)。

工業用水特性分析

若工廠完全未進行水回收,則工業生產之用

水量即為取用水量。然而,一旦工廠進行水回收

利用,工業生產之工業用水量則包括取用水量及

回收水量。於現行要求廠商進行用水回收之情況

下,所有工業用水管理指標及方式均應以「總工

業用水量 ( 取用水量+回收水量 )」為依據。

產業別用水特性分析

1. 工業取用水量集中於特定產業

123, 15% 27.5, 21%

546, 66% 129.8

155, 19%

102.3, 79%

單位 : 億 m3/ 年 單位 : 百万 m3/ 日

工業用水

生活用水

農業用水

補給水量

回收水量

圖 1 日本之水資源用水標的分配

圖 2 日本工業用水之補給水量與回收水量比例

資料來源:出所 ) 国土交通省水管理 国土保全局

水資源部「平成 23 年度版 日本の

水資源」

資料來源:平成 21 年工業統計表 ( 用地 用水編 )

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圖 3 日本單位產值用水量與工業用水回收率趨勢分析

圖 4 日本工業用水回收率進展 (1965-2011 年 )

資料來源: 1.「日本 2011 年工業調查統計」,日本投資環境簡介,經濟部技術處;2. 「平成 22 年用

地 用水編」,日本經濟產業省。

資料來源: 1.「日本 2011 年工業調查統計」,日本投資環境簡介,經濟部技術處;2. 「平成 22年用地 用水編」,日本經濟產業省。

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產業的能資源管理

永續產業發展季刊

工業用水回收率

單位產值用水量(

噸/

億日元)

單位產值用水量約為:

1.0 萬~ 1.5 萬噸 / 億元 NT

回收率 =( 回收水量 / 需要量 )× 100(%) 需要量 =( 原水補姶量 )+( 回收水量 )

回收率 工業用水需要量

回收水量

原水補給量

( 百萬 m3 / 日 ) 淡水補給量 回收水量 回收率

單位產值用水量

水回收率

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永續視野

經分析,國內之六個大用水產業為:化材業、

電子業、造紙業、基本金屬業、紡織業、石油業

( 如表 2)。而化材業、電子業用水量占全國總用

水量超過 50%;六個大用水產業取用水量約占

總工業取用水量之 85%。

2. 取用水量集中於廠內特定用途

經彙整國內工廠用水資料,取用水量集中於

製程及冷卻用水。其中,製程用水約占 48.2%,

冷卻用水補充約占 40.5%,鍋爐用水補充約占

8%,民生用水約占 3.3%。

3. 各行業用水標的比例不同

經彙整國內工廠取用水資料,由用水標的分

析可知,冷卻用水量占大宗 ( 標的比例高 ) 之行

業包括:食品、化材、塑膠、非金屬、基本金屬、

電力及電子等 ( 如圖 5)。

4. 大用水產業水回收率仍低

經調查分析統計,國內水回收率較低之大用

水產業包括:紡織業、石化業、非金屬礦物製品

製造業、電子零組件製造業。

5. 國內優先推動節水產業分析

圖 6 為日本各產業工業補水量分析。由圖 6

可知,日本補水量大的產業為:造紙業、化學工

業,與國內之大補水量產業 ( 化材、基本金屬、

紡織、電子、非金屬、石化 ) 相差甚多。

圖 7 為日本各產業水回收率分析。由圖 7 可

知,日本水回收率高於全產業平均值 (80%) 的

產業為:機械製造業、鋼鐵業、石油石炭業、化

學工業。由圖 7 之說明可知,造成產業水回收率

高或低之原因為:

(1) 機械製造、鋼鐵、石油石炭製品、化學工業

等水回收率高 ( 因冷卻水用量大 )。

(2) 食品、造紙、纖維等 水回收率低 ( 因洗淨水

用量大 )。

經與日本比較,國內除基本金屬業、造紙業

表 2 國內前六大用水產業分析

二位碼 行業別占總用水量比例

合計 1,000CMD 以上用水戶 2,500CMD 以上用水戶

18 化材業 30.8% 29.5% 27.9%

26 電子業 22.5% 16.5% 11.3%

15 造紙業 12.2% 11.9% 11.4%

24 基本金屬業 8.4% 7.6% 7.0%

11 紡織業 6.2% 4.5% 3.2%

17 石油業 4.9% 4.8% 4.8%

小計 85% 74.8% 65.6%

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 47

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圖 5 國內各行業用水標的比例分析

圖 6 日本各產業工業補水量分析

0% 20% 40% 60% 80% 100%

冷卻用水 鍋爐用水 製程用水 洗滌用水 生活用水

食品

紡織

造紙

化材

化學

塑膠

非金屬

基本金屬

金屬

電力及電子

運輸

其他

48

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

資料來源:国土交通省水管理 国土保全局水資源部「平成 23 年度版日本の水資源」

國內工業區補給水量順序:

化材、基本金屬、紡織、電子、非金屬、石化

補給水量ベース

食品 鋼鐵

纖維電器

化學工業造紙、紙加工

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永續視野

外,大用水產業之水回收率均低於日本,而紡織

業水回收率與日本差距最大,且其冷卻用水量相

對不大,冷卻水回收對於提升國內紡織業用水回

收率助益有限。因此,國內節水推動優先順序可

建議為:紡織業、石化業、非金屬業、電子業、

化材業。

大用水戶用水特性分析

1. 工業用水量集中於大用水戶

根據經濟部 2013 年工廠校正暨營運調查報

告之統計,全台灣共有 78,005 家營運中工廠,

將各廠商之用水量自大到小排序,並進行累積分

布分析 ( 如圖 8)。由圖 8 可知,每日用水量 1,000

噸以上工廠有 370 家,其累積用水已占總用水量

達 80%,每日用水量 2,500 噸以上工廠有 170

家,其累積用水占總用水量達 70%。因此,若

能有效掌握上述門檻值以上之工廠,則可有效掌

握全台產業用水耗用情形。

另,由 2015 年產業園區之統計亦可知,

產業園區內取用水量> 100 CMD 之廠家,取

圖 7 日本各產業水回收率分析

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 49

資料來源:国土交通省水管理 国土保全局水資源部「平成 23 年度版日本の水資源」

水回收率

纖維

化學工業

食品

造紙、紙加工

鋼鐵 機械製造石油石炭

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用水總量占總取用水量之 90%。取用水量>

500 CMD 之廠家,取用水總量占總取用水量之

80%。取用水量> 1,000CMD 之廠家,取用水

總量占總取用水量之 72%。

2. 產業發展用水量趨勢

為了解國內工業大用水戶之未來用水趨勢,

國內於民國 2014 年針對大用水戶進行用水問卷

調查,以進行產業發展趨勢及用水量預估。經以

問卷方式針對大用水廠商進行未來產量及產值、

各季產量變化及未來用水量預估調查。上述資料

可判斷各產業之年產量、年產值和用水量之關係。

表 3 為各產業預估工業取用水量需求變化之

情形。由表 3 可知,未來 3 年,工業用水需求量

將可能上升 4%。

3. 行政措施干預與用水量

為了解行政措施對工廠及產業用水量影響,

亦以問卷方式蒐整廠商對於用水成本調升 ( 水價

調升 + 開徵耗水費 )、納管水費調升、開徵水污

費等措施實施之用水量改變意願,作為預估未來

需用水量之依據。

表 4 為各產業大用水戶預估受行政干預 ( 水

價調升 + 開徵耗水費,用水費用調漲 50%) 下,

工業取用水量需求變化之情形。由表 4 可知,用

水費調漲,對用水量無影響。

表 5 為各產業大用水戶預估受行政干預 ( 工

業區廢水排放納管費用調漲 50%) 下,工業取用

圖 8 工業用水量及廠家數累積分析圖

50

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

100%

90%

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%1 10 100 1000 10000 100000

用水量累積百分比

工廠累積家數

2500CMD 以上 170 家,

占整體用水 70%

1000CMM 以上 370 家,

占整體用水 98%

1000CMD 以上 370 家,

占整體用水 80%

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水量需求變化之情形。由表 5 可知,納管費調漲

50%,對用水量無影響。

表 6 為各產業大用水戶預估受行政干預 ( 開

徵水污費,費用調漲 50%) 下,工業取用水量需

求變化之情形。由表 6 可知,開徵水污費,用水

量明顯減少。

另,經檢視國內 26 個二位碼製造業之大用

水戶對於未來工業取用水趨勢調查之結果可知,

大部分產業於未來三年取用水量均預估增加,

但,若以行政干預,大多數產業則選擇降低用水

需求。然而,即使採取行政措施干預,仍有少數

產業不考慮用水減量,包括:石化業、醫藥業、

塑膠業、電子業、電腦光學業等。

工業節水策略評析

經前述之分析,可依大用水產業及大用水戶

分別研擬節水策略。此外,因國內有「產業園區」

之行政組織,針對「產業園區」研提節水策略亦

有必要。

節水策略評析-大用水產業

1. 針對冷卻用水量大之低回收率大用水產業 ( 化

材、電子、非金屬、石化 ),檢討冷卻水回收

效率,研擬產業水回收策略。

2. 針對其他低回收率大用水產業 ( 紡織 ),檢討

製程水回收效率、管末排放水回收效率,研擬

產業水回收策略。

3. 針對回收率表現優良之產業 ( 造紙 ),檢視其

持續執行之績效。

4. 水回收率提升需增加回收水量,增加水量之產

業分配仍需規劃及討論。

節水策略評析-大用水戶

1. 國內產業發展用水量上升趨勢明顯,行政措施

( 用水費調漲、納管費調漲 ) 可將原本產業發

展之4%漲勢調降3.6%~4.3%,可考慮使用。

2. 行政措施 ( 開徵水污費 ) 可將原本產業發展之

4% 漲勢調降 8.3%,似為最有效措施。

3. 針對產業發展用水增量大、或行政措施干預無

效,用水量持續增加產業之大用水戶,可考慮

優先辦理節水輔導 ( 石化、醫藥、塑膠、電子、

電腦光學等 )。

節水策略評析-產業園區節水推動

除上述針對大用水產業、大用水戶之節水策

略外,因產業園區自成一格,節水管理亦可透過

各產業園區節水評比之方式進行。茲就初步規劃

概述如下:

1. 以用水量 / 水回收率分類作為節水推動篩選依

表 7 為產業園區用水量及水回收率分類。由

表 7 可知,第一類產業園區可篩選作為最優先推

動之產業園區。

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 51

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表3 各產業預估工業取用水量需求情形

年度 用水量 ( 噸 / 年 ) 用水量指數 (2014 年 =100)

2014 年 ( 現況 ) 100,925,277 100.0

2015 年 102,894,859 102.0

2016 年 103,649,509 103.5

2017 年 104,950,826 104.0

註: 水量包括自來水及自行取水量,由台灣自來水公司、農委會、水利署等單位提供。調查時間:2014年 8~9 月

表4 廠商未來用水量預估 ( 用水費調漲 50%)年度 水費調漲 50% 之用水量 ( 噸 / 年 ) 指數 (2014 年指數 =100)

2014 年 ( 現況 ) 100,925,277 100.0

2015 年 100,650,400 100.1

2016 年 100,724,602 100.2

2017 年 100,282,955 99.7

表5 納管廠商未來用水量預估 ( 納管費調漲 50%)年度 納管調漲 50% 之用水量 ( 噸 / 年 ) 指數 (2014 年指數 =100)

2014 年 ( 現況 ) 79,729,509 100.0

2015 年 79,410,590 100.1

2016 年 79,490,320 100.5

2017 年 79,091,672 100.4

表6 自行排放廠商未來用水量預估 ( 開徵水污費 )

年度 自排水污費開徵用水量 ( 噸 / 年 ) 指數 (2014 年指數 =100)

2014 年 ( 現況 ) 21,195,768 100.0

2015 年 20,729,461 99.3

2016 年 20,305,545 94.4

2017 年 19,775,651 95.7

52

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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2. 以地下水取用量 / 單位面積用水量作為節水推

動篩選依據

為因應國內地下水抽用零成長之目標,針對

地層下陷地區抽用地下水之產業園區建議優先辦

理節水推動。另,因現行缺水地區之產業園區租

售要求廠商自來水使用量低於 100 CMD/ 公頃,

因此,推動單位面積用水量超標之產業園區節水

亦為重點。

工業節水推動方案

辦理工業用水回收推動方案可分為兩大類,

包括:節水輔導與基礎建構及水源開發及管理。

茲分述如下:

節水輔導與基礎建構

1. 廠商用水效率提升輔導:節水技術人員訓練、

廠商用水效率提升輔導、廠商雨水貯留輔導、

節水技術手冊彙編、加強工業節水宣導等。

2. 廠商用水現況盤查:廠商用水回收率調查、用

水密集產業單位產品用水量及最佳製程水回

收率調查、廠商水足跡盤查揭露查證、旱災緊

急應變研擬、用水備用機制建立、加強重大用

水申請案審查作業、工業區用水平衡圖建置

等。

新興水源開發及管理

1. 工廠用水媒合節水及減排:高風險缺水工業

區廠商節水及回收,釋出自來水供他廠使用、

廠商納管排放水提供鄰廠使用等。

2. 污水回收再利用模型廠試驗及推動:工業區聯

合污水廠放流水再生利用模型廠試驗、工業區

聯合污水廠水再生廠規劃及推動等。

3. 高缺水風險工業區管理:高缺水風險工業區確

認及供需預估、高缺水風險工業區供水方案需

及節水策略等。

結論與建議

1. 國內行政院研訂工業用水回收率,預計民國

表 7 產業園區用水量及水回收率分類

類別 用水量 水回收率 特色

第一類 > 300 萬噸 / 年 < 30% 最優先

第二類 > 300 萬噸 / 年 30% ~ 50% 次優先

第三類 100 ~ 300 萬噸 / 年 < 30% 第三優先

第四類 < 100 萬噸 / 年 < 30% 第四優先

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 53

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2031 年達 80%,然而,提升水回收率所能

提供之補充水量仍無法因應水利署預估之工

業用水增長趨勢。

2. 針對水回收率低之高耗水產業,可引進國外

水回收率增長經驗。檢討回收效率低之原因

包括:冷卻用水蒸散量大及回收效率低、製

程循環水回收率低、管末排放水回收率低等,

若可對症輔導,至少應有 10% 以上之節水空

間。

3. 針對大用水戶,初步調查得知,行政措施可將

原本產業發展之用水增量降低 3.6%~8.3%,

宜再針對各項行政措施之影響進行進一步調

查評析,以制定合宜制度。

4. 國內水資源開發不易,工業用水供水量不足,

除積極推動工業製程節約用水及水回收外,水

權之修正分配亦應積極進行

參考文獻

1. 日本國土交通省水管理、國土保全局水資源

部,日本的水資源,平成 23 年度版,2013。

2. 日本經濟產業省,用地用水編,平成 21 年,

2011。

3. 日本經濟產業省,用地用水編,平成 22 年,

2012。

4. 日本經濟產業省,用地用水編,平成 24 年,

2014。

5. 行政院主計處,102 年產值勞動生產力趨勢

分析報告,2014。

6. 經濟部水利署,102 年工業用水量統計報告,

2014。

7. 經濟部技術處,日本 2011 年工業調查統計,

日本投資環境簡介,2013。

8. 經濟部統計處,「生產價值」,工業產銷存動

態調查,2014。

9. 經濟部水利署,「工業用水統計」,各項用水

統計資料庫,wuss.wra.gov.tw,2014。

54

產業的能資源管理

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我國製造業能源中小用戶能源管

理現況與未來推動作法

謝志強 / 工研院產業經濟與趨勢研究中心 經理▲ 林志勳 / 工研院產業經濟與趨勢研究中心 組長▲ 洪德芳 / 工研院產業經濟與趨勢研究中心 專案經理▲

姚雨欣 / 工研院產業經濟與趨勢研究中心 研究員

前言

過去各國推動產業節約能源主要聚焦於能源

耗用量較高的大型企業,隨著近年大型企業節能

效益彰顯與效益遞減,中小企業節能重要性已逐

漸受到重視。為此,國際能源總署 (International

Energy Agency, IEA) 於 2008 年提出的 25 項

能源效率政策建議中提倡「建立中小企業能源查

核服務體系,針對各行業提供可實施的節能資

訊,以及容易使用的能耗標竿資訊」; 更於 2011

年的修正版中建議「各成員國應發展中小企業政

策與措施,促進中小企業能效提升」。

我國針對產業之能源效率管理與節約能源推

動作法包含依法令規範進行查核與管理,以及非

規範性之節能輔導與教育宣導等;現階段推動對

象則以能源密集產業、能源大用戶,以及用能設

備管理為主。例如依據能源管理法,要求電力契

約容量超過 800KW 以上之大用戶建立能源查核

制度並訂定節能目標及執行規劃。針對以中小企

業為主的 800KW 以下中小型能源用戶,則依

永續能源政策綱領下的節能減碳推動方案,由工

業局與中小企業處來進行節能減碳輔導工作,然

因對象數量龐大且產業類型繁雜,且執行單位分

散,其用能狀況未有完整之掌握,節能法規與措

施亦尚未健全。

為進一步提升能源效率與擴大節能效益,以

因應國際節能減碳趨勢,並強化我國中小企業競

爭力。依 2015 年全國能源會議結論,各界已達

成高度共識,決議「強化中小型能源用戶推動節

約能源工作」,故如何強化中小能源用戶之能源

管理與輔導為重要課題,亦為我國需求有效節流

之必要工作。

於此,本文旨在提出我國製造業中小型能源

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 55

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用戶未來能源管理推動作法建議,內容首先探討

國際中小企業節能推動作法,其次說明我國現

況,最後提出未來可強化推動之方向。

國際中小企業能源效

率提升推動作法

由於中小企業具備節能潛力,再加上國際能

源組織建議,近年來各國政府開始導入更多元的

措施來積極推動中小企業節能。2013 年美國能

源情報署 (Energy Information Administration,

EIA) 指出,「相較於大型工廠,少於 250 名

員工的中小型工廠,每使用一度電就要多支出

30% 的能源成本」。顯示出儘管中小企業整體

耗能較大型企業少,但節能空間與機會卻相對

較高。2014 年歐洲商會亦評估,中小企業約有

10% 至 20% 節能潛力。

歸納國際中小企業能源效率提升推動作法,

除教育宣導外,大致可分為查核診斷與輔導、融

資獎勵兩大類。能源查核診斷與輔導包含確認能

耗現況、盤點節能潛量、建議適切節能措施、與

查核後成效追蹤等工作,在推動上常透過網絡的

方式來進行,以克服企業數量龐大、行業別分散

與企業規模差異大等障礙,並藉此降低交互成

本,提高企業參與意願並提升節能措施導入之執

行率;獎勵融資之目的則在於降低中小企業節能

之前期投資障礙。以下介紹幾項國際中小企業節

能之典範措施。

專案計畫免費或補助中小企業進行能源

查核與輔導

為更有效地推動中小企業節能,政府須提供

更充分的驅動力與專業查核輔導能量。免費或補

助企業進行能源查核可以降低企業無專責能管人

員與缺乏資源和節能知識的障礙,亦可擴大能源

服務業市場,是國際間推動中小企業能源查核輔

導最常見之作法。現行推動國家中,日本與德國

的中小企業能源查核專案、英國碳調查、印度能

源查核與節能專案,以及我國中小企業節能減碳

輔導計畫,皆提供免費的能源查核診斷服務;新

加坡中小企業能源效率倡議與瑞典的能源查核檢

點則採取補助部分比例費用的方式。為提升受輔

導企業節能措施導入之執行率,日本、英國、印

度、新加坡與我國皆進一步提供節能設備投資補

助來提高廠商節能投資意願。

透過能源效率網絡擴大推廣層面

中小企業具有企業數量龐大、行業別分散與

企業規模差異大等特性,推動模式無法一體適

用,因此在國際案例上可見多元化的推動網絡與

執行模式,以下介紹能源效率網絡典範案例。

1. 設備商網絡

美國俄勒岡州政府委託俄勒岡州能源信託公

司 (Energy Trust of Oregon, ETO) 進行中小型

製造業節能,在 ETO 小型工業倡議計畫機制中,

俄勒岡州能源信託公司藉由設備供應商組成之貿

56

產業的能資源管理

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易聯盟網絡,透過節能專業知識與業界人脈來進

行推廣。此一機制不僅降低計畫專案在浩瀚企業

中尋找客戶的時間與人力,設備供應商也可利用

俄勒岡州能源信託公司所提供的獎勵金回饋給中

小製造業參與者,並透過專案基金,增加高成本

節能設備的銷售,創造三贏的局面。然而,此一

機制存在著設備商可能以自身獲利為最高考量,

而非以最佳投資成本與節能效益來思考的可能

性。

2. 學習型網絡

美國西北能源效率聯盟策略能源管理專案

(Strategic Energy Management, SEM) 採 取

夥伴聯盟同儕互助模式來共同推動節能。該專案

從關鍵的組織或公協會等網絡中招募有意願投入

節約能源之企業,以相似工廠規模來分組,透過

標準化的查核輔導工具與定期性分享會議,有助

於參與廠商對其能源管理目標、作法與成效進行

自我衡量與相互比較,並降低交互成本。此類型

起源自瑞士,並擴散到德國、瑞典、日本、中

國,前述國家的學習型能源效率網絡 (Learning

Energy Efficiency Networks, LEEN) 亦採取類

似作法,由 10 至 15 家不同行業的中小型製造

業組成一個節能網絡,透過顧問服務、標準化工

具以及節能資訊及經驗交流的定期會議,有效降

低決策成本,大幅提升目標達成率與節能措施導

入的執行率。

3. 產業協會網絡

產業工協會亦為能源效率網絡的重要推手,

例如歐盟化工行業理事會 (Cefic) 提出 CARE+

計畫,由產業協會發展節能潛能與投資回收評量

等一系列之輔助工具以及典範案例手冊等,提供

化工業中小企業自我評核與改善。

4. 志工網絡

日本 EPSON 為推廣企業自身的節能經驗,

成立節能巡邏隊,提供免費的節能輔導。我國亦

於近年由企業與學界志工合力籌組類似的巡邏隊

聯盟,提供內部能源專家為中小企業提供免費節

能診斷服務。

獎勵融資降低中小企業之前期節能投資

障礙

資金取得是中小企業節能典型的障礙,融資

與獎勵等財務措施為解決此一障礙最常見之作

法。美國帳單融資 (On-Bill Financing, OBF) 與

帳單償還 (On-Bill Repayment, OBR) 以創新的

機制為能效專案尋求新的融資方式,促使中小型

製造業節能市場活絡。帳單融資方案中,能源事

業為企業客戶提供節能改造資金,企業則透過能

源帳單進行分期費用扣抵,毋須預支改造費用;

帳單償還與帳單融資概念相同,資金供應者為銀

行或節能基金。企業因為節能省下的金額超過每

月支付融資的金額,進而提升投資的意願。這個

創新的融資機制可將資金供應延伸到市場不足的

地方,解決中小企業融資不易的問題,目前已被

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 57

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英國、加拿大、義大利與墨西哥等國家採用。

IACs 以大專院校能量培養專業人才,並

達到輔導中小企業節能綜效

美國能源部自 1976 年推動至今的工業評估

中 心 (Industrial Assessment Centers, IACs)

