2022.12.11
射出成型智慧監測系統。圖／工研院提供
文／工研院產業科技國際策略發展所副組長熊治民
2050淨零排放已是製造業必須面對的挑戰，根據國發會資料顯示，我國2019年溫室氣體排放總量為287.06百萬公噸二氧化碳當量（MtCO2e），其中製造部門排放量最多，為147.46 MtCO2e，約占排放總量51.4%。
製造業無論大型企業或中小企業，都須仰賴智慧製造應用方案，分別從能源供應、能源使用效率角度，逐步實現淨零排放目標。
國發會在2022年3月公布「臺灣2050淨零排放路徑及策略」，作為後續政府與各界推動淨零排放的重要依據。
針對製造部門淨零轉型推動策略，產業部門將以「先減少排放，再淨零排放」為推動策略，具體作法包括透過製程改善，減少能源消耗及碳排放，在短期內，以設備汰舊更新及導入智慧節能管理為主，長期則朝氫氣技術開發應用及含氟氣體削減等創新技術發展。
能源轉換部分，短期以擴大使用天然氣及生質燃料為主，長期則朝百分百使用綠電及無碳能源應用；循環經濟部分，短期以原料替代、使用固體再生燃料及能資源整合為主，長期則朝二氧化碳捕捉再利用等突破性創新技術開發應用。
幫助製造產業達成淨零排放，有四個關鍵的智慧製造應用方案，第一，結合感測及物聯網，掌握確實能源消耗。日益成熟的各種感測裝置，結合物聯網、機聯網，以及初級資料分析與資訊可視化工具，能夠協助設備、產線、工廠管理人員，快速獲得有用的即時資料。
例如工廠中的動力馬達、空氣壓縮機，以及生產用的工具機、塑膠射出機，都能透過智慧電表、控制器、智慧機上盒等內嵌或外接裝置，呈現監測時段的電力消耗 與用電模式。管理者可依據電力使用 資料，找出能源消耗最多的設備、時段，估算產品製造過程碳足跡；以及與過去歷史資料比對，找出異常製程及設備運作問題。
第二，結合巨量資料及AI人工智慧，實現參數控制最佳化。大量的設備、機台、產線運作資料，經過巨量資料分析及AI人工智慧學習模型，可以進一步透過運作參數最佳化調整，進一步降低總體製程能源消耗。例如工具機可依據切削材料、所需加工精度與表面粗度，透過巨量資料分析，決定可兼顧加工效率與能源消耗的控制參數。
此外，許多機器設備需要較長的暖機時間，因此頻繁的開機、暖機、生產、停機，會使能源消耗量增加。而透過智慧生產排程，從產品規格、交期、原物料供應、機台與人員可用性等生產需求與限制，可規劃出能兼顧交期、成本、產能、能耗的最佳生產規劃。
第三，透過品質檢測及預測，避免重工增加碳排放。人工智慧結合機器視覺、自動光學檢測，已經逐漸成為實現產線品質全檢以及進行品質預測的重要應用方案，提高生產品質與良率，避免持續對瑕疵半成品進行加工，可以減少材料與製程能源浪費，進而減少碳排放。
第四，用數位分身，減少產品生命周期能耗及預測碳足跡。數位分身結合實體產品、設備、流程，以及對應的虛擬數位模型，可以用於產品設計、生產線與流程規劃、生產監控與 流程 控制最佳化，以及產品、設備應用監控及控制最佳化。
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國際間有許多製造企業推動淨零排放的案例，國際知名無線通訊企業愛立信（Ericsson），位於美國德州路易斯維爾（Lewisville）的智慧工廠，被世界經濟論壇（WEF）評選為代表工業4.0發展典範的燈塔工廠（Lighthouse factory）。在其智慧工廠中，透過大量使用結合感測器及 4G/5G網路建構的智慧化設備能源管理平台，可即時監控工廠內多種設施的能源消耗、運作狀況、環境參數，並將這些資料可視化，協助人員判別重要資訊、進行決策反應，透過這些智慧化應用方案，路易斯維爾智慧工廠的能源使用量比其他類似設施減少24%，並能達到更高的生產力。
對許多製造企業來說， 推動淨零碳排會導致營運成本與風險增加。但從另一個角度來看，如果企業能持續推動各種淨零排放方案並順利執行，產生實際效益，將可形成另一種競爭優勢，協助提高企業總體競爭力。另一方面，製造企業可以透過內部研發，或是與外部設備供應商、資通訊及智慧科技廠商、廠務及系統整合廠商進行異業合作，將具有實務應用效益的各種節能減碳製造應用方案商品化、服務化，進而衍生出新的獲利管道，將是製造企業在面對未來10至20年淨零排放及永續製造大趨勢下，值得思考與掌握的新成長契機。
淨零排放時代來臨 碳資產管理成競爭力關鍵
文／工業技術與資訊
2050淨零排放已成為國際顯學，目前全球已有136個國家宣示或規劃淨零排放目標與時程，涵蓋91%溫室氣體排放。大幅減碳的措施不但影響了社會民生層面，更衝擊了產業的結構與整體供應鏈的資源分配。
從歐盟執委會於去(2021)年7月所提出的「碳邊境調整機制」(Carbon Border Adjustment Mechanism; CBAM)來看，CBAM的徵收價格連結了歐盟自身的碳排放交易市場(Emissions Trading System; ETS)的碳價，今年議會與理事會也支持並分別審議後提出其版本，後續將持續協商。具體實現了「全球性碳污染有價化」，減碳議題更逐漸從環保議題轉變為國際經貿議題。
