電子製造業黑成本

臺灣電子製造業使用煤電之空污與健康衝擊評估

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1. 緒論：電子製造業用煤電帶來健康風險

臺灣的電子產業在全球經濟結構中扮演舉足輕重的角色，如晶圓代工及IC封測的產值，在全球的

市佔率皆為第一。然而高產值背後卻是極高的電力耗用，以及長期遭到忽略的環境外部成本。

根據經濟部能源局統計及綠色和平整理，過去15年間臺灣工業用電需求成長快速，其中「電子零

組件製造業」更是吃電怪獸，佔全臺用電需求成長量的51.7%，遠高出工業部門其他產業（圖1）

，使用大量電力創造產值的同時也為社會帶來龐大的環境負擔。

圖 1　2003-2018年臺灣各部門用電成長驅動力佔比，其中電子零組件製造業佔比為51.7％ 1

值得注意的是，過去15年間，全臺用電需求成長量中有高達16.2%來自於單一家企業，也就是半導

體製造龍頭「台積電」所貢獻。該公司在近年不斷擴展生產規模的情況下，用電成長也快速翻倍

，根據台積電年報，該公司在近五年間用電量就快速成長了兩倍之多，未來將在南科新建的三奈

米廠區，預計增加的年用電量高達77億度，遠超過臺南市一整年的民生及商業用電總和 。 2

不論是電子製造業或是台積電，快速成長的用電量若仰賴自高污染和高碳排的燃煤電廠，除了助

長氣候變遷之外，燃煤電廠所排放的大量空氣污染物質，包含細懸浮微粒（PM 2.5）、二氧化氮

（NO2）以及二氧化硫（SO2）等，會增加人體致病風險，例如使呼吸道疾病惡化或是增加早死 的3

1 經濟部能源局之能源平衡表，綠色和平整理 https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/web_book/WebReports.aspx?book=M_CH&menu_id=142#L 2 https://eiadoc.epa.gov.tw/EIAWEB/10.aspx?hcode=1070593A&srctype=0 3 指特定族群中，過早發生之死亡事件。本研究訂為年齡70歲以下之死亡稱為早死。

2

機率，額外增加的醫療費用更是造成經濟上的負擔。據估計，全球每年就有700多萬名早死案例由

空氣污染造成 ，同步使世界全球損失近2250億美元 。 4 5

為了評估臺灣電子製造業，以及其中用電量最大的台積電，使用燃煤電廠電力對臺灣所帶來的空

氣污染以及潛在健康風險衝擊，綠色和平全球空氣污染研究團隊（Global Air Pollution Unit）結合

大氣模型與現有的流行病學資料和文獻，推估電子製造業若轉用再生能源、進而降低對燃煤發電

需求的情境之下，可減少的潛在健康風險與經濟損失。

本研究結果發現，若電子製造業轉用再生能源電力，推估全臺每年將可減少100例因暴露於污染濃

度下罹患肺癌、中風等疾病而早死的潛在案例。以台積電為例，若轉用再生能源電力，推估全臺

灣每年將可減少31例早死的潛在案例。

本研究同時依循經濟合作與發展組織（OECD, 2012） 所建議的研究方法，評估有關細懸浮微粒（6

PM 2.5）造成的健康衝擊引發的經濟成本。研究結果發現臺灣每年因應燃煤電廠所衍生的健康衝

擊預計需要花費新台幣約614.92億元。若臺灣電子製造業轉用再生能源，每年預計將可省下新台

幣91.34億元的潛在健康成本。而根據該研究方法，台積電若能轉用再生能源，預計將可為臺灣民

眾省下每年新台幣28.14億元的潛在健康成本。

4https://www.who.int/news-room/detail/02-05-2018-9-out-of-10-people-worldwide-breathe-polluted-air-but-more-countries-are-taking-action 5http://www.worldbank.org/en/news/press-release/2016/09/08/air-pollution-deaths-cost-global-economy-225-billion 6 OECD 2012: Mortality Risk Valuation in Environment, Health and Transport Policies.DOI:10.1787/9789264130807-en

