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富邦全球化講堂暨臺灣風險社會論壇:告別碳時代 轉型加速度
本次講堂以「告別碳時代 轉型加速度」為主題開啟「臺灣邁向深度低碳社會」的核心討論,邀請中央研究院廖俊智院長以「臺灣邁向深度低碳社會的關鍵挑戰」為題,發表專題演講,說明中研院近期發表的深度減碳政策建議書,探討臺灣在減碳政策上所應強化的方向。
節能減碳,不只救地球、還能拼經濟?
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耗能產業低碳轉型策略—以石化業與鋼鐵業為例

文/林怡均 中心助理研究員

「能源」與「產業」,不可忽視的兩大減排潛力

  「巴黎協定」已於2016年11月正式生效,然而聯合國環境規劃署(UN Environment Programme, UNEP)2017年10月公布的《排放差距報告The Emissions Gap Report 2017》指出:目前各國做出的減排承諾遠不足以達到巴黎協定的減碳目標,2020年前各國必須調整目標且提出更強力的承諾,而非國家的行動者,如:城市、地方政府、企業等,在減碳作為上也將扮演更重要的角色。該報告綜合評估符合成本效益的技術、以及在部分國家已採行的最佳實務,指出「能源部門」與「產業部門」在2030年前具有最高的減排貢獻潛力,以填補減排差距(圖1)(UNEP, 2017)。

 

 

圖1 相較於2030年現行政策情境,(全球)各部門減排基本潛力之總和

資料來源:UNEP (2017).

 

  全球的溫室氣體排放主要來自能源(化石燃料)使用。IEA(2017)指出,2014年全球工業部門之最終能源消費佔全球總能源消費的38%,居所有部門之冠。其中前五大耗能產業(石化業、鋼鐵業、水泥業、紙漿及造紙業、煉鋁業)的能源消費總和更佔了工業部門消費的69%。由此顯示耗能產業在減碳與能源轉型之責任重大。

熱鍋上的螞蟻—石化業與鋼鐵業亟需轉型

  秏能產業中,以石化業與鋼鐵業為前兩名之能源消費大戶。根據IEA(2017),2014年,全球石化業與鋼鐵業分別佔工業部門最終能源需求的28%(42.5EJ)以及23%(35.6EJ),每年總排放34億噸CO2,佔工業部門CO2(直接排放量)的41%。此高耗能、高排放的特性不僅成為各國政府管制的重點目標,國際金融投資機構近年亦關切其氣候風險與減碳表現,將其列為投資評估標準之一。科學基礎目標倡議組織(Science Based Target initiative, SBTi)結合IPCC AR5、IEA(2014)之情境研究與科學方法評估,明確指出2050年石化業與鋼鐵業的碳密集度(僅計算CO2直接排放量)需較2010年削減50%以上(SBT, 2015)。[註1] IEA(2017)更進一步表示:耗能產業在低碳技術與相關設施的投資行動有34%須在2030年前進行,以避免鎖定效應(lock-in effects)的無效率技術阻礙產業成長、導致未來付出更高昂的減碳成本,甚至產生閒置資產(stranded assets)。以上種種皆顯示石化業與鋼鐵業在能源轉型與低碳策略執行上的必要性與急迫性。

轉型策略的三大功臣:能效提升、低碳排放、物質循環

IPCC(2014)、IEA(2017)以及國際知名研究智庫Climate Action Tracker(CAT, 2017)皆曾就耗能產業轉型提出相關建議,其中,以提升「能源效率」、「排放效率」、「物質效率」為最重要的轉型策略

一、 能源效率:係指提供一單位產品/服務需使用的能源比率。若從總體面來看,企業導入能源管理系統(ISO50001)、廠房增設汽電共生與廢熱回收設備、更換高效率馬達、採取最佳可行技術(Best Available Technology, BAT)以及製程整合,皆可提升能源效率。