計畫,提供中小企業查核與輔導服務。相較於其

他計畫以提升中小企業能源效率為主要目的,

IACs 則更著重於人才的培育。該計畫由美國能

源部投入資金長期扶持,於多所大專院校設置工

業評估中心,由教員及培訓學生擔任能源查核

員,協助中小型製造業進行能源查核與輔導工

作。另由羅格斯大學 (Rutgers University) 建立

資料庫統一管理各項輔導專案資料,並作為能源

查核協助工具;橡樹嶺國家實驗室 (Oak Ridge

National Laboratory, ORNL) 則評估各中心查

核輔導與人才培育成效。此一計畫不僅培育綠領

人才與查核人力能量,亦能協助中小企業進行節

能。

我國製造業中小能源

用戶能源效率提升政

我國製造業中小能源用戶用能概況

根據 2015 年度中小企業白皮書統計,我國

中小企業數量約有 135 萬家,占總企業家數的

97.6%,其中製造業約有 26 萬家,由製造業能

源查核資料來推估,這些製造業中小企業絕大多

數為契約容量 800kW 以下的中小型能源用戶。

這些製造業中小能源用戶之能源使用以燃料油為

主要能源,約占 49%,其次依序為電力 40%、

汽油 9%、燃煤 1.5%、柴油 0.5%,液化石油氣

與天然氣的比例不到 0.1%;製造業中小能源用

戶的能源耗用成本約占營運成本 7.8%。

雖然這類中小能源用戶的能源消費量相對較

少,但依據前述美國能源署的資料研判,應具有

相當大的節能空間,且我國產業結構以中小企業

為主體,若能推廣中小能源用戶節能與能源效率

提升,降低其生產成本,除有助於達成政府節能

減碳目標外,亦有助於提升我國產業競爭力。

我國製造業中小能源用戶能源效率提升

措施

為提升製造業中小能源用戶能源效率,政府

近年來推行一連串措施,以下列簡表並分能源查

核診斷、能源效率提升網絡、獎勵融資等三個環

節詳細說明之。

中小企業處從 2010 年起啟動「推動中小企

業節能減碳輔導計畫」,進行中小企業能源查核

輔導,並分別針對不同需求層面的中小企業,設

計不同廣度及深度的輔導服務模式。工業局亦於

2010 年提出製造業節能減碳服務團。除了政府

的支援服務外,尚有 ESCO 業者與企業志工 ( 如

企業臺灣節能巡邏隊聯盟 ) 提供中小能源用戶查

58

產業的能資源管理

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核輔導服務。

中小企業公協會與集團企業節能服務團為典

型能源效率提升網絡。集團企業利用大企業內部

節能的手法,為參與的企業提供制度、熱能、電

能、總和協調等節能服務外,並協助集團企業訂

定節能三年目標。主要目的除了實際節能之外,

亦將外部支援節能手法內化成該企業的自身節能

能力,並將輔導過的集團企業發展成可自動自發

的節能團隊。目前包括統一集團、中鋼集團皆具

有相當成功的運作經驗。

為鼓勵中小企業採用節約能源設備或新型及

潔淨能源設備,達成節能減碳之效,政府由中小

企業信保基金、環保署信保基金出資,提供政策

性專案貸款,期望消弭前期節能投資障礙。相關

措施包含擴大購置節能設備低利貸款、低碳永續

家園專案貸款等,為中小企業提供從優信用保

證,針對企業擔保品不足部分,則協商信保基金

提供信用保證,手續費率亦從低計收。此外,亦

提供中小企業利息差額補貼予承貸銀行,形成優

於市場機制之政策性專案貸款。

我國中小能源用戶節

能推動現況與未來做

法建議

根據工研院 2015 年針對我國工業中小能源

用戶節能行為調查,受訪公司節能投資金額平均

為新台幣 200 萬元,且節能措施多以「隨手關

燈」、「冷氣調至 26-28℃」、「冷氣不外洩」

與「電器不用時會關機」等節能管理行為為主。

在節能效益高、投入成本較高設備改善部分,僅

有高效能燈具與照明設備投入程度較高,在製程

節能改善上投入相對較低。

其所面臨的節能困境以「無法確認節能效

益」為最主要,其他如「無法掌握員工的節能行

為」、「擔心影響製程及產品品質」、「節能資

訊不知如何取得」、「員工只在意日常的生產活

動,而不在意節能活動」、「節能專案的投資報

酬率太低」、「沒有多餘空間裝設節能設備」、

「公司內部缺乏具有節能專業知識的人才」、與

「不知如何正確選購節能設備或產品」等亦是普

遍存在的障礙。

表 1 我國製造業中小能源用戶能源效率提升措施

措施類別 推動單位 推動措施

能源查核診斷中小企業處 推動中小企業節能減碳輔導計畫

工業局 製造業節能減碳服務團

能源效率提升網絡 政府輔導、民間自發 中小企業公協會、集團企業節能服務團

獎勵融資中小企業信保基金 擴大購置節能設備低利貸款

環保署信保基金 低碳永續家園專案貸款

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

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此一結果顯示我國製造業中小能源用戶之能

源效率提升與國際中小企業面臨類似障礙。因產

業高度競爭、資本與人力資源缺乏、組織結構中

人力較為精簡且角色定位較不明確之產業與組織

特性,以及節能並非企業經營優先考量等因素,

故較不願意投入資源進行能效改善;也因通常沒

有設置專責能源管理人員,而缺乏能源管理資訊

知識,使得能源效率改善的機會受到侷限。

政府於中小能源用戶節能政策推動需要面對

企業數量龐大、行業別分散、企業規模差異大、

產業變化快速,以及常態性的有大量企業新設立

與退場而難以掌握等問題,因此執行節能措施複

雜度與計畫管理成本高。為提升製造業中小能源

用戶能源效率,建議未來政策可朝向以下方向發

展。

強化查核資料庫之應用與成效追蹤

我國現行中小能源用戶節能之推動主要遵循

永續能源政策綱領中節能減碳推動方案之分工模

式,分別由工業局與中小企業處針對用電契約容

量 500kW 以上未達 800kW,以及用電契約容

量 500kW 以下用戶,進行製造業節能減碳服務

團與中小企業節能減碳輔導等推廣工作,多年推

動下已累積不少的中小企業查核資料。

我國對於中小能源用戶之能源查核輔導能量

並不亞於國際典範案例,但仍有改善空間。例如

礙於計畫經費與人力有限,我國在查核員培訓與

認證、查核資料庫、查核後追蹤等尚待補強;

查核資料庫雖與國際典範相同,但完整性、透明

度、以及可操作性與美國工業評估中心相較仍有

落差;查核後追蹤礙於計畫經費與人力而欠缺節

能實質執行率資料等等,皆是未來可以改善的方

向。

現階段若能統整相關部會之歷史查核輔導資

料,建立穩健基盤,如已輔導過廠商清單、歷史

資料確認、建議方案統計分析、資料格式標準化

與基線建立等,將各單位的資料庫整合並標準

化,將有助於大數據利用、監控且驗證專案成效,

以及提出未來政策方向。此外,成立類似美國工

業評估中心以強化我國節能人力培植與中小企業

輔導能量建置,是我國短期內可落實之長期推動

作法。

以多元網絡模式擴大推動的滲透率

中小企業數量龐大且行業別龐雜,各國皆在

思考除了傳統政府委託單位進行能源查核診斷輔

導的手法之外,如何利用多元化能效網路,降低

中小企業節能之交互成本並實際提高節能措施

的執行率。我國現行中小企業能源查核輔導網絡

中,主要由節能減碳輔導相關計畫執行單位主

導,結合部分行業工協會、集團企業或供應鏈節

能的網絡方式來推動,或由臺灣節能巡邏隊聯盟

等自發性網絡組織來進行。

為了更有效地推動中小企業節能,政府須提

60

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續視野

供更具誘因的驅動力,並可參考國際典範中工業

評估中心、貿易聯盟、夥伴聯盟、學習型網絡、

品牌企業或大型廠商綠色採購或綠色供應鏈等多

元化的能效網絡方式,來提升製造業能源中小型

用戶的節能參與。

評估建立獎勵融資方案

為鼓勵中小企業採用節約能源設備或利用新

型及潔淨能源設備,政府已提供政策性專案貸

款,利用信保基金,為中小企業提供從優信用保

證。例如環保署信保基金,提供利率上限為 3%

且最高 9 成之低碳永續家園專案貸款;行政院

國發基金挹注之購置節約能源設備優惠貸款第二

期,提供利率上限為 3.825% 且最高 9 成的信用

保證之優惠貸款;中小企業信保基金與石油基金

挹注之擴大購置節能設備低利貸款,提供利率上

限為 2.375% 且最高 9 成的信用保證之優惠貸

款等等,然受制於較低之能源價格與仍需支付利

息,應用情形並不如預期。未來或可評估零利率

方案與帳單融資及償還機制之可行性。

結論

雖然中小能源用戶整體耗能較少,但仍有不

小的節能空間與機會。我國近年積極推動節約能

源,已出現節能效益遞減之情勢,為符合國際減

碳趨勢,我國應更積極推動中小企業節能,而能

耗現況確認、節能潛量盤點與推估應為首要任務

之一。

仿效美國「工業評估中心」培育節能人才與

節能推動並行之作法,或是運用更具彈性化的能

效提升網絡模式以提升中小企業的節能意識,皆

是未來我國可以深化投入的方向。同時在需要投

資的獎勵融資與能源管理措施上,除了專案貸款

之外,也可運用更適切的金融貸款專案或能源管

理模式,以提高節能滲透率,激發中小企業對節

能投資的需求。整體而言,藉由多樣化的節能推

廣措施,或是產業自發性的組織運作上多管齊

下,塑造更多具吸引力的誘因,將能提高中小企

業的參與意願,確實創造節能效益。

誌謝

本研究承能源局能專經費之支持,特此致

謝,不勝感激。

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62

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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廢棄物中回收稀貴金屬之技術評析

前言

近年來,廢棄電器及電子設備 (WEEE) 如

電腦、電視、手機等是歐盟增長最快的廢棄物質

流,為此,歐盟設立了關於廢棄電子電氣設備

(WEEE 指令 ) 和在電子電氣設備中限用某些有

害物質 (RoHS 指令 ) 的兩項指令。RoHS 指令

要求鉛、汞、鎘、六價鉻…等重金屬類和多溴聯

苯 (PBB) 和多溴聯苯醚 (PBDE) …等阻燃劑應

被更安全的替代品取代。另一方面新指令亦將回

收目標訂為為銷售電子設備的 45%,且自 2016

年實施。

在台灣,製造業的重大投資及生產與出口活

動都集中於電子零組件的半導體及印刷電路板、

光電產業的平面顯示器及太陽能電池等產業。

2014年全球電器和電子廢棄物高達4,180萬噸,

其中尚可維修或回收的電器電子廢棄物,總價值

達 520 億美金,包括 300 噸的黃金。以印刷電

路板為例,印刷電路板上的連接器、基板線路、

電子元件焊接處、製成廢料及邊角下腳料等,均

富含金、銀、銅、錫等高價金屬,然而台灣混合

五金廢料的貴金屬再利用率卻不到 1%。若能將

大量的廢棄電子產品中之貴金屬回收再利用,透

過資源循環再生,使 3C 電子廢棄物轉化為城市

礦山,供應台灣電子相關產業的物料需求,不僅

減少資源消耗,有利於降低生產成本,同時促使

金屬資源有效使用,也能減少環境負擔 ( 圖 1)。

電子廢棄物資源化的研究從 1960 年代末美

國礦業局自電路板中提取貴金屬至今,金、銀、

鈀、鉑、銠、釕、銥、鋨已成為一般公認的貴金

屬。過去台灣與中國均曾因貴金屬回收業使用王

水法及氰化物法,或未經有效污染管理而進行露

天焚燒,導致大量環境問題,造成嚴重的空氣污

染與水污染。而氰化物為劇毒物,目前在台灣或

中國仍有少量使用,但在歐美先進國家,這些方

式早已被禁用。

目前最為理想的方法為低污染且對環境無害

的回收方法,在歐美各國已有不錯的成效,台灣

應加緊推動回收策略,減少環境破壞並掌握關鍵

資源。

陳偉聖 / 國立成功大學 助理教授

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 63

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國內之稀貴金屬回收

技術

台灣回收貴金屬主要是從電子廢棄物中回收

金、銀、鈀、銅等金屬,其產業類別與廢棄物種

類在表 1 可見。而台灣常用的回收及提煉貴金屬

技術為破碎、分選、熔融、電解、冶煉、燒結、

還原、氧化、酸化。

物理處理

使用破碎機、粉碎機、磁選機等組合將廢料

中有價物質進行初步分離回收。主要分類塑膠和

磁性物質,為濕法和火法回收的前處理程序。

化學處理

以酸或鹼進行浸漬,然後從廢棄物中萃取有

價金屬成份,最後以沈澱、過濾、離子交換或及

溶媒萃取等技術從溶液中回收貴金屬。

火法處理

常以銅或鉛當做捕集劑,將廢棄物與補集物

熔煉後使其貴金屬成份濃集至銅或鉛的陽極泥

中,再進行後續貴金屬回收再利用處理。適用於

含特殊貴金屬 ( 銠、釕、銥、鋨 ),或貴金屬含

量不高難以化學處理方式回收之廢棄物。

而國內貴金屬回收資源化方式主要可分成化

學還原法、電解回收、離子交換樹脂回收、溶媒

萃取四種方式,以下將各別介紹其流程:

