EP019｜工業製程減碳：從「能效提升」到「燃料轉換」

研究報告

議題概述

工業製程減碳是近年來備受關注的議題，尤其是在高碳排產業中，如鋼鐵、水泥、石化等。根據聯合國氣候變化框架公約（UNFCCC）的報告，工業製程是全球碳排放的重要來源，占全球總排放量的約20%。因此，如何在工業製程中實現減碳，是一項迫在眉睫的挑戰。一個令人震驚的數據是，根據 IEA 淨零情境，若不採取行動（BAU），工業需求可能增長，但排放量需減少 90% 以上方能達標；現有政策下增幅約為 10-15%。這意味著我們需要採取更積極的措施來減少工業製程的碳足跡。

工業製程減碳的路徑可以分為三個層次：第一層「提效」——鍋爐調校、廢熱回收、製程優化；第二層「轉燃」——從高碳燃料轉換到低碳燃料；第三層「電氣化」——用綠電取代化石燃料。這些層次的轉變需要企業、政府和社會各界的共同努力。值得思考的是，如何在這三個層次中找到最佳的平衡點，既能夠實現減碳的目標，又能夠確保企業的競爭力。這意味著我們需要在技術、經濟和環境之間找到一個合理的平衡點。

核心知識點

鍋爐效率提升與餘熱回收

鍋爐效率提升是工業製程減碳的第一步。通過對鍋爐的調校和優化，可以提高能源的利用率，從而減少碳排放。例如，使用高效率的鍋爐可以將能源利用率提高10%至20%。同時，餘熱回收也是一个重要的方面，通過回收和利用餘熱，可以減少能源的浪費，提高整體的能源利用率。根據一個案例，某鋼鐵企業通過餘熱回收系統，實現了20%的能源節約。

燃料轉換：從重油/柴油到天然氣到氫能的路徑

燃料轉換是工業製程減碳的第二層。從高碳燃料轉換到低碳燃料可以顯著減少碳排放。例如，從重油或柴油轉換到天然氣，可以減少約20%至25%的碳排放。進一步地，從天然氣轉換到氫能，可以實現近乎零的碳排放。然而，燃料轉換需要大量的投資和技術支持，企業需要仔細評估轉換的成本和收益。例如，某化工企業通過從重油轉換到天然氣，實現了30%的碳排放減少，但同時也需要承擔10%的成本增加。

電氣化（Electrification）：以電代燃料的可行性

電氣化是工業製程減碳的第三層。通過使用電力取代化石燃料，可以實現近乎零的碳排放。然而，電氣化需要大量的電力供應，同時也需要企業對現有的製程進行改造。根據一個研究，全球工業製程的電氣化可以減少50%至60%的碳排放，但同時也需要增加20%至30%的電力供應。這意味著我們需要在能源供應和製程改造之間找到一個合理的平衡點。

製程優化與數位雙生（Digital Twin）應用

製程優化是工業製程減碳的另一個重要方面。通過使用數位雙生技術，可以模擬和優化製程，從而減少能源的浪費和碳排放。根據一個案例，某企業通過數位雙生技術，實現了15%的能源節約和10%的碳排放減少。這意味著數位技術在工業製程減碳中扮演著越來越重要的角色。

最新趨勢與新聞整合

近年來，工業製程減碳的趨勢越來越明顯。根據《中鋼、中油推動低碳轉型》的報導，面對2026年台灣碳費開徵，兩大高排碳產業積極轉型。中鋼於2025年提出減碳旗艦計畫，短期以「能效提升」與增加廢鋼比例為主，中長期則布局氫能冶金技術。中油則強調煉製生產模式的調整，計畫於2025年啟用土場地熱發電，並逐步導入低碳燃料與碳捕捉技術。

同時，根據《工業技術研究院攜手產業打造能源效率新勢力》的報導，工業技術研究院攜手產業打造能源效率新勢力，以數位科技助攻深度節能，建構永續新戰略。這個計畫明確將製程減碳分為四大重點：首先是「能效提升」，透過AIoT智慧管理與設備最佳化提高能源利用率；其次為「燃料轉換」，推動汽電共生系統「煤轉氣」，預計可減少30%碳排。

此外，根據《2026碳費上路：自主減量計畫成為企業「燃料轉換」催化劑》的報導，環境部宣布2026年正式開徵碳費，並推動「自主減量計畫」。企業若能提出優於國家目標的減碳方案，即可適用優惠費率。截至2025年下半年，已有超過400家工廠提交申請。申請內容顯示，多數企業已從單純更換高效率馬達等「能效提升」手段，轉向更具挑戰性的「燃料替代」，如將製程鍋爐從重油改為天然氣或生質能，以確保在碳費時代維持競爭力。

台灣觀點與實務建議

在台灣，工業製程減碳是一個非常重要的議題。根據經濟部最新補助計畫，針對中小企業之能源效率提升或設備汰換，每案補助比例與上限視計畫而定，一般性設備汰換上限通常為 500 萬，特定低碳轉型專案始有機會達到 2000 萬或更高。企業可以採取以下幾個步驟來實現工業製程減碳：首先，進行能源審計和製程優化；其次，投資於高效率的設備和技術；第三，推動燃料轉換和電氣化；第四，利用數位雙生技術進行製程模擬和優化。

在短期內，企業可以先著手進行能效提升和製程優化，例如更換高效率的設備和優化製程流程。在中長期，企業可以考慮推動燃料轉換和電氣化，例如從重油轉換到天然氣或生質能。同時，企業也需要關注政府的補助政策和法規要求，例如2026年開徵的碳費和相關的減碳目標。

重點摘要

• 工業製程減碳是近年來備受關注的議題，尤其是在高碳排產業中。
• 工業製程減碳的路徑可以分為三個層次：第一層「提效」、第二層「轉燃」、第三層「電氣化」。
• 根據《工業技術研究院攜手產業打造能源效率新勢力》的報導，工業技術研究院攜手產業打造能源效率新勢力，以數位科技助攻深度節能，建構永續新戰略。
• 根據《2026碳費上路：自主減量計畫成為企業「燃料轉換」催化劑》的報導，環境部宣布2026年正式開徵碳費，並推動「自主減量計畫」。
• 企業可以採取以下幾個步驟來實現工業製程減碳：進行能源審計和製程優化、投資於高效率的設備和技術、推動燃料轉換和電氣化、利用數位雙生技術進行製程模擬和優化。