解析台灣深度節能之路:從高耗能產業到資料中心,4方向補強政策法規

Google在比利時的資料中心關閉頂光,以節省能源。(圖片來源:Google)

Google在比利時的資料中心關閉頂光節省能源。(圖片來源:Google

編按:節能是實現淨零排放的重要策略,為加速淨零轉型,今年8月行政院已通過深度節能推動計畫,預計4年投入353億元提高能源使用效率。對此台灣氣候行動網絡研究員林怡均撰文指出,若要深化節能行動,針對高耗能產業與快速擴張的資料中心,必須要有更積極的政策工具及法規。

去年底召開的COP28高峰會上,近200個國家共同承諾了一項極具里程碑意義的目標:「2030年能源效率的年均改善率較現今提高一倍(相當於從2%提升至4%)」,國際能源總署(IEA)的研究也指出:能源效率的加速提升可以減少從現在到2030年3分之1以上的二氧化碳排放量,此與2050年實現淨零排放的路徑一致(圖1)[1]。而在去年底的總統候選人政見發表會、520總統就職典禮,以及最近一次的國家氣候變遷對策委員上,總統賴清德也多次強調「深度節能」對於能源轉型、淨零碳排的重要性。

為強化節能目標,經濟部近期已修訂多項法規以奠定節能基礎,並且擴大明年度的節能預算,行政院未來也將協同政府各部會、公營企業與民間 ESCO的力量,帶頭示範節能行動。

圖1、2010-2024 年全球能源效率(能源密集度)改善情況,包含世界平均和主要地區差異,以及 2022-2030 年IEA各情境研究(圖片出處:IEA, Energy Efficiency 2024)。

圖1、2010-2024 年全球能源效率(能源密集度)改善情況,包含世界平均和主要地區差異,以及 2022-2030 年IEA各情境研究(圖片出處:IEA, Energy Efficiency 2024)。

筆者樂見政府部門對節能的重視,也肯定政府在大方向的作為,然而若要深化節能行動,特別是針對高耗能產業及近期急速擴張的資料中心,尚需更積極的政策工具及法規強化。本文結合國際研究與實務經驗,提出以下4點建議: 

建議1:工業「深度節能」政策須和「深度去碳化技術/製程」政策一同考量及設計

近年台灣的工業電價逐步調漲,加上碳費預計將在2026年正式開徵,高耗能及高碳排產業預期將提高節能投資、汰換或翻新相關設備,採購再生能源或天然氣以取代煤炭供熱設備等。而國際研究已多次警示,企業在汰換、翻新製程或熱能設備時,除了考慮成本及設備使用壽齡之外,也必須將「碳鎖定」問題一同納入考量。否則企業即便在短中期內(2030~2035年)藉由翻修設備達到了節能或減碳目標(例如汽電共生廠以天然氣取代煤炭),但從長期來看(2035~2050年),恐會在這之後又需要將設備全數汰換為近零碳製程,以因應更嚴格的節能規範或碳定價,導致後續將面臨第二次的高額資本支出、甚至無法回收第一次的成本支出。

舉例而言,石化、鋼鐵、水泥產業約有半數的製程設備將於未來10年邁入汰舊換新的週期,但該產業的生產設備壽齡往往可長達25~40年,因此,若上述產業的節能投資計畫僅是翻修或添購相關新設備,但仍續用高耗能/高碳排的製程(如:高爐煉鐵、輕油裂解產製乙烯),未實質投資可帶來深度去碳化的生產技術,此在短期內雖可帶來節能成效,但長遠來看,企業恐將錯失轉型至近零碳製程的時機點,陷入資產擱淺的風險。

除此之外,工業熱能的碳排放佔該部門溫室氣體總排放的4成以上,而電熱技術的能源效率往往比基於化石燃料的技術高出數倍[2]。目前攝氏300度以下的中低溫電熱技術(電鍋爐和熱泵)已經成熟,且已證實可顯著提高造紙、食品和其他輕工業的能源效率,即便是高耗能的化工業,也有部分製程的熱能需求是在300度以下,因此將製程熱能直接電氣化可帶來最佳效率[3]。  儘管如此,企業是否會願意採用電氣化技術,很大程度上取決於電力及化石燃料(尤其是天然氣)的價格差異。