還原回收

還原回收法是以還原劑將含貴金屬溶液中之

貴金屬離子還原或沈澱成金屬態後,進行固液分

離而予以回收,常用的還原劑有草酸、亞硫酸鈉、

硫酸亞鐵、氯化氨等,而此方法適用的對象為內

含較高量之金、銀、鈀、鉑原料。氯離子能與金、

銀、鈀、鉑發生反應產生錯離子或沉澱,接著再

與草酸、氯化銨等還原劑反應把錯離子還原成金

屬。圖 2 為還原回收法的流程圖。

電解回收

電解回收是以電化學反應為基礎,藉由彼此

64

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

圖 1 回收產業流程

電子產業

印刷電路板業

鋼鐵業

化工業

造紙業 ..... 等

資源再生產業

廢棄物

銷售

再生原物料

消費者

材料加工

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永續視野

元素電位的差異和電力的給予,將廢水中的目的

金屬離子還原成陰極;同時陽極亦可進行有機污

染物或氰化物的降解反應。

完整的電解回收處理單元包含電解槽、整流

器與抽送馬達三個部分;電解槽內安置有交錯排

列的陽極與陰極板,分別連結到各自的匯流排,

再由匯流排接到電源 ( 圖 3)。

表 1 台灣貴金屬再利用許可產業類別及廢棄物種類

產業類別 廢棄物種類

印刷電路板製造業

1. 電鍍廢棄之氰化物電鍍液 7. 廢電子零組件、下腳品及不良品

2. 含稀貴金屬廢液 8. 廢錫鉛渣

3. 腐蝕性事業廢棄物混合物 9. 導線架廢料、稀貴金屬廢料

4. 廢濾心 10. 含金屬印刷電路板廢料及粉屑

5. 廢活性碳濾心 11. 附零組件之廢印刷電路板

6. 廢離子交換樹脂 12. 稀貴金屬污泥

半導體製造業 1. 廢濾心 2. 廢活性碳濾心 3. 廢離子交換樹脂

光電業 1. 非有害廢金屬或金屬廢料混合物 2. 含稀貴金屬之噴砂廢棄物

金屬製品工業 / 製造業 1. 含稀貴金屬 ( 銦錫 ) 液 2. 含稀貴金屬 ( 銦錫 ) 污泥

石油化工原料製造業 1. 廢銀觸媒

攝影業 1. 廢顯影液 2. 廢定影液 3. 廢攝影膠片 4. 含銀廢相紙

資料來源:經濟部工業局

資料來源:國立成功大學資源循環實驗室

圖 2 還原回收流程

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 65

NH4CI

NH4OH

硫酸亞鐵

亞硫酸鈉

含貴金屬廢料

王水溶解

還原劑添加

固液分離

金還原

還原劑添加

固液分離

固液分離

還原劑添加

廢水處理

鉑不溶物沉澱

鈀不溶物沉澱

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離子交換樹脂回收

利用離子交換樹脂中的交換基與溶液中目標

回收金屬離子進行交換而回收水中所含貴金屬離

子。

離子交換樹脂法時常與電解回收法搭配使

用,因為當離子交換樹脂吸附到達一定量時就必

須進行清理,而電解法則對低濃度金屬溶液回收

效率不高,為使兩者優缺點互補,提高貴金屬回

收效益,在設計上電解機可搭配離子交換樹脂使

用,利用離子交換樹脂回收電解機排水中所含之

貴金屬離子。圖 4 為連續式離子交換樹脂與電解

機的配置圖。

溶媒萃取

利用含貴金屬溶液中的貴金屬離子與溶解度

大於在水相中的特定有機溶劑,將含貴金屬配

合物萃取到有機相中進行富集及分離。常用於

萃取貴金屬之溶劑有很多,如甲基導丁基甲酮

(MIBK)、磷酸三丁脂 (TBP) 等,圖 5 為貴金屬

溶媒萃取回收流程。

含貴金屬複合廢料

若是含貴金屬的複合廢料回收,則是採用圖

6 的流程。由於金 (Au)、鈀 (Pd)、鉑 (Pt) 會溶

於王水中,而其餘貴金屬並不會溶解於王水,故

可進行分離,接著加入硫酸亞鐵以沉澱金 (Au),

再經過濾、清洗後去除殘留的酸液,融熔製成陽

極泥,進一步進行電解精鍊回收金。

剩餘溶液中的鉑 (Pt) 及鈀 (Pd),再以氯化

銨溶液沉澱鉑 (Pt),形成氯化白金氨沈澱。將此

沉澱物進一步加熱分解成粗鉑金綿,然後再經過

王水溶解及氯化銨沉澱的步驟精鍊,最後經過煆

燒即可得純的鉑金綿。鈀的部分由原本溶液與氯

反應後再與鹽酸反應形成不溶物,之後依白金還

66

產業的能資源管理

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資料來源:優勝奈米科技有限公司

圖 3 電解回收設備

資料來源:國立成功大學資源循環實驗室

圖4 連續式離子交換與電解回收流程

再生液

選擇性樹脂

回收流放

清洗槽 pH 調整過濾 電解機

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原方式還原鈀。

經王水處理後的殘渣,含有銠 (Rh)、釕

(Ru)、銥 (Ir)、鋨 (Os),經過乾燥、研磨、篩

分,與氫氧化鉀及 KNO3 熔融,並由水溶解後,

以蒸餾方式回收釕 (Ru) 及鋨 (Os) 等揮發性氧化

物。蒸餾後的殘留液體因含有銠 (Rh) 及銥 (Ir),

資料來源:國立成功大學資源循環實驗室

圖6 含貴金屬複合廢料回收流程

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 67

資料來源:國立成功大學資源循環實驗室

圖 5 溶媒萃取回收流程

DOS

TBP

DBC

貴金屬

浸漬

蒸餾

萃取金

萃取鉑

化學沈澱

萃取鈀

HCI+CI2

沈澱

草酸反萃

水反萃

氨水反萃

NH4CI 沈澱

HCI 沈澱

銠銥銨鹽

揮發性

釕鋨氧化物

沈澱

FeSO4

王水

NH4CI

NH4OH 聯氨

乾燥、研磨、篩分溶液

含貴金屬廢料

電解 溶液蒸餾沈澱 溶液

還原

熔鑄陽極 與 KOH 熔煉還原

濾液 (Au、Pd、Pt) 濾渣

(Rh、Ru、Ir、Os、Ag)還原

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表 2 貴金屬資源化技術比較表

方法 還原回收 電解回收 離子交換樹脂回收 溶媒萃取

適用

對象

高含量之金、銀、鈀、鉑

原料

濃度較高含量之金、銀

(1000ppm 以上 ) 之廢液可搭配電解使用

多種貴金屬混和

液均可

優點 設備簡單、建構成本低

適用性高、操作簡易、不

需添加其他化學藥品,回

收純度高

適 用 於 低 濃 度 清 洗

液、操作簡易、不需

添加其他化學藥品

萃取回收率一般

都可達 95% 以

缺點

額外添加化學藥品、操作

條件需較精確,處理後產

生之廢水處理時需注意

添加化學藥品之影響

溶液中金屬離子濃度太低

時 ( < 50 ppm ),電解機

之效率將大幅降低

樹脂成本較高、吸附

飽和之樹脂需後續處

理程序才可回收貴金

萃 取 劑 價 格 較

高,不同金屬需

搭配不同萃取劑

使用

可再進一步形成複合的銨鹽,並經煆燒而得產

品。而這四種方法優、缺點和適用對象整理如表

2。

國際之稀貴金屬回收

技術

比利時 Umicore 公司熔煉回收技術

Umicore 公司是世界上最大的貴金屬回收商

之一,回收含有貴金屬和其它有色金屬的複雜廢

物流,回收並銷售貴金屬 ( 銀、金、鉑、鈀、銠、

銥、釕 ),特種金屬 ( 銦、硒、碲 ) 和鹼金屬 ( 鉛、

銅、鎳 ) 等。其 WEEE 熔煉回收技術,用於從

電子廢料如印刷電路板 PCB 中回收有價金屬,

進行破碎拆解等預處理後進入熔爐,應用頂吹旋

資料來源:Umicore

圖7 比利時 Umicore 公司回收概念圖

乾淨廢氣

乾淨廢水

硫酸

稀有金屬液

Umicore回收流程

基本 & 特殊金屬 Pb、

Cu、Ni、Sb、Sn、

Bi、Se、In、Te、As

貴金屬 Au、Ag、

Pt、Pd、Rh、

Ru、Os、Ir

68

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轉 爐 (Top-Blownrotary Converter, TBRC) 將

PCBs 熔煉成富含貴金屬的粗銅,再採用橢圓形

爐或反射爐進一步精煉。

日本 DOWA 集團焚燒法

日本 DOWA 集團已整合成日本最大的冶煉

及廢物回收業務公司,利用冶煉技術處理電子設

備、手機、丟棄消費電子和電器等廢棄物。圖 8

為 DOWA 的貴金屬回收流程圖,回收金,銀,

鉑,鈀,銠,釕金屬,並與其他工廠共同分工,

將回收的金屬資源重新帶回社會作為新生的產

品,如配件,電基底,膜,電線等。圖 9 則為

ECO-SYSTEM KOSAKA 之「金屬和蒸汽回收

焚燒爐」,透過此系統使用高溫收集飛灰與水蒸

氣,可將貴金屬從廢棄物中提煉出來,降低環境

的衝擊且增加經濟效應。

Sims Metal Management Ltd (歐洲 )

Sims Metal Management Ltd 為全球最大

的廢金屬回收商,目前該公司於全球 5 大洲共有

250 個回收點及處理廠,每年回收廢鐵及金屬超

過 1,000 萬公噸,營業額超過 40 億歐元;其回

收物品包括電子製造原件、表面安裝和電鍍行業

產品、半導體和混合微電子製造產品、電信產業

資料來源:DOWA 網站

圖8 DOWA 的貴金屬回收處理流程圖

廢棄物

高品位物

處理

ECO-system秋田

小坂製鍊

秋田製鍊

日本 PGM

秋田稀有金屬

評價

精鍊

檢查

製造

低品位物

委託處理

分類、計量

DOWA 技術

市場

金鉑氰化物

金、銀、白金族

銀粉、氧化銀

金、銀、銅等

白金族

銦等

DOWA 群體

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

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資料來源:DOWA 網站

圖9 ECO-SYSTEM KOSAKA 金屬和蒸汽回收焚燒爐

電子廢料

汽車粉碎渣破碎存放

流化床反應器

鍋爐

冷凝塔

袋式過濾器

飛灰含有貴金屬Au、Ag、Cu

飛灰含有貴金屬Pb etc.

產品、飛機和國防工業物品等,於各國分工進行

分類回收作業,例如由荷蘭愛因荷芬廠進行廢液

晶顯示器 (LCD) 破碎處理及去除污染後,再由

德國廠回收經荷蘭廠處理過的剩餘金屬廢料。

Outotec

Outotec 是一家芬蘭公司,從事金屬與礦業

處理,也回收貴金屬。其處理方法為將原料轉變

成銅或鉛的陽極泥,產品有硒、銀、金以及鉑族

金屬,而碲可以回收做為碲化銅,鉛可以回收做

為硫酸鉛。圖 10 為 Outotec 的高溫冶金回收流

程,陽極泥首先浸出除去銅,在高溫處理中,從

卡爾多爐中產生的廢氣或者硒焙燒爐回收硒;銀

是從 TROF 轉換器產生的金錠陽極電解精煉;

