零碳總動員》台積電大數據分析EUV機台使用效率、節能專案年省2億度電 何麗梅:要通過節能認證才可裝機

2021-08-11 07:50

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台積電歐亞業務資深副總暨ESG委員會主席何麗梅。(圖/台積電提供)

台積電歐亞業務資深副總暨ESG委員會主席何麗梅。(圖/台積電提供)

「電」成為半導體製造在減碳過程中的核心議題,有如原罪,難以擺脫,台積電卻在去年7月宣佈,加入RE100(再生能源倡議組織),以「全公司生產廠房25%用電量為再生能源、非生產廠房100%用電量為再生能源」為2030年永續目標,2050年底100%使用再生能源,成為全球第一家加入RE100的半導體企業。對台積電來說,此倡議更具意義的,是身為用電大戶卻勇於宣示及挑戰。

「氣候變遷是台積電綠色製造時的最大挑戰,現在全世界都非常關注台積電生產線是不是正常運行。」台積電資深副總、ESG委員會主席何麗梅談起氣候變遷問題時,輕描淡寫的一句話,卻道盡因全球晶片荒,引起全世界關注的台灣半導體供應鏈現況。

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然而在朝向零碳排過程中,晶圓代工產線是否順利運作,和全球暖化有何關係?

何麗梅接受《風傳媒》專訪時表示,原因就是「電」,台積電有三分之二的碳排,是來自用電。她坦言:「台灣的綠電供應量是不夠的。」

根據工研院國際所《半導體協助全球節能減碳效益分析》(ISTI)模型推導分析結果指出,台積電每用一度電生產用電,能為全球減省4度電。換言之,台積電持續製造更省電的晶片,推估2030年將幫助全球節能1700億度,大約為生產用電的四倍以上。

然而在達到上述效益之前,先進製程用電大增卻不可磨滅,「電」成為半導體製造在減碳過程中的核心議題,有如原罪,難以擺脫。

即便如此,台積電卻在去年7月宣佈,加入RE100(再生能源倡議組織),以「全公司生產廠房25%用電量為再生能源、非生產廠房100%用電量為再生能源」為2030年永續目標,2050年底100%使用再生能源,成為全球第一家加入RE100的半導體企業。對台積電來說,此倡議更具意義的,是身為用電大戶卻勇於宣示及挑戰。 

減碳專題RE100,台積電小檔案。
減碳專題RE100,台積電小檔案。

強化氣候韌性 度過水電危機  

「剛開始其實大家很保守,不太敢設長遠或有野心的目標,因為(未來的)能見度不高;然而當他們設定目標之後,即使是個積極目標,都會非常努力希望達成....且勇於揭露,不只講好的,還要講我們欠缺的,台積電的ESG文化,在過去10年就這樣形成。」何麗梅說。

何麗梅強調,台積電不會蓋電廠,而是透過積極購買綠電(或憑證)來達到再生能源的使用目標,更進一步地,透過大量購買綠電,帶動更多的綠能產業來台投資。

因應氣候變遷帶來的挑戰,台積電有兩大主軸,「減緩衝突」和「調適風險」,依照聯合國的RCP8.5(全球暖化推估情境)和TCFD(氣候相關財務揭露)的方法,辨識和管理台積電的氣候風險,並且設定量化目標,增加氣候韌性。

若以RCP8.5為例,台積電列出缺電、洪水、缺水、強風四大氣候風險,並分別擬定因應這四大風險的作法,包括各個廠區發電機的備援能力要大於15%供電能力、廠房地基提高、設置備援用水以及強化戶外設施抗風標準等。

經過多重方法縝密分析、練兵,何麗梅表示,台積電去(2020)年確實成功防禦了氣候變遷帶來的災害衝擊,疫情下產線完全正常進行,她強調,在疫情下做到產線沒任何斷線,是很不容易的事。而缺水問題,今年更是用了很多新方法,像是循環使用建築工地地下水,希望在符合標準的最大限度內,透過有效利用水資源,減少水庫用水,超前部署,以舒緩水情吃緊現象。目前缺水的問題也已解除。