美國方面，自2009年歐巴馬政府時期起，其國會歷來皆有提出各項全國性的碳稅暨輸入產品課徵碳關稅的提案。新近如「2021公平轉型與競爭法案」(Fair Transition and Competition Act of 2021)，其即倡議建立「邊境碳調整」(Border Carbon Adjustment; BCA)措施，針對鋁、水泥、鋼鐵、天然氣、石油及煤等高碳排進口競爭產品開徵碳稅，法案規劃於2024年生效，但仍待各黨審議。
日本經濟產業省亦提出為因應歐盟CBAM的實施，擬相對規劃對各國進口產品徵收「國境碳稅」(Carbon Border Tax)，對於境外的高碳排密集度輸入產品進行徵稅，並研擬日本產業輸出產品時若已提繳碳定價費用者可獲退稅的方案，惟上項的各種方案仍在討論的階段，尚未成熟。
綜合各國制度來看，碳的邊境調整幾乎相當於以「碳排」為標的之貿易保護主義，但某種程度而言，皆是為了加速推動產業的更新、轉型與低碳化。
未來一旦於世界貿易組織(The World Trade Organization; WTO)在各貿易關稅領域成員國的共識下認定碳邊境調整為貿易上合規的環境要求，則以「碳排」為標的之貿易規則終將全面展開成為各國新的貿易談判條件；同時，近日國際間陸續籌組「氣候俱樂部」(Climate Club)，藉由策略聯盟來相互承認減碳成果，避免過於嚴苛認定產品碳排放量，我國政府也需關注，以維護廠商權益。
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在此浪潮下，除了改變能源結構，如何在既有的化石燃料下避免碳洩漏，就成為科學創新的濫觴。各國在發展綠色轉型的過程中，也紛紛針對碳排放進行定價政策藉以管制，碳稅、碳費、總量管制、碳交易等制度，為減碳的成果附以價格，也要求持續排放者付出環境成本。因此，所衍生出來的組織碳盤查、產品碳足跡、自願減量計畫的科學分析，成為不同國度邊境之間，透明化彼此排放減量的關鍵。針對全球日益興起的碳稅、碳費、減碳信用額度等碳資產管理議題，以臺灣經貿出口導向體質而言，政府與產業更應積極面對，已無迴避空間。建議政府在協助企業進行碳資產的管理時，可分為政府明定碳價的法規層面以及企業內部節能減碳措施所推行的內顯碳價兩個層次。
對於「明定碳價」的因應上，就我國《溫室氣體減量及管理法》的設計，已針對特定排放源定有盤查申報、抵換專案、總量管制、排放交易等制度。而為強化推動溫室氣體管理與減量，環保署已於去（2021）年底提出修訂草案，名稱更改為《氣候變遷因應法》（草），目前剛於立法院完成一讀並展開協商與審議。
本次草案中即明訂「碳費」制度，將依排放量先大後小，逐步徵收，且所收取的碳費與代金將設立「溫室氣體管理基金」，專款專用於輔導、補助、獎勵溫室氣體減量、發展及促進低碳技術與產業。另為鼓勵產業自主減量，增訂碳費徵收對象得申請核准以減量額度扣除排放量。同時，為鼓勵廠商生產低碳產品，提供民眾低碳消費選擇，也將要求特定產品需向環保署申請核定產品碳足跡。
在企業「內顯碳價」上，政府即應協助與鼓勵產業，以符合一致性與透明度的方式，推動碳盤查、碳足跡、能源管理系統，找到自己的碳排放熱源。產業可進一步實施內部碳定價制度，鼓勵其內部各單位積極減碳，並投資減碳策略，讓外部環境成本內部化，以朝向符合「環境、社會與治理」(Environmental, Social, Governance; ESG)的永續發展目標。同時，企業應鑑別傳統投資與低碳投資在中長期發展下的「氣候風險」，評估如何於低碳投資中避免可能的風險，或因為氣候變遷下受到衝擊的相關風險。
為協助產業因應經貿層面所需的碳定價繳交證明，政府除積極協助產業建立碳盤查與碳足跡，以及第三方查驗證制度外，也應掌握各國碳定價制度發展情形，以及詳細的執行方式，包括涵蓋的產品範疇、計算原則及第三方查驗證的認可等，並定期公開說明國際合作與協商的進展，以供產業用最有效成本的方式因應，這樣產業才能將成本積極用於投資導入減碳技術。政府也應提出各項稅費獎勵、補助各項低碳技術的導入等誘因，鼓勵產業自主減量。同時，為鼓勵產業自主減量，也建議政府可辦理說明會，讓產業瞭解制度原則與申請流程，提供產業將自主減量所可能得到的碳信用額度價格，納入其投資減碳時參考。
最後，藉由商品或服務碳足跡的計算與聲明，不僅賦予企業重視氣候變遷的形象，也可藉由其計算過程，檢視其從原料、製程、使用及廢棄各階段中，高排碳的熱點，啟動改善措施，邁向低碳、甚至零碳足的目標。協助企業做好碳資產管理，加大低碳技術投資與能力建構，就能因應歐盟、美、日等國所陸續推出「碳邊境調整機制（稅）」，在2050年淨零排放路徑上的轉型過程保持國家與企業競爭力。
資料來源： https://view.ctee.com.tw/esg/47107.html
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