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工業技術研究院

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工研院攜手產業打造淨零時代競爭力 勢在必行 創新減碳科技及淨零服務團 助產業淨零轉型

日期:2022/04/15

工研院舉辦ITRI ...(詳如圖說)
工研院舉辦ITRI NET ZERO DAY「打造淨零時代競爭力」論壇暨特展,從「碳管理平台」、「服務團」、「人才」、「技術」四大面向提出減碳策略,並展出超過40項減碳技術,圖左四為經濟部技術處處長邱求慧、左八為工研院院長劉文雄、左九為國發會主委龔明鑫、左十為經濟部部長王美花、右九為工研院董事長李世光。

面對氣候變遷威脅,各國積極推動綠能與減碳,國際大廠也要求供應商致力減碳,對全球供應鏈造成挑戰。在經濟部指導下,工研院今(15)日舉辦ITRI NET ZERO DAY「打造淨零時代競爭力」論壇暨特展,從「碳管理平台」、「服務團」、「人才」、「技術」四大面向提出減碳策略,與企業同心齊力,掌握減碳新商機,邁向淨零永續未來。並展出超過40項減碳技術,涵蓋能源供給、需求使用、低碳製造、環境永續四大層面,包括:可應用在半導體產業的「餘氫發電與純化」、減少伺服器逾4成耗電量的「沉浸式冷卻技術」、提升海運6倍調度效率的「智慧排程」、讓碳循環的「二氧化碳捕獲再利用」等創新科技,如同減碳的豪華艦隊般回應產業淨零減碳所需的技術與服務。經濟部長王美花參觀特展時,高度肯定工研院提供淨零解方,幫助產業邁向淨零轉型,並期許工研院持續以創新科技協助產業提升淨零時代的競爭力,掌握綠色供應鏈新商機,帶動產業及國家永續發展,邁向零碳綠色家園。

工研院ITRI NET ZERO DAY「打造淨零時代競爭力」論壇暨特展,特別邀請經濟部部長王美花、國家發展委員會主委龔明鑫、歐洲經貿辦事處資深專家暨經貿組組長雍青龍、循環台灣基金會董事長黃育徵以及超過30位企業領袖與專家共同參與,包括:長榮海運、永光集團、李長榮化工、上緯新能源、茂迪、安瑟樂威、中興電工機械、台電、中鋼、中油,以及台灣區電機電子工業同業公會、臺灣機械工業同業公會、台灣電路板協會、台灣智慧自動化與機器人協會等,共同探討投入綠能發展與減碳轉型的機會與挑戰,期透過減碳經驗分享與交流,助攻產業從低碳邁向無碳,厚植產業淨零減碳實力。

國家發展委員會主委龔明鑫以「國家因應2050淨零碳排的路徑藍圖」發表專題演講,說明臺灣的淨零轉型路徑如何建構在科研發展、氣候法制2大治理基礎,達成能源、產業、生活、社會等四大轉型,並推動12項關鍵計畫。路徑參考IEA的路徑分兩階段,2030年之前精進既有技術,2030年後必須運用新技術,讓效率快速提升。

經濟部部長王美花表示,臺灣在推動淨零碳排上有拉力與推力,政府在產業面上以「大帶小」方式,透過不同產業的群聚合作往淨零邁進。去碳能源方面,王美花部長亦提到兩個重點,分別是地熱跟儲能在法規與執行上的挑戰,例如應在調整「再生能源發展條例」來協助地熱業者,並與學研單位合作精準探勘地熱資源;在儲能上,除了關注系統及設備的安全規範,也要重視跟再生能源的搭配。工研院是重要研發機構,在淨零減碳道路上扮演關鍵角色,本次論壇就展示許多工研院淨零碳排技術成果,以工研院開發的氫能回收技術來說,可以將氫能回收再利用來發電,大大降低電力碳排放量,其他包含太陽能面板再進化、循環材料再利用等,這些都是達到減碳的重要技術步驟,高度肯定工研院協助產業邁向淨零轉型,往正確道路邁進。

工研院董事長李世光表示,淨零轉型已是社會的共識,將成為臺灣發展的新動能,沒有人是局外人,必須各界齊心合作迎接挑戰。工研院運用跨領域的創新研究和科技研發,從碳管理平台、服務團、人才、技術等四大面向,提供企業一站式購足的關鍵解方。「永續碳管理平台」是全臺產業碳足跡資料最豐富的資料庫,橫跨超過20種產業,累積多年超過一萬筆資料,可協助企業盤查碳排量,跨出執行淨零的第一步。「淨零碳排服務團」從企業教育、碳排健檢、淨零輔導到新技術導入及新商模建立,以全方位一站式客製化方式,協助企業提升減碳競爭力。工研院建置「臺灣淨零創新產業地圖」,提供最新的淨零情資,並將成立「淨零永續學校」,擬定淨零學習地圖,培養綠領人才。