台積電氣候變遷風險。(圖/翻攝自台積電ESG報告書)
台積電氣候變遷風險。(圖/翻攝自台積電ESG報告書)

機台要節能認證才可裝機

除了自身減碳,台積電還帶動供應商,打造綠色供應鏈,以生產設備和非生產設備區分,兩者皆導入追蹤平台Supply Online 360。

在生產設備方面,何麗梅說,台積電自2016年起和機台設備商共同開發節能綠色機台,在裝機前,必須完成節能認證,取得合格節能認證,才可「連線」裝機,台積電是全球第一家要求供應商機台要對先進機台導入節能措施的半導體公司。

在非生產的附屬設備,透過導入「iSystem物聯網智慧節能控制系統」,根據iSystem收集附屬設備的能耗資料,建立能源績效指標與能源基線,自動計算節能量。目前這套系統已導入台中廠房,一年度省電1,340萬度、減少1.38萬公噸碳排放量,創造了8,500萬元的節能效益,何麗梅表示,下一步要在晶圓18廠導入節能設備,進而推及所有晶圓十二吋廠。

以EUV機台為例,EUV是半導體微影製程中最新進的機台,是演進到5奈米關鍵。然而傳送EUV光需要特殊的反射鏡,每一次傳送將損失3成能量,而在機台內平均10次以上的反射過程,最後僅剩下不到2%的光能。為提升機台能源使用效率,運用大數據研析EUV, 有效增加3%反射率,並利用變動頻率取代固定頻率的運作模式,成功提升EUV機台5%能源使用效率,此創新持續應用到3奈米EUV新機台。截至2020年,台積電「新世代機台節能行動專案」累計共139項節能方案驗證,應用於68種5奈米及3奈米的先進製程機台,成功省下2億度用電量。 

事前定好節能標準,下一步就是執行,Supply Online 360便是重要的追蹤執行成效平台,平台上明定出供應商行為準則(Supplier Code of Conduct),以及訓練課程和實際節能作法,作為台積電定期檢視供應鏈成效的工具。何麗梅表示,今年起,台積電每一年都會對用電量較大的供應商訂定節能目標,鼓勵供應商一同邁向永續供應鏈。

何麗梅表示,一開始都是把比較多的力氣放在自己身上,然要持續往淨零排放邁進,供應鏈必須一起納入。何麗梅透露,今年台積電會花比較多的心力在協助供應商往淨零排放目標邁進。

減碳專題RE100,台積電何麗梅小檔案。
減碳專題RE100,台積電何麗梅小檔案。

種樹、螢火蟲復育

台積電在各地都有晶圓廠,亦重視綠色覆蓋率,以台中15B廠為例,2017起歷經二次造林,植樹量達開發前的102%,營造近自然林復育基地,逐步串聯周邊綠帶。

同時台積電在2015年展開螢火蟲復育計畫,透過水池及植被等環境評估,發現座落於台南廠區晶圓14廠第三期生態池有多樣化的林相環境與自然植被,具備低干擾生態跳島條件,是台灣原生種水生黃緣螢合適的棲息地,於2016年復育成功。

何麗梅笑笑地說,一開始不曉得螢火蟲到底有什麼了不起,後來才曉得真有點了不起,因為螢火蟲復育表示環境是乾淨的,螢火蟲的存在同時也確認台積對環境照顧是有到位的。

減碳專題RE100,台積電ESG大事紀。
減碳專題RE100,台積電ESG大事紀。

北極火災、沙漠淹水,種種不可思議的景象為極端氣候敲響警鐘,全球減碳的腳步也被迫加快。

台灣身為貿易、製造出口大國,早已有將善待環境、善盡社會責任融入經營理念的企業,《風傳媒》與這些減碳先行者們面對面,還原出他們「綠色轉型」的成功路徑,供各界參考一二,共同守護台灣永續、為下一代略盡一份心力。➤➤觀看《零碳總動員》完整精彩報導

責任編輯/周岐原 

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