黃金和鉑族金屬的回收則是從銀電解產生的金泥

進行浸漬沉澱而得。在濕法冶金處理經連續浸

出、各別沉澱和過濾等步驟後回收。

圖 11 為陽極泥回收貴金屬濕法冶金的流程

圖,首先將陽極泥浸漬除去銅,接著在連續浸漬

過程中沉澱不同貴金屬。

困境與展望

我國自然資源缺乏,科技產業所需的貴金

屬和稀有金屬資源多仰賴外購,現有國內資源

回收業者對電子廢料的稀貴金屬回收再利用技

70

產業的能資源管理

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資料來源:Outotec 網站

圖 10 Outotec 的高溫貴金屬回收流程

浸漬Leaching

Selenuum Roasting

硒培燒

HydrometPreciousMetals

TROF轉換器

SilverRefining銀精煉

Pure Silver 純銀Outotec Solution

金精煉與鉑族金屬回收

Gold Refiningand PGMRecovery

KALDO卡爾多爐

CopperAnode Slime

銅陽極泥

濕法回收

Pure Gold 純金

資料來源:Outotec 網站

圖 11 Outotec 的濕式貴金屬回收流程

陽極泥

銅回收電解回流 硫酸系統

鹽酸系統

加壓浸漬

銀沉澱

銀 硒 銅化碲

廢水處理

硫酸鉛

硒沉澱 碲沉澱

過濾回流

氧化浸漬

鉛回收

金與鉑族回收

硫酸鋇、金、鉑族金屬

廢水處理

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

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術,仍停留在初步的物理分選與初級的化學溶出

或純化程序,尚無法達到如日本及歐盟之完全資

源循環的程度,因此在回收貴金屬和稀有金屬技

術與設備上還有很大的發展空間待我們努力。臺

灣缺乏自然資源及礦源但是卻是電子電器物品的

代工生產大國,應該重視國際上所提出的城市礦

山概念,加強從消費後產品回收再提煉出金屬,

建立完善回收制度及技術,才能確保供應鏈的完

整性。我國半導體產業、電子產業及電腦零組件

產業相當發達,其中工業生產過程中所產生的廢

料、廢液、廢觸媒及消費後的電子電器廢棄物品

等產生量相當可觀。

我國事業廢棄物占全國廢棄物總量 71%,

且工業廢棄物產生量更是占全國事業廢棄物

88.44%,如此大量的廢棄物來源使得資源再生

產業因環保意識抬頭而蓬勃發展。根據調查我

國資源再生產業廠家數由 91 年的 305 家,至

102 年增加為 1,467 家,增加量約 480%。而

資源再生產業的產值也由 91 年的 249.2 億元提

升至 102 年的 659 億元,增加幅度約 280%。

如此數量的資源再生產業投入使我國工業廢棄物

再利用率自 91 年的 56.0%,提升至 102 年的

80.51%。所以台灣資源化產業在過去十多年來

發展相當不錯,可惜的是這些回收再利用量增加

的背後,並沒有伴隨太多完整的資源循環技術與

設備開發,使得資源化產業淪為日本與歐美回收

再利用大廠的前處理廠。

以廢棄物回收與資源化而論,台灣資源回收

及資源化產業已有具體成果,但仍有許多難題有

待克服。在台灣雖然電子廢棄物種類繁多,但單

一種類的電子廢棄物不一定可以達到所需的市場

規模,而且在台灣的回收再利用工廠數量倍增,

各廠均採個別獨立回收再利用方式,想要有單一

金屬項目的適當的經濟規模更難達到,所以量少

質雜與太多的同質性資源化工廠,一直是台灣電

子廢棄物回收再利用工廠的重大問題。另一個問

題是在台灣對於稀貴金屬含量較低的電子廢棄

物,是沒有經濟有效的再利用方式,其處理上是

需要特別的處理處置費用,常常造成業者的額外

負擔,如果其他有價電子廢料沒有得到相當的經

濟效益,這些低成分的電子廢料可能就會被任意

棄置。

電子廢棄物的組成也是個問題,例如印刷電

路板中環氧樹脂含有大量溴化阻燃劑,使得印刷

電路板破碎分選後的環氧樹脂及玻纖產品,就沒

有較好的資源化產品市場通路。若使用高溫焚

化處理的回收方式更會產生有害廢氣 ( 含溴化合

物 ),也是國內不被認可與採用的前處理方式;

國外的回收資源化大廠普遍採用大型熔煉爐的處

理方式,將銅與其他稀貴金屬熔煉,環氧樹脂成

為熱量來源,玻纖成為冶煉爐渣,稀貴金屬則在

銅冶煉程序中由陽極泥回收。以上這些問題常使

電子廢棄物資源回收再生市場不易建立一個完整

回收通路,加上電子廢棄物資源再生產品後端市

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產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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特別企劃

永續論壇

人物專訪

永續視野

場與管道通路不健全,我國電子廢棄物再生後通

常無法回到產業原料端,不易提升其資源再生及

循環之價值。

為改善台灣目前稀貴金屬回收再利用的現

況,期望推動相關改善策略。在台灣因為電子代

工業盛行且 3C 產業繁多,使得電子廢棄物質量

多,但回收方式多為個別回收再回到市場使的分

別的規模就不足有經濟價值,所以首要改善的是

建立重要產業物質流管理平台,落實分類制度且

明確規定回收項目,整合各種電子廢棄物達到完

整的回收,才能使台灣電子廢棄物回收達到一定

的回收價值。

其次應改善廢棄物管理及回收再利用的基礎

設施,且獎勵研發或引進先進的回收資源再生處

理技術。目前台灣大多仍以化學方法回收貴金

屬,若能如同國外回收公司研發熔煉技術,將廢

料中的貴金屬富集到二次銅陽極泥中進行回收,

將大幅提升再生資源精煉、純化與再製的附加價

值,滿足綠能產業對相關原料之規格需求,也能

解決低貴金屬含量廢棄物無人回收的問題,同時

因為足夠的高溫會使有毒廢棄不再產生,能降低

環氧樹脂的為害程度。但是使用熔煉回收必定需

要更大的供應量,那前述的廢棄物回收整合就必

定需要實行。

最後就是推升再生產業附加價值,即推出優

化產業政策及法令,提升民眾對於電子廢棄物回

收的配合度,若能使回收業、製造業、民眾與政

府達成一個循環利用體系,則台灣貴金屬回收必

能再有更好的發展。

結語

綜合上述分析可知,台灣稀貴金屬的資源再

生技術相對其他稀貴金屬之回收技術,在濕式化

學方法已較為成熟,可循環至產業供應鏈中,並

充裕可用的金屬資源,減少枯竭性金屬資源的開

採,且避免開採時的環境破壞。稀貴金屬再生所

需投入的能源數量都比從金屬礦物冶煉得來得節

省,加上污染排放量較少,為資源再生領域的典

範。

台灣的電子廢棄物種類多樣且複雜,且數量

較少,不易具有經濟規模,仍有許多含稀貴金屬

量較低的電子廢料,仍處於無回收再利用的經濟

規模,故首要目標為改善廢棄物管理及回收再利

用的基礎設施,以因應複雜產品的最終處置,且

鼓勵能簡化拆卸和物料分離的產品設計,並落實

分類制度且明確規定回收項目,建立資源再生處

理專業分工體系或與製造業相結合,像是與他國

合作分工回收各別廢棄物中的貴金屬,藉此形成

完整的循環經濟圈。

但如果要讓這些稀貴金屬的循環在台灣島內

自行完成,則需引進先進國家二次銅冶煉的技術

與設備,盤點台灣所有產業與消費後的含銅二次

資源,並把目前各資源再利用廠所回收的含銅

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 73

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廢雜料及稀貴金屬廢料,送進銅冶煉廠進行最終

的冶煉回收,則所有電子廢料中的稀貴金屬 ( 不

論含量高低 ) 就可以有效地回收成為原物料再利

用。

參考資料

1. DOWA, http://www.dowa.co.jp/ ,2015

2. Hsiao-Kang Ma, “E-waste & PET

Recycling Technologies in Taiwan",

Wastech, International Summit & Expo,

4R´s: A Way to Sustainability, Mahatma,

Mandir, Gandhinagar, India, Nov. 2014.

(Invited Speaker)

3. Hsiao-Kang Ma, “Eco-recycling of

precious metal from e-waste", 14th

International Electronics Recycling

Congress IERC 2015, Salzburg, Austria,

Jan. 2015.

4. Harvey Houng, Shu-Hung Shen, Hsiao-

Kang Ma, Book Chapter: “Municipal

Solid Waste Management in Taiwan:

From Solid Waste to Sustainable material

Management", Municipal Solid Waste

Management in Asia and the Pacific

Islands, pp.317-336, 2014.

5. Hsiao-Kang Ma, “Eco-recycling of

precious metal from e-waste", 14th

International Electronics Recycling

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Jan. 2015.

6. Outotec, http://www.outotec.com/, 2015.

7. Sims Metal Management, http://www.

simsmm.com/, 2015.

8. Umicore, http://www.preciousmetals.

umicore.com/PMR/, 2015.

9. 許永興,「行政院所屬各機關因公出國人

員出國報告書 -2015 國際固體廢棄物協會

(International Solid Waste Association,

ISWA) 世界大會及考察荷蘭、德國廢液晶顯

示器處理技術」,行政院環境保護署資源回

收管理基金管理委員會,2015。

10. 陳宏益,「行政院所屬各機關因公出國人員

出國報告書 - 出席歐洲廢容器回收博覽會及

考察分類回收技術與制度」,行政院環境保

護署,頁 3-31,2015。

11. 黃文星、付建勛、林偉凱,「台灣金屬資源

再生技術的現況與展望」,科學發展,457

期,2011 年。

12. 優勝奈米科技有限公司,http://www.uwin-

nano.com/,2015。

13. 顏鳳旗,「台灣稀貴金屬回收現況」,經濟

部工業局永續發展組,2014。

74

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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特別企劃

