智慧工廠的節能減碳論述

摘要：針對智慧工廠，在節能減碳議題上的概括性論述。包括世界各國相關節能減碳法規與政策、製造業在節能減碳的可行方案，以及智慧工廠在節能減碳上的可行技術及方法，並解析可行的商業模式。
Abstract：For smart factories, a broad discussion on the issue of energy conservation and carbon reduction. It includes relevant energy conservation and carbon reduction regulations and policies in various countries around the world, feasible solutions for manufacturing industry in energy conservation and carbon reduction, and feasible technologies and methods for smart factories in energy conservation and carbon reduction, and analyzes feasible business models.

關鍵詞：智慧工廠、節能減碳、工業物聯網、視覺檢測、預兆診斷、人工智能、能源管理
Keywords：Smart factory, Energy conservation, Carbon reduction, Industrial internet of things (IOT), Automated optical inspection (AOI), Prognosis monitoring system (PMS), Artificial intelligence (AI), Energy management system (EMS)

前言
隨著能源短缺和氣候變化等問題日益嚴重，全球各國都開始加強對能源利用的管理和節約。在這種情況下，智慧工廠成為了實現可持續發展和綠色經濟的一種重要方式。智慧工廠是利用現代技術和資訊技術實現高效、智能和自動化生產的工廠。它可以透過優化生產流程、降低能源消耗和減少排放等方式實現節能減碳。本文將對智慧工廠整體的節能減碳論述進行探討。
法規和政策
為了實現智慧工廠的節能減碳目標，各國都制定了相應的法規和政策。全球節能減碳的法規和政策非常豐富，各國都有不同的節能減碳目標和相應的政策措施。以下是一些重要法規和政策：
1.巴黎協定
巴黎協定的內容是聯合國氣候變化框架公約（UNFCCC）的一部分，旨在實現全球氣溫上升控制在2℃以內，力爭不超過1.5℃。協定要求各國提交自己的減排目標和計劃，並定期審核和更新這些目標和計劃。這些減排目標和計劃是實現節能減碳的重要手段。
2.歐洲綠色協議
歐洲綠色協議是歐盟為實現2050年碳中和目標而制定的一項綜合性政策，涵蓋了能源、氣候、環境和產業等多個方面。協議要求歐盟成員國在2030年前實現55%的減排目標，並制定相應的政策和措施。協議還提出了多項支持智慧工廠節能減碳的措施，例如促進工業製程的能源效率提升和碳中和技術的開發和應用等。
3.歐盟碳排放貿易體系
歐盟碳排放貿易體系是一個透過限制碳排放並對碳排放權進行交易的市場機制。智慧工廠可透過降低能源消耗和碳排放來減少企業的碳排放成本，提高企業競爭力實現更可持續的生產方式。
4.美國在節能減碳方面相關的法規和政策
(1)美國清潔能源計畫
美國清潔能源計畫是美國政府提出的一個旨在促進清潔能源發展的計畫。該計畫旨在於2035年前實現100%的清潔能源使用，並在2050年前實現净零排放。
(2) 美國清潔能源法案
美國清潔能源法案是美國政府出臺的一項法律，該法案要求美國政府制定政策，促進清潔能源的發展和應用，並在未來幾十年實現净零排放。智慧工廠的應用和發展也是這一法案的重要支持。
(3)美國環保署的溫室氣體排放減量法案
美國環保署的溫室氣體排放減量法案是一個旨在減少溫室氣體排放量的法案。該法案規定，美國政府必須在2025年前將溫室氣體排放量減少至2005年水平的一半，並在2050年前實現净零排放目標。
美國政府在節能減碳方面制定了多項政策和法規，以支持智慧工廠的發展及其應用。智慧工廠的發展也將為美國實現減排目標，提供有力的解決方案。
5.中國碳中和目標
中國碳中和目標是指中國將在2060年實現碳中和，也是全球最大碳排放國家的重要承諾。為實現碳中和目標，中國政府出臺了多項政策和措施，如碳排放交易、能源革命、綠色金融和綠色產業發展等。這些措施不僅為智慧工廠提供了市場和政策支持，還為智慧工廠的節能減碳提供了機會和動力。
6.臺灣的節能減碳法規和政策
(1)能源管理法
該法於2019年7月1日起實施，旨在推動能源效率與節能減碳，並強制性要求大型企業、中型企業、工業區等對其能源使用情況進行評估以及相關管制。
能源管理法的目的是推動臺灣能源的節約與使用效率的提升。法律規定企業和政府單位必須制定能源管理計畫，並進行能源審計，確保能源的使用效率提升。能源管理法的推行為智慧工廠的節能減碳提供了支持和引導。
(2)電力法
該法於2017年6月起實施，旨在推動電力產業自由化、發展再生能源、促進能源多元化等。
(3)再生能源發展條例
該法於2009年7月1日起實施，旨在促進再生能源發展與利用，提高能源安全，減少碳排放。
(4)溫室氣體減量及管理法
該法於2015年12月1日起實施，旨在建立溫室氣體排放管理制度，規範溫室氣體的監測、報告、核實、審核等。
溫室氣體減量及管理法是臺灣為回應全球氣候變遷而訂立的一項法規。法案要求臺灣政府與各業界共同努力，致力於減少溫室氣體的排放量。為此，法案中訂出許多溫室氣體減量的目標，包括2050年前溫室氣體減量達到净零排放，2025年減排25%以上，2030年減排50%以上。
(5)「核能減煤、節能減碳」政策
目標是在碳排放量減少的同時確保能源安全，計畫在2025年前逐步停止使用核能發電，同時推廣節能減碳、發展再生能源。如補助節能照明、推廣能源管理體系、提供稅收優惠等，以促進企業和個人節能減碳。政策也推動了智慧工廠的發展，提升生產能力和效率的同時，實現節能減排目標。
(6)「智慧節能」政策
透過應用資訊科技、人工智慧、大數據等技術，提高能源使用效率，減少浪費，達到節能減碳的目標。
(7)「低碳城市」政策
旨在推動城市永續發展，減少能源消耗和碳排放，促進城市綠色轉型，提升市民生活品質。