3

2. 研究方法

本研究結合「電子製造業用電量分析」、「空氣污染模式模擬」、「健康風險評估模型」和「經

濟影響評估」分析電子製造業以及企業用電量最大的台積電，若轉用再生能源電力可減少的健康

風險和經濟損失。「電子製造業用電量分析」推估全臺電子製造業和台積電在不同地區的用煤電

量；「空氣污染模式模擬」推估在使用煤電（基準情境）、電子製造業轉用再生能源（情境1）以

及台積電轉用再生能源（情境2）三種不同情境下所帶來的空氣汙染物擴散情況；「健康風險評估

模型」是評估不同情境中，民眾暴露在超過世界衛生組織標準值的污染濃度下罹患肺癌、中風等

疾病的相對風險，並推估早死的人數；「經濟影響評估」計算民眾為了避免健康衝擊所需負擔的

經濟成本。整體研究流程如下圖2所示，詳細的分析步驟以及模型介紹將詳述如後。

圖2　本研究流程示意圖

4

臺灣電子製造業燃煤用電量分析

根據經濟部能源局的能源平衡表 ，臺灣電子製造業用電量超過全臺灣用電量的十分之一，2016年7

電子製造業總用電量高達325.79億度。而電子製造業使用台電電力系統提供的灰電中，燃煤電力

的占比為37% ，因此，本研究設定電子製造業每使用100度灰電，其中即包括37度煤電。 8

透過環保署公布的電子製造業各廠區溫室氣體排放資料 和台電電力排放係數 ，本研究推估全臺9 10

電子製造業在不同電網區域的用電量如下表，並依據前述的設定計算煤電使用量。此外，也估算

台積電的用電量及煤電使用量如下表。

表1　2016 年電子製造業用電分析表（用電量單位：百萬度）

電網區域 電子製造業用電量 電子製造業煤電使用量 台積電用電量 台積電煤電使用量

北區 17,918.45 6,629.83 4,328.41 1,601.51

中區 6,515.80 2,410.85 1,483.55 548.91

南區 8,144.75 3,013.56 3,827.61 1,416.22

東區 0 0 0 0

合計 32,579.00 12,054.24 9,639.57 3,566.64

臺灣電子製造業燃煤用電的健康衝擊與經濟影響 分析電子製造業和台積電煤電使用量後，本研究進一步模擬不同情境下臺灣燃煤電廠的空氣污染

擴散情形，推估臺灣電子製造業燃煤用電對空氣品質的影響以及人類健康造成的衝擊。

為了評估燃煤電廠的影響，以及推估電子製造業轉用再生能源電力可降低的污染情形，本研究之

模型就以下三種不同的情境進行模擬（模擬採用的燃煤電廠基礎資料、模型參數設定以及情境條

件設定的詳細資訊如表2所示）：

● 基準情境： 燃煤電廠實際排放量

● 情境1：臺灣電子製造業轉用再生能源電力，減少對燃煤電廠的需求，燃煤電廠排放量下降

● 情境2：台積電轉用再生能源電力，減少對燃煤電廠的需求，燃煤電廠排放量下降

7 經濟部能源局，能源平衡表 https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/web_book/WebReports.aspx?book=B_CH&menu_id=145 8 2016年台電電力系統中燃煤發電占比 9 國家溫室氣體登錄平台，https://ghgregistry.epa.gov.tw/Examine/examine1.aspx?type=1 10 全國電力排放係數https://www.google.com/url?client=internal-uds-cse&cx=015675351803128794028:wwbfwea98s0&q=https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/news/wHandNews_File.ashx%3Ffile_id%3D12979&sa=U&ved=2ahUKEwiK_uGBrcrkAhVNa94KHR-hCr8QFjAJegQIAhAB&usg=AOvVaw0f4me_vGJr8jnf22sfHmCO

