【產業動態SNG】淺談我國能源先期管理及成效
(2024/10/14) 《台經月刊第47卷第10期》
黃俊翔（2023/10/14） 《台經月刊第47卷第10期》目錄
我國於2009年修正《能源管理法》導入能源先期管理概念，現行制度主要著重於能源「效率」層面之審查，藉由參考最佳可行技術基礎規範，審視新設或擴建之大型投資生產計畫案以能源效率最佳化進行設計及控制手段。透過能源使用說明書審查制度可落實能源先期管理精神，用戶於投資案規劃初期即導入最高效之節能設計，不僅提升能源使用效率，亦減少能源消耗之碳排放，以確保能源合理及合適性的使用。
國發會於2022年3月正式公布「台灣2050淨零排放路徑及策略總說明」，訂定跨部門四大轉型策略，包括能源、產業、生活及社會轉型等，奠定在2050年前目標發展規劃。根據我國2024年溫室氣體排放清冊，能源部門一直為我國溫室氣體總排放量中最高的部門，並自1990年開始，歷年呈現上升趨勢，直至2008年成長速度才趨緩且有下降現象，但2022年仍占總排放量的90.87%。且因我國地理環境因素，能源資源較為匱乏，依據經濟部能源署《2023年能源統計手冊》，我國能源總供給約有96.7%為進口能源，對於進口能源依存度達96.2%，可見我國係相當仰賴能源進口之國家，亦需耗費大量進口成本，因此對於能源供應總量必有其限制。
而為解決我國能源部分造成大量溫室氣體排放問題，以及能源依存度過高問題，能源轉型政策勢在必行。首先主要目標放在再生能源發展，訂出2025年太陽能發電裝置容量達20GW，及離岸風電裝置容量達5.6GW，擴大我國再生能源設置。增加自產能源占比，減少對進口能源依賴風險，亦降低國際市場價格對我國能源安全影響，同時打造零碳能源供應系統。然而除我國能源供應逐漸轉為零碳能源外，對於能源使用而言，提升整體能源使用效率，可降低能源消耗量並維持相同產量及品質，進而降低碳排放以達到節能減碳的成效。因此在能源資源有限情況下，針對大規模的投資生產計畫施行能源先期管理，即於投資規劃初期針對新設或擴建的能源設施進行相關審查，評估廠區是否採用高能效設備及最佳調控操作，以確保我國能源供需平衡及能源被有效及合理性的使用。
目前依歐盟《工業排放指令》為基礎，建置各類產業最佳可行技術參考文件，並持續按我國產業特性、慣例與地理環境等特質進行本土化調整，亦制定僅有我國產業專屬之最佳可行技術作為審查依據，如半導體業、氣體業等。
能源使用的先期管理模式
能源先期管理係基於「預防原則」概念建立，在使用能源前先訂出可使用的範圍，包括在哪使用、使用多少及是否最有效的使用等，以使我國能源維持供需平衡及合理利用，避免能源資源浪費。我國於2009年修正《能源管理法》導入此概念，增訂第15-1條及修正第16條規定。針對能源用戶的大型投資生產計畫，其能源消耗量達一定適用門檻範圍，考量該投資計畫的能源使用可能造成我國能源供需總量及結構平衡有重大影響，故建立一套完整審查制度。請能源用戶於投資規劃階段先行填寫能源使用說明書申請審查，並由經濟部能源署邀集專家學者，共同檢視能源使用說明書是否依照最佳可行技術(Best Available Techniques, BAT)進行相關規劃，經通過後才得新設或擴建。因此本制度設計主要分成三個主要當事者，結合成一個產―官―學共同合作之架構（圖1）。
圖1 能源使用說明書審查制度架構
資料來源：本研究繪製(2024)。
（一）中央主管機關
為經濟部能源署，接收能源用戶申請之能源使用說明書案件並辦理審查作業，及因應不同產業案件邀集相關領域之專家學者建置諮詢小組，共同檢視能源用戶之大型投資生產計畫案建置規劃內容。
（二）能源用戶
能源使用量達一定門檻之能源用戶，對於新設或擴建大型投資生產計畫需填報能源使用說明書，初步自行檢視是否適用最佳可行技術及填寫相關規劃內容，並送請中央主管機關進行審查。
（三）諮詢委員
受邀參與能源使用說明書審查制度，協助檢視能源用戶提報之能源使用說明書規劃內容，確認其規劃是否依照最佳可行技術設計並提供相關優化建議，保障案件能源使用已達最佳效率。
能源先期管理的適用對象
有關需參與能源使用說明書審查制度之大型投資生產計畫案（附表），大致可分為「電力供應端」及「電力使用端」兩大態樣，電力供應端包含電力類及汽電共生類；電力使用端則包含石油煉製類及能源使用類。簡而言之，在電力供應端部分，能源用戶藉由燃燒煤炭、天然氣或石油產品進行發電，裝置容量達50MW以上則達制度適用之門檻。而電力使用端部分，若能源用戶使用設施達25MW以上之電力數量即達制度適用之門檻。此外，若電力使用端新設或擴建一部自用發電機組達2MW以上，亦應被納入能源使用說明書進行填報，但不包含再生能源發電設備，及緊急用發電設備。
