企業綠色與數位雙重轉型 (Twin Transition)


✎ 【東海大學工業工程與經營資訊學系】 王立志教授 | 2023-01-16

  • 氣候變遷無國界

全球環境隨著溫室氣體排放量遽增，影響地球暖化速度而造成極端氣候頻繁，這已影響到全人類未來的生存。有鑑於此，聯合國政府間氣候變化專門委員會

(Intergovernmental Panel on Climate Change ; IPCC)於1997年草擬了《京都議定書》，並在1990至2021年間發表六次「氣候變化評估報告」，資料顯示，全球溫室氣體排放量日益嚴重惡化，全球各地政府必須重視此議題。聯合國在2005年的《Who Cares Wins》報告中提出企業應該將「環境」、「社會責任」與「公司治理」(Environmental, Socialand Governance ; ESG)，納入企業經營的評量基準，以對社會及金融市場、個人的投資產生正面影響。

台灣製造業約10萬家，GDP占比約30%，依全球性調查資料顯示，生產佔了全部碳排放量的27%，因此製造業的節能減碳措施對降低溫室氣體排放有極大的影響。歐盟的碳邊境調整機制(CBAM)規定，2023年起進口企業需向CBAM報告碳排量，並預計2026年開始，所有進口商須申報產品碳含量，依據直接碳排量購買CBAM憑證，也就是收取碳關稅。對以出口為主的台灣製造業而言，必須更全面的因應、風險控制與長遠規劃。


王立志教授

學經歷
◆ 俄亥俄州立大學工業與系統工程系博士
◆ 東海大學工業工程與經營資訊學系
終身特聘教授

研究領域
◆ 智慧製造系統、數位創新、供應鏈管理系統、先進規劃與排程(Advanced Planning and Scheduling; APS)系統

為善用數位科技，許多製造業藉由推動智慧製造，進行數位轉型，但除了經濟面成效，同時得兼顧達到減少碳排、能源效率管理等SDG、ESG綠色永續治理的目標。源此，歐盟委員會(European Commission)提倡綠色與數位雙重轉型(Twin Transition)，作為歐盟邁向零碳經濟轉型的推動力之一。

  • 企業碳盤查與減碳之路

為達成2050年淨零碳排目標，節能、減碳(脫碳能源/綠能、低碳供應鏈-循環經濟、負碳技術-碳捕捉、封存、再利用)為企業努力的不二法門，但企業得先透過碳盤查了解現況及設定逐年碳排目標。然而，目前企業碳盤查的進行方式，多以Excel表單來收集、登錄、彙總與管理憑證，不僅需要投入大量人力與時間，填報資料的品質不易掌握、亦缺乏視覺化呈現與分析碳排放數據。同時，碳盤查至揭露的過程相當耗時且繁雜，台灣有七成中小企業擔心碳費的衝擊，但已完成碳盤查的中小企業卻不到一成（6.5%）[今周刊]。如何讓中小企業能快速掌握ISO14064-1組織碳盤查，乃至14067產品碳足跡的知識、規範，以及快速推動綠色與數位雙重轉型(TwinTransition)，是產官學研界必須共同面對的挑戰。

  • 數位化GHG碳盤查與監控系統

為協助企業(特別是中小企業 )能快速、以最低成本、最經濟有效的方式進行企業的組織與產品碳盤查，雲端碳盤查與監控系統 (Cloud Carbon Inventory and Control System; CCICS)的導入刻不容緩，它 須 具備了以下特性 :

  1. 符合 ISO 14064-1的碳盤查流程

  2. 碳排資料雲端多據點/多人收集與管理

  3. 既有Excel 盤查數據可匯出/匯入CCICS

  4. 快速產生可靠的盤查清冊

    • 直接溫室氣體排放 (類別1:直接溫室氣體排放與移除)

    • 間接溫室氣體排放 (類別2:輸入能源、類別3:運輸、類別4:組織使用產品 (上游)、類別5:使用來自組織之產品 (下游)、類別6:其他來源)

  5. 數位儀表板呈現碳排放數據與績效

  6. 系統可與智慧製造AIoT 監控系統整合

  7. 系統可擴增碳排放預測與規劃

▲圖1、雲端碳盤查與監控系統架構與功能架構

CCICS 系統功能架構可歸納如圖1，各功能模組簡述如下:

  1. 系統平台: 以網頁的方式提供使用者人性化的介面，平台具備人員管理、權限維護、站台維護、盤查數據管理、審核維護、資料管理等功能，以達到多人、多雲端服務的同步使用。

  2. 基本資料設定: 供企業設定碳盤查邊界、顧問設定(使用者選定)企業適用的投入(能源、用水)、產出 (廢水、空汙、廢棄物、製程排放)及逸散 (冷媒、滅火器、其他) 項目，活動類型設定，以及資產設定等(參考圖2 範例)。

  3. 碳排係數資料庫設定: 系統包括GWP 全球暖化潛勢、溫室氣體排放係數、電力排放係數等，企業可選擇適用的組合版本。

  4. 碳盤查資料輸入: 供企業輸入涵蓋範疇一至三的投入、產出及逸散項等盤查資料。系統亦具備Excel 表資料匯出/匯入功能，以提供企業相關單位人員收集與填入需盤查數據。

  5. 機台資訊連接: 針對有導入IoT 即時監控、廠務監控/能源管理系統(EMS)的企業，機台監控資訊可透過Gateway 硬體設備作為數據的傳輸通道，
    例如，轉速、電壓、電流及生產數量等，雲端服務平台的MQTT (例如AWSTM MQ) 可為Gateway 和API 間的資料傳輸橋樑。

  6. GHG 組織碳排量及產品碳足跡計算，產生企業碳盤查的盤查清冊。

  7. 視覺化呈現各年度/月份組織溫室氣體GHG 排放、範疇一/二/三直接與間接各類別碳排放數據及分析圖(參考圖3 範例)；另，針對有廠務監控/能源管理系統(EMS)的企業，SCADA 模組亦可顯示動態即時碳排監控、碳排超標警示等資訊。

▲圖2、(a)【基本資料】管理者/User 不同數據設定與資料審核

(b) 依據盤查邊界，設定組織投入與產出相關數據，以投入項 (能源)為例

▲圖3、可視化圖表呈現組織溫室氣體執行成效

工業工程與企業一同攜手面對永續浪潮:

工業工程學界長期為企業培育IE 人才，應用領域也由傳統的工業工程基礎專業，擴充至精實系統、企業資訊應用系統(如ERP、CIM、MES、APS、SCM)、AI、智慧製造等，現在更應與企業一起推動兼顧經濟效益與節能減碳的綠色與數位雙重轉型(Twin Transition)，以達成ESG 綠色永續治理的目標。