二、 排放效率:企業的溫室氣體排放量主要來自燃料燃燒與外購電力。因此,盡可能降低化石燃料在製程中的使用(包含能源或原料)、電力系統去碳化、關鍵生產製程輔以碳捕捉與封存/再利用技術(Carbon Capture and Storage, CCS, or Carbon Capture and Utilisation, CCU,以下簡稱為CCS/CCU技術),是最能提升排放效率的手段(IEA, 2017)。

三、 物質效率:係指提供一單位產品/服務需使用的原物料比率。物質效率的提升包含四大面向:1. 生產製程的物質損失改善、2. 最終產品的回收率與再利用率提升、3. 最終產品/服務的物質密集度降低(如產品輕量化設計、產品零組件替代性高可以讓產品壽命延長等)、4. 產業間的物質綜效提升(Inter-industry material synergies),例如鋼鐵業的副產品—爐渣,可作為水泥業的熟料替代品(IEA, 2017)。物質效率策略實與能源效率策略相輔相成,不僅可減少企業能源、原物料使用、廢棄物棄置量、污染量與處理成本,更可帶動整體產業鏈乃至工業部門總體碳排量的下降,然而物質效率的貢獻度卻往往被企業所忽略(IPCC, 2014)。

企業出來跑遲早要還的—及早抓住轉型機會,克服挑戰

  如欲達到巴黎協定中全球平均氣溫升幅在1.5°C的積極目標,以能源效率策略對石化業最為關鍵,可為該產業帶來78%的減碳貢獻度(IEA, 2017)。而鋼鐵業能耗與碳排來源主要來自焦爐-高爐-氧氣轉爐(coke oven-blast furnace-basic oxygen furnace, CO-BF-BOF)的粗鋼生產(此製程約佔全球粗鋼產量的70%,剩餘的30%來自以廢鋼為原料的電弧爐煉鋼,Electric Arc Furnace, EAF),未來以最大化利用廢鋼為材料的製程技術,以及與製程相結合之CCS/CCU技術尤其重要。

  IEA(2017)強調耗能產業早期行動的重要性,此不僅可更進一步削減企業至2050年前的累積排放量,亦可避免未來付出更昂貴的減碳成本;CAT(2016)更建議2020年之後,耗能產業新安裝的設施應符合最佳可行低碳技術標準(the best available low carbon technology standard),並且最大化物質效率策略

以下將石化業與鋼鐵業轉型策略面對的機會與挑戰整理於表一。

 

表一  石化業與鋼鐵業轉型策略之機會與挑戰

 

資料來源:整理自趙家緯(2014)、IPCC(2014)、IEA(2017)、worldsteel(2017a; 2017b)、CAT(2016; 2017)、CDP(2017a)

 

  石化業與鋼鐵業皆是高度仰賴化石燃料作為燃料與原料的耗能產業,IEA(2017)、以及CAT(2017)皆指出,雖然兩產業要達到完全去碳以現行技術尚不可行,但若企業綜合運用最佳可行技術、整合生產製程、電力系統去碳化、使用低碳燃料與原料以及CCS/CCU技術,且中長期以跨產業部門、跨地區的整合思維去規劃物質效率提升策略,則本世紀中葉前,產業低碳化仍有相當可行性。然而,有效的策略擬定、評估以及公司治理,需要企業主動公開相關資訊、提升統計數據之質量與數量,而石化業在此方面有相當大的改進空間(CDP, 2017a; IEA, 2017)。相較之下,世界鋼鐵協會(World Steel Association, worldsteel)於2003年即建立符合聯合國永續發展目標的鋼鐵業永續發展指標,並致力彙整國際主要鋼廠之溫室氣體排放量、建立減量技術資料庫,發布全球與地域性鋼材生命週期盤查(Life Cycle Inventory, LCI)數據、開發汽車與建築產業的產品生命週期評估模型,以瞭解鋼材在上述兩產業的環境表現,如碳足跡與水足跡等(worldsteel, 2017a; 2017b),在轉型策略的規劃與執行上相對進步。