附表 大型投資生產計畫能源用戶適用之範圍
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大型投資生產計畫類別
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能源用戶適用範圍
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電力類
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屬《電業法》規定之電業，使用煤炭、天然氣、石油產品為發電燃料之火力電廠，在同一廠址之投資生產計畫，全期規劃數量為發電設備裝置容量達5萬瓩以上者。但作為全黑啟動緊急電源供應之投資生產計畫，其裝置容量不予計入
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汽電共生類
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屬《汽電共生系統實施辦法》規定之汽電共生系統。但非以廢棄物或生質能為燃料，在同一廠址之投資生產計畫，全期規劃數量為發電設備裝置容量達5萬瓩以上，或用電契約容量達2萬5,000瓩以上者
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石油煉製類
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屬《石油管理法》規定之石油煉製業，在同一廠址之投資生產計畫，全期規劃數量符合下列之一者：
1.原油日煉量達10萬桶以上者
2.用電契約容量及裝置容量達2,000瓩以上之自用發電設備合計達2萬5,000瓩以上者
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能源使用類
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屬《中華民國行業標準分類》所列製造業。但非前述石油煉製業，在同一廠址之投資生產計畫，全期規劃數量為用電契約容量及裝置容量達2,000瓩以上之自用發電設備，合計達2萬5,000瓩以上者
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資料來源：經濟部能源署(2015)，“能源用戶適用之範圍”。
能源效率的審查基準—最佳可行技術
目前能源使用說明書的審查主要強調如何在新設或擴建大型投資生產計畫案的規劃階段，即對於能源使用做最有效率的執行，因此為提供效率審查有個依據，則應參考最佳可行技術。
其係依歐盟《工業排放指令》為基礎，建置各類產業最佳可行技術參考文件，並持續按我國產業特性、慣例與地理環境等特質進行本土化調整，同時亦制定僅有我國產業專屬之最佳可行技術作為審查依據，如半導體業、氣體業等。而所謂最佳可行技術則主要包括以下三項要素：
1.最佳：達成最高水準環境保護目標所採取之最佳措施。
2.可行：發展成熟可採行，並合乎成本效益考量，且可合理取得。
3.技術：包含所採用特定技術，或設施之設計、建造、維護、操作與淘汰之方式。
能源使用說明書的執行過程
上述對於能源使用說明書審查制度架構、適用對象及審查基準進行說明，而具體的執行過程則可分成以下三階段（圖2）。
圖2 能源使用說明書制度執行流程
資料來源：本研究繪製(2024)。
（一）諮詢輔導
首先於能源使用說明書審查之前，持續透過與其他單位合作，掌握及追蹤未來可能達制度門檻之潛在能源用戶，並與該業者聯繫接洽，確認其對於投資案規劃，提供能源使用說明書撰寫參考手冊、填寫原則及建議，並於送請審查前先行檢視能源用戶填寫之規劃內容與最佳可行技術適切性，再進入下一階段。在此階段可先排除非制度門檻之能源用戶，同時亦可避免能源用戶向台電公司超額申請預留電力之情形，確保最有效管理及追蹤。
（二）審查階段