綜上所述,工業節能的政策設計必須將「製程導入深度去碳化技術、熱能電氣化技術」納入考量,並且搭配多項政策工具方能推動企業加速節能減碳(如:低碳公共工程採購、產品效能標準等)。此外,也必須透過碳定價或化石燃料稅費讓電力(包含綠電)可與化石燃料成本競爭,否則,未來工業製程的深度節能恐將面臨阻礙。

圖2、工業部門能源效率政策工具(圖片出處:翻譯自IEA, Energy Efficiency Policy Toolkit 2024)

圖2、工業部門能源效率政策工具(圖片出處:翻譯自IEA, Energy Efficiency Policy Toolkit 2024)

建議2:依據能源大用戶的產業別及契約容量規模,強化年節電率目標

為推動深度節能,經濟部已預告「中華民國114年至117年能源用戶訂定節約能源目標及執行計畫規定」草案,其針對國營事業以及契約用電容量超過1萬瓩者,規範其年節電率目標從過往的1%提高至1.5%,但針對其他能源大用戶(契約容量801~10,000瓩者),平均年節電率目標仍維持1%。此舉恐弱化了原2050淨零關鍵戰略(節能關鍵戰略行動計畫)所提的計畫措施:「推動能源大用戶節電目標倍增,依企業契約容量規模設定階梯式節電率目標」。

經濟部並未解釋為何契約容量801~10,000瓩者仍維持舊有的年節電率1%目標、亦未說明提升該目標之執行困難度、潛在效益及影響等,致使外界無法整體分析其政策合理性。然而,根據工研院的研究可發現,能源大用戶2015年至2022年各年的年均節電率多已達到1.5%以上,年節電率中位數為1.46%,這當中又以金屬基本工業的表現最佳,近幾年的年節電率更高達3% 。[4]  因此,能源大用戶的節電目標實可依據產業別、契約容量規模做更細緻的調整、分級強化,並且將前述的深度去碳化製程轉換、電熱技術採用一併納入考量規劃,而非僅僅調升契約容量1萬瓩者的節電目標。若設定節電率目標級距在現階段上有執行困難度,經濟部亦應說明原因、尋求潛在替代方案及公佈未來的執行時間表等,此舉有助於向產業發布更明確的節能/節電訊號,使其及早準備。

圖2、2015~2022年工業大用戶節電率變化趨勢 (整理自生產性質能源查核年報)

圖3、2015~2022年工業大用戶節電率變化趨勢 (整理自生產性質能源查核年報)

建議3:提高《能源管理法》違法廠商罰則、公布違法業者名稱與事由,以發揮社會監督力道

經濟部於今年七月底預告《能源管理法》部分條文修正草案(下簡稱為能管法),此次修正的重點之一是增訂了違法態樣及其罰則,以促使廠商及業者落實節能相關規範,違反特定條文者,主管機關得公布該廠商、業者之名稱及違法事由。然而,若細看相關的裁罰條文,公布違法廠商的範圍僅限於能源供應事業、能源產品製造商及進口商,而非公民團體最關心的能源大用戶[5]。  

這意味著企業若未依法執行節能規範(如:未建立能源查核制度、未達年節電率1%目標)或是所使用的重要能源設備(如:動力、空調、冷凍冷藏等)能源效率未符合主管機關規範者,仍只會面臨罰鍰及限期改善命令,而不會被公布名單。對此,不少公民團體在能管法草案的意見徵詢會議上提出建議,指出應將違法名單擴大至能源大用戶,且將「得」公布修正為「應」公布,方能擴大社會各界的監督力道。

將違反能源效率規範的企業公開之作法在國際上已有相關實例,例如日本1998年的領跑者制度(top runner programme),便是採用name and shame的方式,針對高能效的能源設備生產商給予表揚,但對於不合規者則是公開點名;南韓則是針對能源用戶,產業通商資源部在2022年與韓國境內30家耗能企業共同簽署了能源效率合作夥伴計畫(Korea Energy Efficiency Partnership ,KEEP30),該計畫雖屬於企業自願性節能協議,但韓國政府仍將根據企業申報的年度能源使用情形來評估其節能成效,並向公眾揭露評核結果,該作法有助於營造「節能資訊透明化」的社會文化、擴大節能相關產業及良性的市場競爭。[6]   

日本的領跑者制度(top runner programme)針對高能效的能源設備生產商給予表揚,但對於不合規者則是公開點名。

日本的領跑者制度(top runner programme)針對高能效的能源設備生產商給予表揚,對於不合規者公開點名。(圖片來源:日本經濟產業省)