永續論壇

人物專訪

永續視野

物料的管理與產業的未來

前言

台灣極度缺乏天然資源,根據 2013 年環保

署永續物料管理制度與相關運作機制規劃及推動

計畫統計資料顯示,我國整體資源使用量約為

3.8 億公噸,平均使用量約為 16.47 公噸 / 人,

高於歐盟 27 國的平均使用量 13.24 公噸 / 人。

近年來永續物料管理概念與搖籃到搖籃

(Cradle to Cradle) 設計理念興起,從永續物料

管理的角度來看,沒有所謂的廢棄物,全部都只

是錯置的資源。而在產品設計界逐漸興起的「搖

籃到搖籃」理念,則是希望產品開發時不僅以「減

少」環境衝擊為目標,更以零環境衝擊作為設計

時的最高標準,考慮選用可不斷重複回收而不產

生任何廢棄物與污染物的材料並使用再生能源,

以進行產品的研發與製造,這個概念與永續物料

管理原則相呼應,也是各國推動環境化設計與永

續物料管理策略之重要參考依據。

此外我國是電子產品的製造大國,電腦零件

使用的金屬種類從 1980 年代的 11 種增加到現

在約 60 種,手機則由 8 種增加至 40 餘種,雖

然產品在我國或亞洲國家製造,但零件所用的金

屬―鉭、鎢卻來自世界各地,主要產地包括剛果

民主共和國東部,該地區所產的錫用於電子焊接

材料、鎢用於電流線路和震動鈴聲零件、鉭用於

電容器。由於富含各項稀有金屬,當地叛軍、武

裝分子已霸占東部礦石交易且屠殺平民,以黑

手黨式手段迫使平民採礦,也成為該區域動盪

的主要成因。因此美國國會通過的陶德―法蘭克

(Dodd-Frank) 金融改革法案已由歐巴馬總統簽

署,其中一條條款為手機製造廠商必須申報手機

所用金屬的原產地。

國際間各品牌廠也開始要求相關零件供應

商,必須交待元件中稀有金屬的來源,但不管是

否使用衝突礦石,聯合國委員會指出,科技產品

中使用的許多特殊金屬回收率偏低,往往不到

1%,可能再過 20 到 30 年就會耗盡。因此對於

能資源的管理我國無法忽視。

王家祥 / 毅泰管理顧問股份有限公司 總經理

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

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國際因應策略

有鑒於能資源的重要性,經濟合作開發組

織 (Organization for Economic Co-operation

and Development, OECD)、聯合國環境規劃

署 (United Nations Environment Programme,

UNEP)、歐盟 (European Union) 及美國紛紛推

動「永續物質管理」或「永續資源管理」,目的

即是為了瞭解物質的流動及調節。依據 OECD

所提出的永續物料管理操作行定義,其為一種促

進物料永續使用的方法,以物料生命週期概念、

整合各式行動,來降低環境負面衝擊及維護自然

資源。為達成前述目標,OECD 資源生產力及廢

棄物議題工作組 (Working Party on Resource

Productivity and Waste, WP-RPW) 持續檢視

各國法規及行動計畫,並邀請民間機構參與,

期能在建置工具 / 方法論的同時,找出最具效益

的因應之道,並於 2012 年提出之「永續物料管

理―促進資源有效使用」文件中,明確提出政策

目標為「減少資源使用,尤其是環境衝擊大者,

期能透過減少資源的使用,降低物質流的環境衝

擊」。此外歐盟也訂有相關規定,其於 2011 年

提出的「資源使用效率進程計畫 (The Roadmap

to a Resource Efficient Europe)」,明定會員

國後續推動工作及時程。綜觀 OECD 和歐盟會

員國推動永續物料管理,或提高資源使用效率的

主要關注重點,包括 (1) 保護自然資源;(2) 更

積極有效率地利用資源;(3) 能以適當的方法辨

識關鍵資源、程序並加強管理;(4) 掌握物質流

及環境衝擊資訊;(5) 有效的降低資源使用及改

善環境衝擊;(6) 將廢棄物視為資源利用;(7) 更

多創新模式的利用型式;(8) 大量運用物質流及

生命週期評估等工具。

採行之政策或措施

我國資源使用 ( 直接物質輸入 DMI) 其中

有 64.55% 來自進口,國內自產為 35.45%,

其中大部分為土石資源;以四大類物料來看,

金屬 (99.99%)、化石燃料 (99.83%)、生物質

(66.80%)、及非金屬 (22.06%) 均來自進口,顯

示我國四大物料自給比例有限 ( 如圖 1)。另外,

以循環利用率 10% 來看我國資源循環利用狀況,

2013 年為 4.65%,相較於日本預估 2015 年可

達 14~15%,仍有很大的成長空間。因此,若能

將大量進口的資源透過循環利用策略與技術累積

於本土,可改善一部分資源有限的問題,此乃發

展我國循環經濟的契機。

要發展循環經濟,必需要結合動脈與靜脈產

業。台灣在靜脈產業,即所謂的廢棄物管理領域,

已有多年經驗累積與成熟的產業技術,環保署相

關的法制、措施也逐步轉向符合資源循環利用之

精神。

我國行政院於 2003 年 12 月核定「垃圾處

理方案之檢討與展望」,未來一般廢棄物的清理

76

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續論壇

人物專訪

永續視野

工作以「零廢棄」及「源頭減量、資源回收」為

推動方向,在 2004 年至 2006 年實施的第一個

三年行動計畫中,包含 7 項子計畫,包括推動垃

圾強制分類計畫、廚餘回收再利用計畫、台灣地

區垃圾處理後續計畫、焚化廠新形象計畫、環保

科技園區推動計畫、新增公告回收項目推動計畫

及提升已公告項目回收率計畫。

「零廢棄」觀念之定義係以「源頭減量、資

源回收」為垃圾清理之方向,並藉由綠色生產、

綠色消費、源頭減量、資源回收、再使用及再生

利用等方式,將資源有效循環利用,逐步達成垃

圾全回收、零廢棄之目標。近年來推動將廢棄物

清理法與資源回收再利用法將整併為資源循環利

用法 ( 草案 )。

針對家戶所產生的一般廢棄物,建構資源回

收四合一制度,結合政府、業者、民眾、與回收

處理體系,就一般廢棄物進行回收處理工作,而

在事業廢棄物部分,也加強後端再利用產品管理

之規範,建立事業廢棄物再利用的機制。此外亦

著手進行靜脈與動脈產業的結合,推動搖籃到搖

籃的平台,及輔導 C2C 產品及認證工作;並研

擬環境化設計準則,提供政府部門與相關單位參

考,且逐步納入相關政策中。

在家戶廢棄物的回收工作推展上,環保署自

1997 年 1 月起推動「資源回收四合一計畫」,

主要是由「社區民眾」透過家戶垃圾分類,將各

類自家戶產出之小型資源物品,結合「地方政府

清潔隊」、「回收商」及「回收基金」之力量予

資料來源:OECD 組織 http://www.oecd.org

圖 1 OECD 所提出的永續資源管理架構

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

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以回收再利用,環保署公告了 13 類 33 項,自

政策推展後一般廢棄物回收率從 5.87% 提高到

44.92%。部分公告的應回收廢棄物回收率已達

90% 以上,為了讓回收資源可以回到製造業,

繼續生產所需要的產品,因此環保署自 2012 年

起推動補助應回收廢棄物回收處理創新或研究發

展計畫,鼓勵應回收廢棄物回收處理制度、技術、

再生料利用之創新及研究發展,並藉由舉辦創新

研發成果發表會,促進產品市場化與產學合作媒

合及研發議題、技術與經驗交流。

而針對事業廢棄物零廢棄管理,則是以綠色

設計、綠色生產、綠色採購、源頭減量、資源回

收、再使用及再生利用等方式,促進資源有效循

環利用,達成產出廢棄物量最小化與資源回收再

利用量最大化之目標。我國於 2002 年 7 月 3 日

頒布「資源回收再利用法」以及相關子法,並由

行政院環境保護署於 2003 年起協調各部會積極

擬定「資源回收再利用推動計畫」。推動計畫涵

括九大策略 ( 計畫期程自 2004 年至 2020 年 ),

以「源頭減量」及「物質循環再利用」的觀念與

方式來減少廢棄物產生,同時亦考量能源及資源

之節約性,因此在面臨事業廢棄物處理之問題及

研商減量、資源回收、再使用及再循環等作法下,

各相關權責部會署包括:內政部、國防部、財政

78

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

資料來源:環保署廢管處統計數據

圖 2 我國四大類資源使用比率

33.20%

66.80%

生物質 金屬 非金屬 化石燃料

99.99999%

0.00001%

進口 國內開採

77.94%

22.06%

99.83%

0.17%―

100%

90%

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%

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特別企劃

永續論壇

人物專訪

永續視野

部、教育部、經濟部、交通部、衛福部、科技部、

農委會及環保署等 10 個部會,依據推動計畫之

九大策略,每兩年配合時事發展導入適當政策措

施並依實際推動情形滾動檢討修訂,以落實「事

業廢棄物產生量最小化與資源回收再利用最大

化」之目的。

而在工業廢棄物管理上,經濟部工業局也推

動了產業園區能資源整合,協助廠商提升能資源

使用效率及建立環保與經濟雙贏之循環型產業園

區,於 2009 年度起積極推動轄下 19 座產業園

區進行能資源整合,至今選定林園 / 臨海 / 大園

/ 觀音 / 台南科技 / 新竹 / 台中 / 大甲幼獅 / 仁大 /

永安 / 中壢 / 官田 / 台中關連 / 全興 / 福興 / 埤頭

/ 田中 / 斗六 / 雲林科技工業區為示範產業園區,

7 年內合計完成 79 項能資源鏈結,合計鏈結量

約 358 萬公噸 / 年,其中蒸汽鏈結換算可減少

CO2 排放量共計 79.4 萬公噸 / 年,所選定之對

象其共通特點皆為能耗規模大、具產業群聚及廢

棄物再利用率低之產業園區,藉由積極協助區內

廠商妥善處理能資源運用情形,並輔導廠商改善

能資源使用情形及建立有效循環利用鏈結。工業

局後續除將持續辦理上述重點推動區域廠商蒸汽

鏈結外,亦將持續辦理推動全台既設汽電共生廠

蒸汽餘裕量鏈結及輔導設立區域能源供應示範廠

等工作。

另為持續推動產業園區能資源整合鏈結工

作,除追蹤推動歷年規劃之能資源鏈結項目之

外,另依據歷年計畫執行經驗,針對能資源循環

利用相關技術進行調查與應用,藉由協助業者克

服於能資源整合過程面臨之問題,促使綠色產業

及既有產業園區之生態化鏈結加速形成,與高科

技產業形成互補作用,不但可活絡相關產業,亦

可促產業能資源使用最佳化,提升產業競爭力,

邁向循環型產業園區永續經營之整體目標。

未來努力之目標

由於製造業的材料需求多變,今日我們常

見的材料可能在未來並非市場主流,例如過往

CRT 電視是市場主流,但是現今平面的液晶顯

示器才是主流產品;雖然含鉛的玻璃已不是產業

所需要,但是鉛用途廣泛,仍為重要的產業資源,

因此回收的技術也時常需要隨之改變。

目前設計產業、環保產業以及回收產業都面

臨產業轉型的問題,在設計產業必須設計出更環

保的產品,並且考慮後續回收的問題,製造業則

面臨 3D 列印技術的小規模製造及材料管理的問

題,回收產業則需要不斷因應多變的廢棄產物以

及材料,隨之改變回收流程及純化技術,將所含

的稀有金屬妥善回收 ( 見圖 3)。

最重要是導入永續物料管理的觀念,充分掌

握資源的物質流布,並且做好物料的供應以及調

節,未來資源管理的努力目標建議可由下列三個

方向著手。

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

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圖 3 設計、製造及回收業的未來發展

逐漸轉向永續資源 / 物料管理,以減少

環境衝擊

現行作法仍以「減少廢棄物產生量」或「增

加廢棄物再利用」為主,未來應逐漸轉向「永續

物質 / 資源管理」,以減少環境衝擊及保存自然

資源為目標,致力於提高資源生產力 (Resource

Productivity) 及 資 源 使 用 效 率 (Resource

Efficiency)

增加資源再利用可行性,確保資源 / 物

料供應

1. 參酌 OECD 作法,推動廢棄物再利用廠商分

級管理,以獎勵優質廠商。

2. 輔導並鼓勵靜脈產業,朝向將廢棄物量最小

化。

3. 簡化資源管制措施,以增加再利用可行性。

建置環境衝擊資訊,提供最佳政策措施

客觀資訊

1. 規劃限制或禁止特定材質或產品的製造、使

用,並需要有客觀評量的工具以瞭解其環境衝

擊差異。

2. 長期而言,需建置物質流及環境衝擊相關資

訊。

透過產官學研的通力合作,相信可使我國的

資源運用更有效率,建立永續的循環性社會。

設計業

製造業

回收業

● 需要不斷設計新產品,滿足消費者需求● 以生產為導向選擇使用的材料● 不需考慮產品後續回收問題

● 必須要有規模經濟,邊際成本才會降低● 製造生產的時間過長● 使用原生材料以確保產品品質

● 週轉率要高才能取得收益● 一層層轉價收購成本,每一階回收商賺取

微薄的差價● 希望不斷擴大貯存空間增加回收數量,以

帶動收益

● 延長產品生命週期● 要求使用再生材料的比率● 需考慮產品後續回收問題

● 3D 列印技術不需大量也可生產● 從設計、打模具、大量生產、通路等不

需高資本投入

● 自動化回收設備取代人工● 回收技術將回收材料品質接近原生材料● 跨國交易成為主要市場

回收業

80

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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特別企劃

永續論壇

人物專訪

永續視野

鋼鐵業能源管理實例

前言

2015 年 9 月,聯合國高峰會由 193 個會員

國簽署 2030 年永續發展議程 (2030 Agenda for

Sustainable Development),其中訂定 17 項永

續發展目標 (Sustainable Development Goals,

SDGs), 接 續 2000 年 9 月 由 189 個 會 員 國

簽 署 之 千 禧 年 宣 言 (Millennium Declaration)

中 承 諾 之 8 項 千 禧 年 發 展 目 標 (Millennium

Development Goals, MDGs),成為未來 15 年

全球發展之重要指引;2015 年 12 月,聯合國

氣候變化框架公約 (United Nations Framework

Convention on Climate Change, UNFCCC)