當能源用戶提報新設或擴建大型投資生產計畫案之能源使用說明書審查於主管機關時，主管機關則依本次申請案之產業別，邀請該產業製程領域之專家學者，如：電業、鋼鐵業、半導體業或氣體業等，同時也找具有熱學、電學或空調照明等節能背景之專家，共同組成諮詢小組。並針對該案件召開諮詢小組會議，透過諮詢委員與能源用戶面對面討論方式，共同對各項最佳可行技術項目規劃進行商議，在考量投資成本、技術可行性與相容性等因素下，諮詢委員提供優化及更加節能建議，切實將大型投資生產計畫案建置以最高效率及合理能耗使用來規劃。當雙方對於能源使用說明書規劃達成共識，能源署將函發核准函，能源用戶則依此承諾執行建設。
（三）查核階段
最後，能源用戶按能源使用說明書審查結果之內容進行建置，且由中央主管機關定期追蹤其商轉時程。當能源用戶完成該生產計畫投資案並實際商轉後，應填寫一份查核自評表先行自我檢視，再由能源署召集查核委員進行實地查核，確認能源用戶切實依照本案能源使用說明書核定結果執行，採用高效率機台設備、將大型耗電設備安裝於靠近電源處、管路選擇適當規格及減少彎頭數量，及管線包覆保溫保冷材料、利用變速裝置等，減少能源消耗及能量散失，並訂定能源使用上限額，確保合理且有效的使用能源，以維持我國總體能源供需結構平衡。
透過能源先期管理可促進製程效率提升、能源使用效率優化及建構節能減碳潛力等效益。如某氣體業公司規劃新建一座空氣分離廠，透過提報能源使用說明書審查，並經諮詢委員提供相關優化措施及建議，大約省下427.7萬度電。
能源先期管理的執行成效
透過能源使用說明書審查機制，協助新設或擴建大型投資生產計畫案採用高能效最佳可行技術規劃，已完成包含電業12案、鋼鐵業5案、氣體業7案及半導體產業24案及其他4案等，共核定52案能源使用說明書審查案件（圖3），以促進製程效率提升、能源使用效率優化及建構節能減碳潛力等效益說明如下。
圖3 能源使用說明書核定案件所屬業別統計
資料來源：「能源先期管理制度執行、查核與研究」計畫(2023)、本研究繪製(2024)。
（一）確保用戶採用BAT規劃提升能效
根據歐盟「能源效率最佳可行技術參考文件」先導專案研究(2009)顯示，若於規劃設計階段即依能源效率設計，總能源耗用節約量可達20~30%；與商轉營運階段再提升能源效率做法相較，整體社會經濟成本效益高約三至四倍。
透過能源使用說明書審查制度，每案檢視超過122項以上BAT項目，協助能源用戶於先期規劃階段即採高能效設計進行建廠計畫，例如「採用變頻控制」、「搭配高效率馬達」、「冷卻水塔扇葉採用輕量化材質」或「廢熱回收規劃」等，避免能源用戶有疏漏未考量之節能情形。
（二）提升相關產業能效競爭力
引進SEMI半導體製程節能技術指引(S23)，有效減少能源用量，降低能源支出，協助我國半導體產業成為國際供應鏈節能標竿。亦定期盤點其他產業BAT製程項目審查基準，並配合本土化調整相關標準，以整合我國產業特性及因應國際新標準，協助相關產業接軌國際節能新趨勢，提升我國產業能效競爭力。
（三）帶動設備供應商共同節能
除BAT對於能源效率設計有原則性基礎要求外，每案能說書專家學者亦會提供相關優化方法或建議，而為達成能說書所承諾有關於能效提升之相關措施，能源用戶則會進一步與設備供應商討論最佳化操作數據，或促使設備供應商研究並開發更加節能設備機台。
（四）抑低超額申請契約容量
能源用戶於申請用電時可能未精準評估用電需求，致台電公司需為此超量申請電力預做規劃保留，令我國電源負載預測高估，影響整體能源運用之效能。因此透過制度執行，促使申請超量用電之能源用戶調降原先用電規劃，或協助能源用戶於規劃初期即考量能源使用及效率，進行最佳化之規劃及設計，使用電規劃更加合理，以改善能源用戶超量申請用電之情形，避免能源過度投資。
（五）協助區域能源供需平衡
藉由制度執行促使能源用戶重新評估整廠能源使用情形，協助能源用戶節省能源支出成本，同時亦避免我國整體能源分配不均，進而達到區域能源供需平衡效益，並可使各縣市政府能源額度仍具餘裕空間，以持續推動投資開發相關政策，吸引更多廠商能夠進駐各地方縣市執行新建廠計畫，擴展地方經濟發展。
（六）案例分享―氣體業
因氣體業製程技術大致流程為不斷透過空壓設備，將空氣壓縮至製程所需之壓力後再進行分離，而空壓設備則透過馬達快速運轉以幫助其運作，故針對空壓設備選用，馬達效率為相當重要的考量因素（圖4）。
圖4 空壓設備示意圖
資料來源：本研究拍攝(2024)。
且對於氣體業者而言，電費約占整廠生產成本七成左右，藉由能源先期管理輔導及審查，替能源用戶建廠計畫案把關，協助能源用戶採用高效率設備及最佳化技術，不僅替節能出一分力，更是大幅減少用戶所需之生產成本。