工研院院長劉文雄表示,科技研發在我國的「2050淨零排放路徑」中扮演重要關鍵,創新的減碳科技,可以讓產業兼顧經濟成長與環境永續。工研院作為推動淨零碳排的平台。以技術、科學的思維,從「能源供給」、「需求使用」、「低碳製造」、「環境永續」等四大面向,以創新科技與服務提出淨零碳排解方,並建立優質綠能組成專利池,提供國內廠商「淨零碳排」專利Total Solution及多元化服務,如同減碳的豪華艦隊般回應產業淨零減碳所需的技術與服務。工研院協助產業以減碳科技加速產業淨零轉型步伐,讓淨零減碳行動勢在必行。

在「能源供給」面,工研院研發「工業製程餘氫發電及純化回收技術」已與半導體大廠帆宣系統科技及亞氫動力合作,將製程中無法利用的副產氫回收再轉換為電力,以額外提供廠區每年數億度的潔淨電力。在「需求使用」面,工研院和日本電信商KDDI開發的「沉浸式冷卻邊緣資料中心技術」,透過關鍵散熱技術,讓高耗電量的伺服器系統等設備減少逾4成耗電量。在「低碳製造」面,工研院開發「智慧減碳排程系統」,透過智慧減碳排程系統,幫助長榮海運降低碳排、提升調度。在「環境永續」面,工研院開發的「二氧化碳捕獲再利用技術」,捕獲產業製程煙道氣所排放之二氧化碳。發展高效能二氧化碳吸收劑配方,可整合工廠餘熱和再生能源有效降低製程成本,目前已與多家廠商合作。並以二氧化碳作為原料,轉化為高經濟價值的新型的聚氨酯樹脂材料,除具有更優異的化學及物理性能外,不使用具毒性異氰酸酯,兼具有環保減碳效果,可廣泛應用民生化工領域,目前已與國內領導廠商合作開發產業應用技術。

此次論壇從國際零碳趨勢與臺灣產業因應之道切入,由國家發展委員會主委龔明鑫以「國家因應2050淨零碳排的路徑藍圖」為題進行專題演講,說明政府推動淨零轉型將可達到四個目標及政策規劃。歐洲經貿辦事處資深專家暨經貿組組長雍青龍分享「歐盟綠色新政」的關鍵行動與方向,是他山之石最佳的案例參考;循環台灣基金會董事長黃育徵則聚焦從低碳生活型態帶動產業活動創新。並針對四大主題進行座談,首場「建立碳健檢及減碳行動力」分享碳管理服務平台,加速企業行動力,第二場「發展永續供給與需求平衡」探討綠色能源與能源效率提升的務實作法,第三場「解鎖零碳排關鍵密碼」帶領產業從製造低碳化邁向低碳製造之道,第四場「邁向淨零最後一哩路」分享以碳捕獲與再利用技術,帶領產業邁向淨零永續發展。現場展出的減碳技術與服務,有多項為經濟部技術處、能源局等所支持的科技專案與能源專案成果,是經濟部近年來針對淨零碳排國際趨勢與產業需求所打造。

臺灣要邁向淨零碳排的願景,需要各界攜手合作參與。工研院攜手12個公協會共同舉辦ITRI NET ZERO DAY「打造淨零時代競爭力」論壇暨特展,包括台灣永續能源研究基金會、台灣氣候聯盟、台灣淨零行動聯盟、台灣區電機電子工業同業公會、台灣智慧自動化與機器人協會、台灣電路板協會、台灣綠電應用協會、台灣循環經濟大聯盟、東元科技文教基金會、循環台灣基金會、臺灣機械工業同業公會、SEMI國際半導體產業協會,期能匯聚各界專家智慧能量,全面提供產業邁向淨零碳排的突圍對策與關鍵解方,共同投入減碳行動,厚植淨零轉型競爭優勢,邁向永續的未來。

ITRI NET ZERO DAY「打造淨零時代競爭力」重點技術及服務:

一、 能源供給:
1.工業製程餘氫發電及純化回收技術 減碳同時創造循環經濟
在半導體、石化等產業製程中經常會使用到大量的氫氣,其中部分製程餘氫並未能妥善利用,直接自設備排出後燃燒,形成浪費。在能專計畫支持下,工研院研發之餘氫發電及純化回收技術能有效將這些製程餘氫加以回收利用,除可協助產業減少燃燒餘氫的碳排外,更可降低購置氫氣成本,創造潔淨綠電。在餘氫發電的應用上,工研院獨創無須純化尾氣的氫燃料電池,能達到設備「體積省」、「應用產業類別廣」以及「綠色發電」等三大效益。其獨創以封閉迴路設計,無須經過純化過程,能直接汲取工業製程含有氫氣的空氣用以發電,也因此省去純化設備的設置,不易受限於不同產業製程尾氣中的氫氣純度而可直接進行潔淨發電。目前工研院已與國內半導體大廠簽約合作,攜手推動「製程餘氫發電再利用」,使半導體業製程原本無法利用的餘氫轉換為電力,不但能夠免除廢氣處理使用化石燃料燃燒,更額外提供給廠區每年數千萬度的潔淨電力,達到減少碳排放又增加產業經濟效益。

工研院純化氫氣技術,具備「低成本」、「體積小」、「純度高」、以及「純化效率高」等四大特色,工研院首創以陶瓷金屬合金作為濾氫回收材質,成本只有利用僅需每公克10元的陶瓷材料部份取代傳統高達每公克兩千多元的鈀金屬,十分具備成本優勢外,透過篩分隔離與質傳過濾雙機制技術,只有一般市售純化器體積的一半、氫氣純度高達99.9999%,更能將製程所產生的七成餘氫純化回收再進入產線利用,達成循環經濟的目標。

二、需求使用:
1.沉浸式冷卻邊緣資料中心技術 減少逾4成耗電量
由工研院與日本第二大電信商KDDI攜手多家全球知名IT企業,開發出之「沉浸式冷卻邊緣資料中心技術」為應用在伺服器產業的散熱技術,是將伺服器浸泡於冷卻率高的非導電液體來解決散熱問題。此技術有五高特色,包括:「高」密度配置,可節省空間、「高」通風,結合通風窗、排風扇和特殊空間通道設計、「高」維修便利,採用單相冷卻技術維修時冷卻資源不易損耗、「高」快速建置,以「貨櫃型」模組化,三個月內可快速布署或擴建、「高」人性化管理,以監控軟體系統進行透過人性化界面管理,讓IT人員可遠端即時掌握資料中心設備健康程度。該技術目前已串聯日本、美國、臺灣相關供應鏈至少22家廠商,如伺服器、電腦設備、伺服器系統冷卻槽、冷卻液、監控軟體系統等,打造全套解決方案,並已成功完成在亞熱帶氣候下之測試營運。工研院更與臺灣雲端協會會員合作,建置日本在地解決方案,電力使用效率PUE值(Power Usage Effectiveness;PUE)達到平均1.07,優於傳統機房的1.6,單一機櫃之耗電量減少逾4成、使用空間少60%,今年也將進入商用場域服務驗證。

三、低碳製造:
1.智慧減碳排程系統 提升6倍調度效率
根據國際海事組織統計,全球90%貿易為海上運輸,全球航運佔全球碳排放量近2%~3%,為支持聯合國氣候峰會及IMO環保減碳規範,工研院智慧減碳排程系統協助長榮海運使用混合整數線性規劃(Mixed Integer Linear Programming;MILP),提供船隊航行航線順序、各航次航行時間、港序、換線、裝貨量、如何轉接貨等規劃決策,在「數據化」、「平台化」方式運作之下,深具「高效率」、「高調度」、「高減碳」特色。根據工研院的估算,長榮海運運用船隊、辦公室、碼頭靠泊等資訊,結合大數據資料分析,加強對船舶營運能效資料的收集與分析,即時測算船舶的碳強度指標(Carbon Intensity Indicator;CII)等相關資訊,一年可省3%~5%的燃油費用及減少10%~15%碳排放量。長榮海運在2008年碳排放強度為97.42g/teu-km,2020年已降37%達到60.66 g/teu-km,希望在2025年年減60%達到35-40g/teu-km目標,2030年降幅40%目標。

四、環境永續:
1.二氧化碳捕獲再利用技術 廢棄也能變黃金
在科專及能專計畫支持下,工研院研發二氧化碳捕獲再利用技術,具有「高效率」、「高純度」、「高捕獲率」、「低能耗」特色,透過場域驗證優化操作參數,並搭配高效能吸收劑之應用,使捕獲二氧化碳之再生能耗小於3GJ/tCO2以下,二氧化碳捕獲率達80~90%,純化度高達99.9%,可整合工廠餘熱和再生能源有效降低製程成本,目前已與多家廠商合作,系統能耗及二氧化碳品質和國際並駕齊驅。捕獲的二氧化碳可作為原料,轉化為高經濟價值的新型的聚氨酯樹脂材料,除具有更優異的化學及物理性能外,不使用高毒性異氰酸酯,兼具有環保減碳效果,可廣泛應用民生化工領域,製成鞋子衣服等產品,目前已與國內石化業大廠合作開發,達到永續碳循環再利用。另一方面,二氧化碳並可應用於微藻養殖,除生產生質燃料外,並可進行高值化微藻應用(如雨生紅球藻生產蝦紅素)。