綜上所述,台灣的政府機關可借鑑國際做法,針對違反《能管法》第8條第1項、第9條者,公開企業名稱、違法態樣、預期改善計畫,後續成效追蹤等,如此才能藉由社會監督的力道,推動違法者積極改善能源效率、彰顯守法者及節能績效傑出者的價值, 深化企業對節能議題的重視與投資。

建議4:儘速納管既存及新設資料中心,訂定節能與再生能源使用目標

目前《能管法》第16條有針對能源用戶的「大型投資生產計畫」作相關規範(即:企業需就新設或擴建之能源使用設施,製作能源使用說明書送請受理許可申請之機關,轉送中央主管機關核准後,始得新設或擴建)。惟該法條的能源用戶適用之範圍目前僅納入電力業、汽電共生業、石油煉製業與用電契約容量達特定規模的製造業,並不包含資料中心(資料中心屬於資訊服務業)。但考量到資料中心的高耗電量之特性,且近年不斷有擴建或新建之情況[7],  應儘速將其納管,這包含國內的資通訊產業與外商如google、微軟等企業的資料中心。

這部分可學習德國、新加坡、美國等國際作法,規範既存資料中心電力使用效率(PUE)改善率、訂定新設資料中心的PUE值,使其在申設階段便採用最佳能效設計,同時,建立既存與新設資料中心的廢熱利用及再生能源使用比例,或是其他可追蹤能效或碳排量改善的績效指標,來追蹤資料中心的年度電力消費量、成長趨勢與PUE值等相關指標,並將上述資訊定期公開,以利社會各界了解、監督資料中心的能效/碳排改善狀況。因此相關法規如:《能源管理法》、《能源用戶適用之範圍》、《能源開發及使用評估準則》等相關法規命令應重新檢視、修正,方能儘速將資料中心確實納管,避免其成為制度破口。

綜上所述,歸納本文提出的4點建議:

  1. 工業「深度節能」政策須和「深度去碳化技術/製程」政策一同考量及設計
  2. 依據能源大用戶的產業別及契約容量規模,強化年節電率目標
  3. 提高《能源管理法》違法廠商罰則、公布違法業者名稱與事由,以發揮社會監督力道
  4. 儘速納管既存及新設資料中心,訂定節能與再生能源使用目標

期望上述建議能喚起公部門、產業界、以及更多利害關係人對能源效率的重視,共同討論如何強化相關政策法規,齊力推動能源大用戶達到深度節能及2050淨零碳排目標。

參考資料:


[1]資料出處:IEA(2024). Energy Efficiency 2024
[2]資料來源:IEA(2024). Energy Efficiency 
[3]資料來源:(1). Fraunhofer ISI (2024): Direct electrification of industrial process heat. An assessment of technologies, potentials and future prospects for the EU. Study on behalf of Agora Industry. (2). Johnson, Anna, Archibald Fraser, Neal Elliott, and Richard Hart (2024). Decarbonize and Defossilize: Transformative Policies to Reduce Chemical Industry Carbon Emissions. Washington, DC: ACEEE. (3). WBCSD(2024). The event of “Decarbonizing industrial heat” on the Climate Week NYC 2024.09.26
[4]資料來源:工研院(2023)2023生產性質能源查核年報、工研院(2024)112年度「工業部門能源查核與效率管理計畫」、經濟部能源署(2024a)「經濟部預告「中華民國114年至117年能源用戶訂定節約能源目標及執行計畫規定」草案 提高企業用電效率並推動深度節能」新聞稿
[5]資料來源:經濟部能源署(2024b),能源管理法修正專區
[6]賴楷元(2024),【評析】【亞太】南韓能源效率合作夥伴計畫
[7]根據台經院(2023),「淺談我國能源先期管理制度關於能源用戶適用之範圍—以資料中心為例 」之研究,自 107年至112年在我國設立資料中心之案件合計共39件,其申請用電契約容量總計高達2543MW,其中申請用電契約容量未達25MW者僅為4件 。此顯示多數資料中心之建設已達能源先期管理制制度所謂的大型投資計畫之門檻(大於25MW者)。


※ 本文為「台灣氣候行動網絡研究中心」合作專欄。原文標題:〈我們在「深度節能」的路上了嗎?台灣當前的政策法規需如何補強?〉,文:林怡均(台灣氣候行動網絡研究員)


(觀點文章呈現多元意見,不代表《RECCESSARY》的立場)

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