某氣體業公司鑒於半導體廠製程對於氣體需求量增加，規劃新建一座空氣分離廠，以供應客戶品質穩定及充足氣體產能。透過提報能源使用說明書審查，並經諮詢委員檢視及提供相關優化措施及建議，再經實地查核確認，其廠區內選用空壓設備之馬達效率約為97.5%，已高於CNS 14400規範IE3及IE4馬達等級額定效率。其一年耗電量約為2.41億度電，相比使用IE3馬達等級額定效率(95.8%)之空壓設備，大約省下427.7萬度電，相當減少2,113公噸之二氧化碳當量，同時減少新台幣1,647萬元之能源支出成本。
（七）案例分享―電子零組件製造業
由於電子零組件製造生產過程中大多藉由無塵室進行，而為維持無塵室內溫溼度及潔淨度在一定標準，則須仰賴空調系統控制，其中冰水主機使用之耗電量占比整廠區能耗相當可觀。因此於先期規劃階段即考量相關設備及設計，將減少廠區未來能源耗用及成本，以合乎全球減碳趨勢，提升企業競爭力並永續發展（圖5）。
圖5 冰水主機示意圖
資料來源：本研究拍攝(2024)。
某電子零組件製造業公司推估未來業務成長趨勢，配合客戶及市場需求，以因應未來所需產量，計劃新建12吋晶圓廠並提送能源使用說明書審查。其規劃廠區無塵室之空調系統選用2級能效2000RT之12℃冰水主機，於CNS 12575規定之性能係數比為6.6。由諮詢委員審視能源用戶建廠規劃，並給予相關優化建議及設計，經審查核准及實地查核確認，其一年耗電量約為1.02億度電，相比使用3級能效之冰水主機，大約省下841.5萬度電，相當減少4,157公噸之二氧化碳當量，同時減少新台幣3,240萬元之能源支出成本。
結語
目前能源使用說明書係以紙本方式進行審查作業，不過於2024年6月27日修法後，正式啟用能說書審查平台，能源用戶及諮詢委員未來皆可透過線上填報及審查作業，除了提升行政效能，也減少審查過程中之碳排放。
此外，制度現行主要著重於能源「效率」層面之審查，藉由參考最佳可行技術基礎規範，審視新設或擴建之大型投資生產計畫案以能源效率最佳化進行設計及控制手段。而對於能源「種類、數量及區位」層面雖非目前主要審查項目，但仍會初步評估及檢視確認，並持續研究較完善之審查基準，待制定一套審查標準後，將進一步使我國能源管理更加完善妥適。
透過能源使用說明書審查制度落實我國能源先期管理精神，用戶於投資案規劃初期即導入最高效之節能設計，不僅提升能源使用效率，減少能源消耗之碳排放，確保能源合理及合適性的使用。同時亦促進用戶導入能源管理系統及鼓勵增設再生能源自用發電設備，並可大幅減低投資成本及能源耗用成本，帶動我國產業強化全球競爭力及國際價值，亦增強我國能源供需穩定，降低能源安全風險，共同為我國淨零排放盡一分力。
（作者為台灣經濟研究院助理研究員）
■ 參考文獻
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3.經濟部能源署，2023年能源統計手冊，能源統計專區，2023年6月，https://www.esist.org.tw/publication/handbook?tab=%E4%BE%9B%E9%9C%80%E6%8F%90%E8%A6%81&subtab=。
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5.經濟部能源署，“低壓三相鼠籠型感應電動機（含安裝於特定設備之一部者）能源效率基準、效率標示及檢查方式”，2024年4月，https://www.moeaea.gov.tw/ECW/populace/Law/Content.aspx?menu_id=1038。
6.經濟部能源署，“蒸氣壓縮式冰水機組容許耗用能源基準與能源效率分級標示事項方法及檢查方式”，2023年6月，https://www.moeaea. gov.tw/ECW/populace/Law/Content.aspx?menu_id=23044。
7.European Commission, Reference Document on Best Available Techniques for Energy Efficiency, p.60, 2009/02.
《台經月刊第47卷第10期》目錄
能源先期管理、節能設計、碳排放減少、能源效率、再生能源、最佳可行技術、政策支持、能源安全、產業競爭力、淨零排放
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