五、服務:
1.淨零碳排服務團 企業最佳減碳夥伴
工研院淨零碳排服務團於2021年9月成立,結合政府政策、國際脈動及產業趨勢,從企業教育、碳排健檢到技術導入,一站式減碳服務,協助企業檢視自身的溫室氣體排放狀況,掌握減碳競爭力。目前提供三大服務範疇,一,淨零碳管理實踐研習,以國際趨勢、實踐知識及實作工作坊,讓企業建構淨零碳知識與能量,並輔以實務方法,搭配線上教材,深化企業減碳路徑。二、諮詢診斷業務,運用永續碳管理(碳估算)平台,協助企業進行碳排放估算,輔以專業跨域顧問團,提供企業全方位淨零轉型之諮詢診斷服務。三、深度減碳輔導,導入淨零技術與新商業模式,提升整體產業綠色競爭力。

2.永續碳管理平台 協助企業低碳製造與低碳設計
淨零碳排目標在即,面對歐盟等國碳關稅的要求,臺灣許多企業在碳排計算、增加減碳能力上十分焦慮,工研院所開創之「永續碳管理平台」能提供企業一站式服務,並具備產品碳足跡盤查計算、跨產業資料庫以及智慧減碳設計三大核心功能,可線上計算產品碳足跡。其中工研院藉由十多年來輔導上百家企業經驗,建立超過一萬筆本土係數資料,並且橫跨近20種產業類別的本土化產業應用資料庫。企業可透過碳盤查了解產品碳足跡外,更可進一步導入工研院減碳技術,除了了解自身既有產品碳足跡,更可進一步從中找尋可用在產品設計的替代材料,重新設計新產品,目前預計四月上線,提供給各產業雲端服務。

經濟部部長王美花參觀特展時,高度肯定工研院提供淨零解方。工研院研發「工業製程餘氫發電及純化回收技術」能將半導體、石化等高碳排產業製程中七成餘氫純化回收再進入產線利用。圖左起為工研院副總暨資深技術專家王人謙、工研院院長劉文雄、經濟部部長王美花、工研院董事長李世光、經濟部技術處處長邱求慧。
經濟部部長王美花參觀特展時,高度肯定工研院提供淨零解方。工研院研發「工業製程餘氫發電及純化回收技術」能將半導體、石化等高碳排產業製程中七成餘氫純化回收再進入產線利用。圖左起為工研院副總暨資深技術專家王人謙、工研院院長劉文雄、經濟部部長王美花、工研院董事長李世光、經濟部技術處處長邱求慧。
工研院研發的「鈣鈦礦太陽能電池」為全球深具潛力突破效率達30%的組合,並可增加50%發電量。
工研院研發的「鈣鈦礦太陽能電池」為全球深具潛力突破效率達30%的組合,並可增加50%發電量。
工研院與日本第二大電信商KDDI等企業攜手研發的「沉浸式冷卻邊緣資料中心技術」讓高耗電量的伺服器系統等設備減少逾4成耗電量。圖左起為工研院董事長李世光、經濟部技術處處長邱求慧、經濟部部長王美花、工研院資通所副所長蔣村杰、工研院院長劉文雄。
工研院與日本第二大電信商KDDI等企業攜手研發的「沉浸式冷卻邊緣資料中心技術」讓高耗電量的伺服器系統等設備減少逾4成耗電量。圖左起為工研院董事長李世光、經濟部技術處處長邱求慧、經濟部部長王美花、工研院資通所副所長蔣村杰、工研院院長劉文雄。
工研院研發「低碳生質聚酯新材料」具有高阻氧氣能力及優異機械特性,可製造出更輕薄、更結實的飲料包裝瓶或食品包裝材。 圖左起為工研院副總暨材化所所長李宗銘、經濟部技術處處長邱求慧、經濟部部長王美花、工研院董事長李世光、工研院院長劉文雄。
工研院研發「低碳生質聚酯新材料」具有高阻氧氣能力及優異機械特性,可製造出更輕薄、更結實的飲料包裝瓶或食品包裝材。 圖左起為工研院副總暨材化所所長李宗銘、經濟部技術處處長邱求慧、經濟部部長王美花、工研院董事長李世光、工研院院長劉文雄。
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