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台積電5奈米是吃電怪獸 比28奈米多一倍! 「護國神山」如何愛地球 還讓螢火蟲成最佳證人?

台積電5奈米是吃電怪獸 比28奈米多一倍! 「護國神山」如何愛地球 還讓螢火蟲成最佳證人?

劉煥彥

產業動態

台積電提供

2020-11-16 11:08

台積電(2330)是台灣科技業象徵,也是全球晶圓代工霸主,只是隨著製程精密度愈來愈高,先進製程的耗電量也節節升高,讓台積在台南科學園區的5奈米製程產線有了吃電怪獸的外號,3奈米製程估計用電量更有過之無不及。

台積電堅持根留台灣,為了節能環保愛地球,2016起訂定自主節能目標,2016至2019年累計每年節省12億度電,中期目標是到了2030年,每年節電50億度,相當於半個台電核一廠的全年發電量!

台積也承諾,2030年全公司將有25%廠房、100%的非生產用廠房使用再生能源,並在2050年底前全球營運據點都100%使用再生能源。

 

台積電拚節能減碳 2030年目標年省50億度電

 

主管晶圓廠運作的台積電營運副總經理廖永豪,上周三(11日)在一場能源高峰論壇以「企業減碳與環境共好」為題發表演講,他一開始就說明,隨著半導體技術持續演進,以10奈米製程生產的晶片,使用時耗電量只有28奈米產品的16%,5奈米產品更只有28奈米產品的7%。

 

然而,如此節能功效的代價,在於半導體製程愈先進,生產時耗電量就愈高,若以28奈米製程為基準,10奈米製程的生產耗電量較28奈米高出50%,5奈米製程更比28奈米高出110%!

 

為了響應聯合國永續發展目標(SDGs),並持續節能減碳,台積電採行了多項能源管理策略:

 

第一,國際綠建築設計

 

廖永豪表示,台積電新建廠區多採用台灣綠建築EEWH及美國綠建築LEED認證制度,以中科15廠的第三期及第四期廠房為例,每年得以節省能源23%,一年減少了運轉用電達2億度。

 

其次,2017年台積電就與專業生態調查顧問合作,做台灣半導體業第一個廠區內部生態調查,監測龍潭、新竹、台中及台南廠區的生態環境,調查發現台積廠區內植物近500種,其中台灣原生種及特有種者就有257種,包括風箱樹、新竹油菊、禾草芋蘭及水虎尾等52種稀有植物。

 

 

該調查也顯示,台積廠區內有209種動物,以鳥類、蝴蝶及蜻蜓類佔大宗,包括白鼻心、鳳頭蒼鷹、領角鴞及紅尾伯勞等13種保育類野生動物。

 

廖永豪也說:「特別值得一提的,是螢火蟲。大家都知道,螢火蟲是環境指標的生物,我們非常自豪地說,台積電的廠區裡面,連對環境最敏感的螢火蟲族群,都已經在裡面落地生根,這也證明了,生態與科技可以共生共榮。」

 

第二,製程機台最佳化設計

 

台積電分析廠區內用電量,發現製程機台就佔了52%,其中蝕刻(ETF)、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、離子佈值技術(DIF)等六項製程就佔了其中88%,可見機台的設計及應用有重大影響。

 

廖永豪說:「過去我們努力方向,主是是讓機台能源使用有最好效益,但有時受到設計上的先天限制,無法突破瓶頸。我們從2016年起,跟機台設備商合作開發半導體的綠色機台,在新機台的引進前,就先完成節能設計,擴大先進製程在機台上的節能效果。」

 

「此外,從2018年至2019年,我們邀請設備及元件供應商舉行上百場會議,從節能項目的發想、規劃、模擬測試到產品驗證等,將節能規範納入新機台的採購標準。

 

 
找.光-台積公司螢火蟲棲地營造計畫

台積•愛•行動【台積公司,台灣第一座有螢火蟲的企業】 科技與環境共榮,是我們的承諾🌿 台積公司晶圓十四廠 民國97年,率先全台企業取得「美國綠建築協會」黃金級標章 但,我們生態友善的腳步不曾停歇 民國107年,台積公司成為國內第一座,成功在廠內復育螢火蟲的公司 尾巴上掛著小燈籠的水生黃緣螢,族群數量持續穩定成長 未來的每一個十年 生態之光,將繼續在台積公司閃閃發亮✨ #台積愛地球 #台積愛火金姑 #別懷疑 #這片森林就在晶圓十四廠廠區

台積電•愛•行動發佈於 2019年1月21日 星期一

 

 

他也以產線上的水、電、氣供應控制為例,台積以智慧控制方式,設法減少了5.5%耗電、18%氮氣、近四成天然氣消耗,以及39%的氧氣,使得整體能源消耗成本降低18%,並因此降低14%的碳排放量。

 

第三,耗能量測診斷及改善

 

台積公司的廠區龐大,調查發現空調用電佔廠務用電高達40%,後來以人工智慧及機器學習方式,把空調用電效率提高了2%,「每年得以省下3000萬度的電力」。

 

第四,再生能源應用

 

台積電2016年至2019年先後執行的節能措施,每年可以節省12億度電,到了2030年目標是每年節電50億度

 

若以台電公司統計的售電數字,50億度相當於新竹市的半年用電量,或是屏東縣的全年用電量。

 

台積今年敲定太陽光電、離岸風電供電契約

 

其次,今年5月台積電進行國內首例再生能源轉供,嘉義鹽灘地太陽光電廠的產出電力正式轉供給台積電;

 

今年7月初,歐洲離岸風電大廠丹麥沃旭能源(Ørsted)與台積電簽署企業購售電契約,台積電將承購沃旭能源的大彰化西南第二階段和大彰化西北離岸風場,合計920MW裝置的所有發電量,這是全球再生能源業至今簽署發電量最大的企業購售電契約。

 

台積將積極採用再生能源,設定2030年目標為全公司生產廠房25%用電量,以及非生產廠房100%用電量,都要使用再生能源,並以全公司使用100%再生能源為長期目標

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