第 21 次締約方會議 (21st Conference of the

Parties, COP21) 由 195 個國家通過巴黎協定

(Paris Agreement), 將 取 代 2020 年 到 期 之

京都議定書,成為具約束力之全球氣候協定。

SDGs 與 COP21 巴黎協定為歷史性之重大發

展,展現全球對於永續發展以及氣候變遷議題之

重視。

巴黎協定之重點包括承諾與工業化前相比

將全球平均升溫控制在攝氏 2 度內並爭取進一

步控制在 1.5 度內,以及五年提報一次國家自

主 貢 獻 (Nationally Determined Contribution,

NDC) 減量目標並檢討。臺灣雖非締約國,但於

2015 年 7 月已通過溫室氣體減量與管理法,明

訂 2050 年溫室氣體排放量應降為 2005 年溫室

氣體排放量之百分之五十以下、2030 年依基線

情境 (Business as Usual, BAU) 減量 50%,並

制定五年為一期的階段管制目標。對於產業界而

言,如何因應氣候變遷相關議題並求永續發展,

為刻不容緩之重要課題。

產業界可藉由其產品協助建構低碳社會,以

鋼鐵業為例,鋼鐵具備耐久性、強度、延展性等

獨特性質,應用廣泛,是與 SDGs 密切相關之

建築、基礎建設、運輸、能源等產業不可或缺的

林彥含 / 中國鋼鐵股份有限公司能源環境事務推動辦公室 工程師▲

蕭輝煌 / 中國鋼鐵股份有限公司能源環境事務推動辦公室 專業工程師▲

張西龍 / 中國鋼鐵股份有限公司能源環境事務推動辦公室 助理副總經理

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材料,對 SDG 6 之淨水與衛生、SDG 7 之能源

生產和分配、SDG 9 之產業創新與基礎建設、

SDG 11 之永續城市與社區等,有根本助益。鋼

鐵可 100% 再循環且不失特性,在曾經製造的

鋼鐵製品中有 75% 仍在使用中,用鋼鐵材料製

成產品可減少能資源消耗並延長產品生命週期,

在產品生命週期之減排量甚至可超過最初生產之

碳排量,其環境與經濟之雙重效益,可促成循環

經濟之減量、再利用、再製造、再循環等環節,

對於 SDG 12 責任消費與生產和 SDG 13 氣候

變遷行動極為重要,且其節能減碳與連帶終端產

品之相關效益,可因高性能鋼鐵材料之開發與應

用,益加彰顯。

產業界另可藉由良好的能資源利用提升減排

之績效,能源管理實務雖因各公司、各行業之條

件而或有不同,但其中共通之理念,對於同業與

異業仍有參考價值。鋼鐵業為能源密集之產業,

一向致力於有效利用能源,自 1960 年以來將生

產每噸粗鋼所消耗的能源降低了 60%。中鋼公

司為臺灣最大鋼鐵公司,能源效率已接近世界頂

級標準,於永續發展之績效屢獲國內外高度肯

定,包括榮獲 14 次經濟部節約能源績優獎、獲

選為道瓊永續指數 (Dow Jones Sustainability

Indices, DJSI) 鋼鐵業別之產業領袖 (Industry

Leader)、 獲 選 為 CDP (Climate Disclosure

Leadership Index) 氣候揭露領先者指標以及獲

得揭露分數滿分等。中鋼之能源管理係藉由健全

的組織與制度,系統化地運作,並透過「節能服

務團」將執行與節約能源之經驗推及公司外部,

利用「區域能源整合計畫」將區域內能源有效互

通利用,同時創造經濟、社會、環境面向之效益。

能源管理組織架構

中鋼以「追求成長,持續節能環保及價值創

新,成為值得信賴的全球卓越鋼鐵企業」為願景,

基於永續經營理念及企業社會責任,訂有能源政

策,承諾致力於持續改善、恪遵法規、績效管理、

節能減碳、精進技術。一貫煉鋼作業製程產生大

量副產燃氣以及可回收之廢熱,且製程上下游之

關聯度高、設備多樣,涉及之熱、電節能技術廣

泛,故須利用內外部資源以發揮最大綜效,使能

源更有效的利用與再利用。中鋼積極引進最佳可

行技術,制訂「一貫作業鋼鐵廠節能減碳最佳可

行技術手冊」並列入設計標準,且定期更新最佳

可行技術資料庫、追蹤檢討落實狀況。

中鋼自開始生產即設置「公用設施處」,確

保各廠處生產所需之公用流料穩定供應、自產燃

氣回收利用,並綜理規劃能源相關業務;「能源

調度中心」負責燃氣、電力、蒸汽、氧氣、氮氣、

氬氣、外售能源之調度,根據副產燃氣之產量

與熱值及用量之變化運作,維持全廠能源供需平

衡,並進行用電負載管理及尖離峰用電管理等,

確保電力可靠供應,通訊系統暢通。能源管理之

組織架構隨著跨廠處專責組織之設置而逐漸發展

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產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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特別企劃

永續論壇

人物專訪

永續視野

完備,1978 年設置「能源節省委員會」( 組織如

圖 1),主任委員由生產部門副總經理兼任,旗下

分為節能工作小組、溫室氣體工作小組及節能服

務小組,負責全公司能源管理與查核、推動廠內

節能減碳之相關工作,致力提高能源使用效率。

能源節省委員會之理念為由上而下、全員參與,

委員會統籌全公司能源管理相關事宜,訂定近程

與中長程節能方針與目標、進行節能宣導與教育

訓練;每月彙整能源使用實績、每季召開能源節

省檢討會議、每半年召開能源節省委員會議,檢

討節能績效與目標執行狀況,並每年出版能源節

約年報,以使能源管理有效執行並持續改善。

「能源環境事務推動辦公室」於 2011 年 3

月成立,直接隸屬中鋼公司總經理,職掌中鋼及

集團企業之能源、資源、環境、污染防治等議題

的政策擬訂,以及綠色材料、低碳能源、資源化

再利用、綠色新事業之策略規劃,此外並進行能

源與環境議題之協調、與利害關係人溝通,針對

國內外能資源環境相關法規進行風險評估及因

應,以及與國內外相關機構合作與交流。「中鋼

集團能源環境促進委員會」於 2011 年 4 月成立

( 組織如圖 2),主任委員為中鋼公司董事長、副

主任委員為總經理及執行副總經理、執行委員為

「能源環境事務推動辦公室」助理副總經理,委

員二十人為中鋼公司各部門副總經理及相關集團

企業總經理,委員會為集團能環相關政策及方向

擬訂、共識形成、溝通協調之平台,每四個月召

開一次會議,並設置有綠色材料及低碳能源分委

會、節能減排及風險管理分委會、能環法規及新

事務分委會、綠色新事業分委會等,負責推動相

關業務。能源環境事務推動辦公室為「中鋼集團

能源環境促進委員會」之幕僚單位,以持續改善

之精神協助推動相關工作。

在制度方面,中鋼設有「能源使用管理規

定」,明訂相關組織策略、規劃、執行、查核之

權責,針對能源節約訂有相關之獎勵辦法,且節

能規劃指引即列於設計規範中,將節能從規劃設

計開始;在工具方面,中鋼於 2006 年建置「能

圖 1 中鋼公司能源節省委員會組織圖

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 83

主任委員

副主任委員

節能工作小組 溫室氣體工作小組 節能服務小組

節能執行秘書 溫室氣體執行秘書

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源管理資訊平台」,其中「能源節約工作計畫管

理系統」用以進行工作登錄、進度更新、效益提

報、執行概況統計等作業,「能源設備及效率管

理系統」包含設備效率登錄與維護;在管理系統

方面,於 1996 年建構環境管理系統、1997 年通

過 ISO 14001 驗證並取得經濟部標準檢驗局認

可登錄,並於 2005 年與通過 OHSAS 18001 驗

證之「職業安全衛生管理系統」,進一步整合成

「環安衛管理系統」,再通過經濟部標準檢驗局

合併追查,於 2008 年通過勞委會台灣職業安全

衛生管理系統 TOSHMS 驗證;於 2011 年導入

能源管理系統並於同年通過 ISO 50001 驗證。

節能服務團

2005 年中鋼公司推動「2010 節能專案」( 第

一個五年節能專案 ),設定目標為至 2010 年累積

之節能量須達 23 萬公秉油當量 / 年,該節能率目

標為以往年平均節能率之兩倍,係因應溫室氣體

減量管制以及參考日、韓鋼廠經驗而制訂,極具

挑戰性;為協助各廠 ( 處 ) 順利達成上述目標,

遂於中鋼公司「能源節省委員會」下成立「節能

服務小組」。此外,配合經濟部於 2005 年成立

節約能源服務團,中鋼亦同時被賦予成立「節約

能源服務團」,對所屬之廠 ( 處 ) 積極進行節能

改善。節能工作計畫由公用設施處與研究發展處

共同規劃,節能服務小組藉由定期至各廠處進行

熱能、電能、能源管理制度方面之交流,以發掘

更多節能改善方案,協助各單位提升節能改善執

行成效,且優先針對能源投入量及電力消費量較

大之單位服務,對於同性質之能源用戶則以設備

較老舊者為優先。藉由上述機制之運作,「2010

年節能專案」之目標達成率為 103 %;隨後持續

圖 2 中鋼集團能源環境促進委員會組織圖

84

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

主任委員

副主任委員

綠色材料及低碳能源

分委會

節能減排及風險管理

分委會

能環法規及新事務

分委會綠色新事業分委會

能源環境事務推動辦公室

執行委員 委員

諮詢顧問

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特別企劃

永續論壇

人物專訪

永續視野

推動之「2015 年節能專案」節能量目標為 24 萬

公秉油當量 / 年,目標達成率為 140 %。

中鋼公司為發揮經營綜效,進行多角化經

營,目前轉投資事業共有 26 家,業務範圍涵蓋

鋼鐵核心、工程事業、工業材料、物流事業,以

及服務投資等五大事業群,形成「中鋼集團」,

並將中鋼集團定位為「總部設於臺灣,以亞洲為

核心,集鋼鐵與材料、工程及服務、礦業與資源

的重環保與節能的集團」,朝向資源節約與環境

友好的全球卓越鋼鐵企業集團努力。2007 年再

度響應經濟部的號召,成立「中鋼集團企業節能

服務團」,透過垂直整合、橫向聯繫,提升集團

公司節能成效,並對中下游客戶與鋼鐵同業提供

節能服務,服務範圍包括制度 ( 組織、管理制度、

管理工具、分析等 )、熱能 ( 汽電共生、鍋爐與

加熱爐熱效率、廢熱回收、空調、冷卻水系統及

泵浦等 )、電能 ( 電力負載及需量管理、馬達、

空壓機與壓縮空氣系統、照明等 )、在實地節能

診斷後,提供初步建議與技術交流,並將建言彙

整成服務報告書,分析潛在的節能改善空間,作

為進一步改善之參考,且提供能源管理工具範例

作為參考。

工業局並於 2008 年成立「製造業節能減碳

服務團」,針對製造業廠商,提供節能減碳技術

諮詢、診斷、耗能設備效率檢測、抵換專案等輔

導協助。之後行政院於 2010 年成立「節能減碳

服務團隊」,包括技術服務團、宣導團、志工大

隊等三大團隊,其中「技術服務團」依產業屬性

而分別成立製造業、中小企業、能源產業、商業、

機關學校、綠建築等六大服務團,提供包括節能

技術及診斷服務、溫室氣體盤查及減量輔導、節

能健檢及汰舊換新改善、能源監控管理及建築能

源效率提升等服務,製造業服務團再分為能源密

集產業、工業區及一般製造業、加工出口區、科

學園區等服務隊,中小企業服務團分製造業、非

製造業服務隊。

區域能源整合計畫

中鋼於創建之初即應用製程特性與能源需

求,規劃充分回收利用副產燃氣及廢熱,副產燃

氣除用於製程外,其餘供應汽電共生機組作為產

出蒸汽與發電之用。汽電共生系統將燃料同時

轉換成有效之熱能與電能,相較於傳統火力發

電,汽電共生可充分利用發電剩餘的熱能,提

高有效能源使用效率。汽電共生平時可供應中鋼

約 55% 生產所需的電力,因此可降低能源消費

進而提升產品競爭力;於台電供電中斷之緊急情

況下,並可提供重要設備所需電力,減少因生產

中斷之損失、防止衍生之設備損壞與環境污染問

題。

設置汽電共生系統之考量,一般係根據其產

業所需熱能與電力之比例,並藉由設計選擇機組

與建立操作模式,達到最適之熱電比。但若以單

一產業之需求為唯一考量,無法使汽電共生之發

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

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電循環與加熱製程做最有效率之組合,需整合不

同產業之熱電需求才可達成。鋼鐵業對於蒸汽之

需求比電力低,熱電需求比小於 0.5,若將多餘

熱能供給鄰近有需求之工廠,則能源可充分有效

利用,一併創造環境與經濟之效益。中鋼所處之

臨海工業區為臺灣已開發規模最大工業區之一,

區內產業別多、廠商數多、規模大、能源使用量

大,如熱電需求比接近 4 家之石化業,區域能源

整合之潛力大。

中鋼於 1993 年起積極推動區域能源整合,

然因臨海工業區於規劃時並未設有公用流料通

路,而輸送管線路徑需經過公用道路及 60 公尺

工業大排等障礙,故推動時首重溝通,與相關路

權單位溝通,並與潛在客戶溝通加入區域能源整

合之效益。對客戶而言,流料若可以低於自行產

製成本之價格購入,且品質符合要求、供應穩定

可靠,則有直接之經濟效益,並可免除設置與操

作相關設備等費用及工安、環保問題,衍生經濟

與環境效益。中鋼藉由容量大且數量多之鍋爐機

組可較一般單一鍋爐更可靠且穩定供應蒸汽,並

由合約提供保障,明訂雙方權責。在結合內外部

資源持續推動之下,於軟硬體之挑戰均逐一克

服,取得相關路權並支付借道費用,將管線穿越

地下涵洞且增設跨越公用道路及大排之管架橋,

鋪設之 32 吋蒸汽總管與 6 至 24 吋輸送至客戶

之管線總長度已達 40 公里。蒸汽之 10 家客戶

包括4家石化業者以及 3 家鋼鐵同業。

除了蒸汽有餘裕量可供輸出外,因鋼鐵生產

製程對於氧氣之需求大,故中鋼建有臺灣最大的

氧氣工廠,由低溫分餾空氣產生氧氣供自用。氧

氣工廠同時產出高純度之氮氣與氬氣,其中氬氣

可供煉鋼製程使用,而氮氣亦有餘裕可供輸出,

目前已供應7家客戶使用。臨海工業區之區域能

源整合已獲得 13 家公司參與,藉此互通有無、

互蒙其利之合作模式,共同減少能資源耗用,降

低環境衝擊,並提升產業競爭力。中鋼在新增產

汽廢熱回收汽電共生設備及管網通路累計已投

入 40 億元,外售能源以蒸汽為主,以 2014 年

為例,外售 189 萬噸,相當於節省 14.5 萬公

秉低硫燃料油,換算成溫室氣體外部減量效果

約 43 萬噸 CO2,估算可降低鄰近工廠近 15 億

之生產成本,並創造 30 億之產值。中鋼推動區

域能源整合之績效,獲選為經濟部「能資源整

合標竿企業」,更獲得 2015 年國際鋼鐵協會

永 續 卓 越 獎 (Steelie Awards - Excellence in

Sustainability) 提名之殊榮。

根據推展區域能源整合之經驗,針對新設工

園區,應以生態工業園區為規劃目標,集合能資

源可相互整合的廠家,達到能資源共享、廢棄物

資源化、節能減排與減廢;在既設工業區,提供

參與業者通路佈建之協助,包括資訊透明化、產

品加值化、法規合理化。工業局於 2009 年起展

開產業園區能資源整合計畫,首先選定臨海工業

區與林園工業區為示範產業園區,並逐年推動,

86

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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特別企劃