耗能產業轉型驅動力—「政策支持」、「同儕評比」、「社會監督」三者缺一不可

  耗能產業的產品主要銷售給工業價值鏈中下游的其他製造業者,沿著此價值鏈,各種原料、基礎材料和半成品在全球市場上多次交易,最後才以完成品形式到達最終消費者手上。這些基礎材料的生產雖然只佔大部分最終產品附加價值的一小部分(約1-6%),卻佔工業能耗和排放量的60-80%。儘管附加價值低,但這些材料卻對國家整體產業經濟、全球貿易發展舉足輕重。當各國尚未對當前貿易制度與減碳產業政策之間的矛盾達成解決協議之前,若對耗能產業給予過重的絕對減量管制(能源消費或溫室氣體排放減量)或課徵碳稅等環境稅賦,將可能導致碳洩漏(生產廠房外移至他國)或貿易衝突(Åhman et al., 2017)。

  耗能產業背後的經濟複雜性與自由貿易下的賽局得失,雖可能削弱各國政府對耗能產業的管制力道,但政府仍可透過國際合作協議、獎勵政策或示範型計畫支持產業轉型。例如國際間的清潔技術合作協議或低碳材料的利基市場創造、國內低碳創新技術的投資研發與部署示範、物質效率策略的多元面向整合,以及排放交易制度、排放許可權、基礎材料的碳稅/消費稅等財務工具相互結合等(Åhman et al., 2017; IEA, 2017)。然而我國最新公布的溫室氣體減量推動方案(草案)中,對耗能產業仍未設定絕對減量的管制目標或期程,對於物質效率的策略思維亦多停留在傳統的副產品/事業廢棄物再利用,未見創新的系統轉型作為。

  雖然政府對耗能產業的管制與輔導進程緩慢,但這不代表企業轉型行動可以同樣牛步。自2000年初至今,已有越來越多的國際組織與各大產業協會、金融機構、政府組織、NGO共同合作,推動企業主動揭露其氣候風險、機遇以及因應作為等資訊,這不僅是為了協助企業及早檢視、調整商業策略以降低氣候風險對財務績效的衝擊,更是要透過股東/金融機構的投資壓力、產業內同儕評比的競爭壓力,以及民間團體對企業社會責任的監督壓力,迫使產業轉型低碳永續。國際碳揭露計畫(Carbon Disclosure Project, CDP)2017年發布的《Catalyst for change: Which chemical companies are prepared for the low carbon transition?》,該報告針對全球最大22間化學公司的低碳因應對策作分析評比,引發全球媒體、企業主與NGO的關注,即是最佳證明(CDP, 2017a)。

戰國時代硝煙起,轉型領袖卡位戰

  全球越來越多企業將低碳轉型納入其商業策略,內部碳定價的採用即是其中一項作為,目前全球約有1400家企業已經或即將制定內部碳定價,較2014年成長了8倍之多(CDP, 2017b)。而國際金融穩定委員會(Financial Stability Board, FSB)轄下的氣候相關財務資訊揭露專案工作小組(Task Force on Climate-related Financial Disclosures, TCFD)2017年6月發佈的指引報告亦建議企業進行情境模擬與壓力測試,就治理、策略、風險管理、指標與目標四大面向揭露資訊,[註2] 並將其納入營運決策(FSB, 2017)之中

  近年來,不乏具有遠見與雄心之企業主動設定科學基礎目標(Science Based Target, SBT)[註3]承諾短、中期甚至長期(2050年)之絕對與相對減碳量。至2017年,承諾制定科學基礎目標、轉型低碳永續的企業已突破320家(市值6.5兆美元以上),大型化學品/化材業者如:荷蘭阿克蘇諾貝爾(Akzo Nobel)、日本瑞翁株式會社(Zeon Corporation)、韓國樂天化學(LOTTE CHEMICAL),以及鋼鐵業者如:義大利曼尼集團(Manni Group SpA)、台灣中鋼、印度馬辛德拉-三洋特殊鋼(Mahindra Sanyo Special Steel)等企業亦宣布加入科學基礎目標的制定與後續執行。 [註4]

  面對全球能源、產業、經濟與社會的轉型浪潮,企業遵循各國減碳法規早已是基本底線,未來如何加速轉型量能,突破舊有公司治理框架以驅動管理創新、資源循環利用、供應商與客戶之價值鏈溝通、跨產業協調提升整體綜效,以強化氣候風險下之整體韌性、深化競爭優勢,將是企業能否轉型永續,躍居產業未來領袖的關鍵。

 

註解:

(1) 根據SBT(2015),各產業的碳密集度之活動單位指標不同。如根據SDA方法,石化業的活動強度單位指標為:單位產品/服務之附加價值(或毛利),鋼鐵業則是每噸鋼鐵產量。因此,石化業碳密集度係指每單位產品/服務之附加價值(或毛利)所排放的CO2(直接排放量);鋼鐵業碳密集度係指生產每噸鋼鐵所排放的CO2(直接排放量)。

(2) 治理(Governance):揭露氣候相關風險與機會的治理機制;策略(Strategy):揭露氣候風險與機會對企業營運、策略及財務規劃的實際及潛在影響;風險管理(Risk Management):揭露企業如何辨識、評估和管理氣候相關風險,以及如何將其整合進現有風險管理的機制裡;指標與目標(Metrics and Targets):揭露企業如何評估和管理氣候相關風險和機會的指標與目標設定(FSB, 2017)

(3) 與過往企業衡量自身能力後提出的自願減量目標、或遵循當地政府法規下的減量目標不同,SBT提出的減量根據是以IPCC AR5的情境模擬為基礎,依循IPCC模擬的目標情境(即:全球升溫不超過工業革命前的2℃,全球溫室氣體排放必須控制在「RCP2.6」的情境)計算自現在開始到本世紀末前的剩餘CO2排放額度、各部門的額度分配。因此,企業承諾制定的SBT即是建立在一確實可避免氣候變遷衝擊的減量目標上。科學基礎目標倡議組織(SBTi)會結合技術專家協助審核企業制定的絕對/相對減量目標是否符合SBT,並提供相關工具方法、指引與技術支援等。

(4) 資料來源:科學基礎目標倡議組織官網(Science Based Targets Initiative, SBTi)官網,2017/11/13檢索。

參考資料:

    1. 趙家緯(2014)。<IPCC 氣候變遷減緩策略報告重點評析>。工業技術研究院 綠能與環境研究所 能源知識庫。
    2. Åhman, M., Nilsson, L. J., & Johansson, B. (2017). “Global climate policy and deep decarbonization of energy-intensive industries”. Climate Policy, 17(5), 634-649.
    3. CAT (2016). “The ten most important short term steps to limit warming to 1.5°C.” Climate Action Tracker. Retrieval Date: 2017/08/07 
    4. CAT (2017). “Decarbonising the global steel and cement sectors calls for more than zero carbon fuels—now” : Climate Action Tracker. Retrieval Date: 2017/10/30
    5. CDP (2017a). “Catalyst for change: Which chemical companies are prepared for the low carbon transition?” Retrieval Date: 2017/11/08
    6. CDP (2017b). “Putting a price on carbon: Integrating climate risk into business planning.” Retrieval Date: 2017/11/08
    7. FSB (2017). “Recommendations of the Task Force on Climate-related Financial Disclosures (Final Report).” Retrieval Date: 2017/11/10
    8. IEA (2014). “Energy Technology Perspectives 2014”: International Energy Agency.
    9. IEA (2017). “Energy Technology Perspectives 2017”: International Energy Agency. 
    10. IPCC (2014). Climate Change 2014: Mitigation of climate change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, New York: Cambridge University Press. Retrieval Date: 2017/08/10
    11. SBT (2015).“SECTORAL DECARBONIZATION APPROACH (SDA): A method for setting corporate emission reduction targets in line with climate science.”Retrieval Date: 2017/11/15
    12. UNEP (2017). “The Emissions Gap Report 2017” Retrieval Date: 2017/11/05
    13. worldsteel (2017a). “Steel’s Contribution to a Low Carbon Future and Climate Resilient Societies” Retrieval Date: 2017/10/10
    14. worldsteel (2017b). “Sustainable Steel: Indicators 2017 and the future.” Retrieval Date: 2017/10/10

 

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