永續論壇

人物專訪

永續視野

圖 3 臨海工業區區域能源整合示意圖

蒸汽

、氮

蒸汽、氮氣

中鋼集團 鋼鐵同業

石化產業 工業氣體業者

廢燃氣、冷凝水、氫氣焦爐氣、壓縮空氣、

蒸汽、氮氣、電力

蒸氣

蒸氣

針對其他園區調查區內廠商能資源運情形、規劃

能資源鏈結項目、進行整合障礙分析與排除評估

等,並建置能資源整合資訊平台,提供需求與供

給資料刊登與查詢等功能。

結語

面對全球永續發展與氣候變遷的挑戰與重

視,產業可依據其特性透過產品與服務協助因

應,並藉由有效的能資源管理進行節能減排。對

於鋼鐵業而言,鋼鐵材料對於低碳社會與循環經

濟有直接而重要的效益,而鋼鐵製程能源密集且

複雜,故其管理與利用之實務經驗亦可做為不同

產業之參考,例如中鋼公司藉由組織與制度落實

能源管理、藉由節能服務團與區域能源整合擴大

能源有效利用之範疇,產業界在降低能源成本與

提升競爭力的同時,可達到與社會和環境共存共

榮之目的。

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www.un.org/sustainabledevelopment/,

2015.

2. United Nations Conference on Climate

Change – COP21/CMP11, http://cop21.

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 87

李長榮化工

中油大林廠唐榮不銹鋼

聯華氣體

三福氣體

盛餘鋼鐵

中鋼鋁業 鴻立鋼鐵

蒸汽

中鋼運通

中鋼碳素

尚承鋼鐵

台灣志氯

中石化

小港廠

蒸汽

電力氮

蒸汽、氮氣、氬氣

蒸汽、氧氣

氮氣、氬氣

蒸汽、氮氣

氫氣、燃料油

中鋼公司

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gouv.fr/en, 2015.

3. Wor ld Stee l Assoc ia t ion, "Stee l 's

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5. World Steel Association, "Sustainability

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司企業社會責任報告書」,2014。

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期貢獻及後續推動事宜,http://www.ey.gov.

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念特刊,2013。

88

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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人物專訪● 翻轉電力業的舊思維―

專訪森霸電力股份有限公司 沈世宏 董事長

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翻轉電力業的舊思維─

專訪森霸電力股份有限公司

沈世宏 董事長

編輯室

前言

森霸電力公司為台電轉投資台灣汽電共生股

份有限公司之子公司,旗下之豐德電廠是由台汽

電公司所承攬建造,並於 2004 年 3 月 29 日順

利完工商轉,主要收入來自台電收購。本期的人

物專訪將針對森霸電力公司推動能資源管理之執

行成果,以及沈世宏董事長過去擔任環保署長期

間所觀察到產業現象進行訪談,以提供各界作為

參考。

製程與非製程節能成

沈董事長指出,森霸電力節能最大的成效還

是在於發電效率的提升,自廠用電占整廠發電比

例已下降 0.6%。近幾年持續推動廠區空調設備

及照明的節能工作,前者主要是更換壁扇及老舊

冷氣並調整其溫控條件,後者則是將廠房及廠區

的照明更換為 LED 或其他高效率燈具。透過前

述能源管理,每年約節省用電 39.5 百萬餘度。

由於 2015 年 8 月起經濟部強制列管產業大

戶,要求其以未來5年平均每年節電1%為目標,

為配合此一政策,森霸電力也陸續推動多項的重

要製程改善,包含如下:

90

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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特別企劃

永續論壇

人物專訪

永續視野

1. 考慮停機期間真空度在允許的範圍內,停止

ACC 真空泵運轉

2. 確定機組不運轉期間 ACC 破真空,停止真空

泵、LP BFP

3. 減少熱起機模式高壓汽鼓補水及 HIP BFP 啟

動次數

4. CSM Normal Shut Down SEG (G01/H01)

時程縮短,減少廠內用電耗損

此外,森霸電力亦於 2011 年 11 月及 2014

年 8 月分別完成第一期及第二期太陽能發電設備

建置,2015 年起更著手第三期的建置。而台電

向各民營電廠 (Independent Power Producer,

IPP) 調度同樣會影響發電效率,例如為了因應

核四尚無法啟用,台電已要求 IPP 將發電容量從

40% 提升至 50%。

沈董事長提到,由於節能是全公司的任務,

必須全面檢討,因此各項節能政策的推動後還是

需要動員各部門的人員,不論是運轉課、維修課、

管理課或是工安課都得參與;而廠長則負責召集

與監督考核。此外,為了因應法規及政府的各項

政策,森霸電力也有專人負責蒐集法規,並研析

如何就蒐集而得的法規向公司內部成員進行溝通

與宣導。

面臨的困難與衝擊

沈董事長表示,有關電廠的能資源管理,較

困難的部分在於診斷;目前森霸電力僅有 4 個用

電總表,無法進一步了解更細部的用電資訊。此

外,民營電廠的運轉調度實質上是由台電公司中

央調度室所主導掌控,加上機組設備逐漸老舊,

儘管已致力於節能減碳工作,但溫室氣體年平均

排放強度 (0.382 公噸 CO2e/ 千度電 ) 仍高於環

保署 2014 年公告之燃氣電廠排放強度 (0.373

公噸 CO2e/ 千度電 ),而在溫管法的影響下,未

來勢必得向國內或國外購買足額的碳,增加額外

的碳費成本,造成工廠營運的壓力源之一。

再生能源的未來性

沈董事長認為,燃氣電廠與太陽能發電應為

互補,可藉由燃氣電廠產生的電力來調度太陽能

發電的不足;然而,目前兩者卻呈現相互爭奪發

展的局面。若國家政策可配合,讓太陽能電廠與

燃氣電廠共同發展,例如:要求每個燃氣電廠,

須設置相同規模太陽能發電廠,以經濟規模促降

融資成本,使其購電價格可低於目前平均電價,

Sustainable Industrial Development Quarterly

NO.

74 91

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人物小檔案

沈世宏 先生學歷: 國立臺灣大學化學工程學系研究所 博士

國立臺灣大學化學工程學系研究所 碩士

國立臺灣大學化學工程學系 學士

現任: 森霸電力股份有限公司 董事長

並以中油儲氣代替儲電,確立光氣發電的互補關

係,則太陽能發電裝置目標可立即提高到目前燃

氣電廠的發電峰載值 17GW 或更高;甚至是讓

農地與太陽能發電共生,將可有效降低太陽能設

備的建置成本。

除了擔任電力公司的董事長外,沈董事長亦

於文化大學兼課。沈董事長指出,不論是在課堂

上或是對外的演講,他都提到目前先進國家都在

談論再生能源 100% 的可行性,但臺灣的再生能

源發展卻不如預期,若能搭配電網儲能的方式,

或許有可能解決目前的困境。此外,沈董事長表

示能源政策的走向需要公眾參與及理性討論。以

核四議題為例,在公投之前,仍應有專業平台提

供正確、公開且透明的資訊,讓民眾了解科學的

事實為何;而這正是目前臺灣社會所缺乏的,同

時也欠缺信任機制及尊重專業的氛圍。太陽能有

多少發展的機會?是否有足夠的地域發展太陽

能?有多少節能機會?這些問題需要各方推薦立

場制衡的專家組成論述平台釐清事實。

沈董事長認為,要全面落實能資源管理最重

要的還是需要政府制定相關政策,讓產業可配合

轉型,並在顧及目前產業生計的前提下,研擬完

整配套措施,如此才能讓更多產業往永續經營的

道路邁進。

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產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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永續視野● 永續資訊 ― 國際環保暨永續發展資訊彙編

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2015 年全歐洲 29% 電

力來自再生能源

歐洲向來重視能源永續的發展,該區域在

2015 年的再生能源供電量有所提升,增加量等

同全歐用電量的 2.5%,是單一年度增加紀錄的

新高,讓目前全歐洲的電力已有 29% 來自再生

能源,比起 2008 年的 17% 有顯著的進步。去

年的增加的再生能源中,大部分是英國、德國與

義大利的功勞,有四分之三來自這三國。

除了成就,歐洲也有當前的挑戰,因為核能

發電與水力發電的減少,電力需求卻還是在增

加,石化燃料發電於是居高不下。在同時,全歐

洲的 2015 碳排放雖然只下降了 0.5%,但這是

因為 2014 年已經減少 7.5%,隨著週期性的改

變,大量的碳排減少可能會再出現。

( 資料來源:CSRone 永續報告平台,2015-02-

03,http://www.csronereporting.com/zh-TW/

index)

全球第一個飛機減碳

標準通過4 年後上路

歷經六年的談判,全球 23 國代表 2 月 8 日

終於同意全球第一個商用飛機減碳標準,2020

年後推出的新機型都須遵守此規定。

去年 12 月在巴黎簽訂的聯合國氣候協議,

並未包含航空業,但聯合國所屬國際民用航空組

織 (ICAO) 一直致力於設定一套新標準。8 日在

ICAO 通過的這些標準,仍待 ICAO 的理事會於

今年稍後同意,之後就變成各國航空主管機關都

必須遵循的規定。除了新出廠的飛機外,2023

年起現存飛機也須符合新標準,2028 年後所有

不符合新標準的飛機,都不得再翱翔天際。

飛行器是二氧化碳排放迅速增加的一大來

源,不過飛航運輸業自清,其排碳量僅占所有人

類排放二氧化碳總量的 2% 左右。新標準上路

後能減少的排碳量各界估算的結果不一,白宮預

測,在 2020 到 2040 年間可減少 6.5 億噸,環

保團體 Transport and Environment 估計的數

字接近 3 億噸,國際清潔運輸委員會 (ICCT) 預

測的數字更少。

ICAO 本身則預估,若以每加侖 3 美元計算,

新標準實施後,從 2020 到 2040 年每年可省下

多達 85 億美元的燃油成本。之前航空業始終無

法達成這類規範排碳的協議,部分是因為國際間

要達成對噴射機燃油課稅的協議,有許多障礙。

波音和空中巴士兩大飛機製造商的最新機

型,例如 737 MAX 或 A320neo,並不受這些

新標準的影響,因為它們已經超越這些標準。但

如 747 和 A380,或 A330 和 777 客機,若無法

在 2028 年前淘汰,就得提升燃油標準。

( 資料來源:聯合新聞網,2015-02-09,http://

udn.com/news/index)

94

產業的能資源管理

永續產業發展季刊

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□ 73 代清除 / 處理業 □ 44 能源供應業 □ 45 政府單位

□ 46 工程顧問公司 □ 47 公會、商會、工會 □ 48 資源回收業

□ 49 其他

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