5

情境1和情境2是根據 2016 年臺灣各電網區域中燃煤電廠發電量與該區的「電子製造業」和「台積

電」電力需求對照後得出數據，接著算出各區電網燃煤電力需求的減少情況，並採用 2016 年電力

需求與估計減少對燃煤電廠需求比例，再計算模型中每座燃煤電廠的調整參數。該調整參數決定

電子製造業和台積電如果停止使用臺灣燃煤電廠電力的條件下，燃煤電廠降載後的排放率 。每11

個模擬情境分別預測在一整年間燃煤電廠特定的運轉和排放條件所產生的污染物濃度 。 12

表2　模型採用之煤電廠和排放情境

電網區域

煤電廠名稱

基準情境 （運轉率）

2016 發電量 （百萬度）

情境 1 有效發電量 （扣除電子製造業用煤電）

情境 1 改變幅度

情境 2 有效發電量 （扣除台積電用煤電）

情境 2 改變幅度

中區 台中 100% 42,104.02 35,323.51 84% 40,090.83 95%

中區 麥寮 100% 13,402.80 11,142.63 83% 12,865.19 96%

南區 興達 100% 15,774.76 12,761.20 81% 14,358.54 91%

東區 和平 13 100% 8,814.10 8,814.10 100% 8,814.10 100%

民眾如果長期暴露於空氣污染物之中，特別是濃度超出世界衛生組織標準的時候，會增加呼吸道

感染和其他疾病的風險，對於兒童及老人等弱勢群體的影響尤其嚴重。本研究採取的健康衝擊評

估方法是參考Anenberg等人(2010) 、Koplitz等人(2017) 和Krewski等人(2009) （詳見原文研究附14 15 16

錄），根據空氣汙染模型模擬結果分析民眾暴露在不同程度之煤電廠的超標污染情況，進而推估

民眾暴露在不同空氣污染濃度下之相對風險以預估額外的早死人數。

11 詳細的情境設定與調整參數列於原文研究附錄。 12 本研究設定 2016 年建立模型，是因為該年的資料最為完整（包括電子製造業的用電資料、電廠的營運資料等），為最近能取得模型輸入資料的年份。輸入模型的排放量數據取自每座發電廠的環境衝擊評估報告 (EIA)和台電107年統計年報。原文研究附錄提供了詳細的技術說明。 13http://www.hppc.com.tw/Power%20Plant%20Introduction/Report/106%E5%B9%B4%E7%99%BC%E9%9B%BB%E6%A5%AD%E5%B9%B4%E5%A0%B1.pdf 14 Anenberg, SC, Horowitz, LW, Tong, DQ and West, JJ.2010.An estimate of the global burden of anthropogenic ozone and fine particulate matter on premature human mortality using atmospheric modeling.Environmental health perspectives.DOI:10.1289/ehp.0901220. 15 Koplitz, SN, Jacob, DJ, Sulprizio, MP, Myllyvirta, L. and Reid, C, 2017.Burden of disease from rising coal-fired power plant emissions in Southeast Asia.Environmental science & technology.DOI:10.1021/acs.est.6b03731 16 Krewski D, Jerrett M, Burnett RT, Ma R, Hughes E, Shi Y, Turner MC, Pope CA III, Thurston G, Calle EE, Thun MJ.2009.Extended Follow-Up and Spatial Analysis of the American Cancer Society Study Linking Particulate Air Pollution and Mortality. HEI Research Report 140.Health Effects Institute, Boston, MA.DOI:10.1021/acs.est.6b03731

6

分析完健康衝擊的狀況後，本研究依循 OECD (2012) 所建議的研究方法評估PM2.5 造成的健康衝

17

擊引發的經濟成本。健康衝擊的經濟成本評估代表人們為了避免健康衝擊時可接受的成本範圍有

多高。

17 OECD 2012: Mortality Risk Valuation in Environment, Health and Transport Policies.DOI:10.1787/9789264130807-en

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3. 研究結果

空氣污染濃度與對人體的健康衝擊

圖 3 呈現燃煤電廠在基準情境下二氧化氮（NO2）以及細懸浮微粒（PM2.5）的推估年平均污染貢

獻濃度。若在天候不佳、或是在發電廠排放最嚴重的情況下，污染物濃度甚至會在短時間內變得

更高。圖4 和圖 5 則呈現情境1（電子製造業轉用再生能源電力）和情境2（台積電轉用再生能源

電力）與基準情境相比所「減少」的年平均污染貢獻濃度空間分布差異。

圖 3　基準情境（未轉用再生能源電力）下地表二氧化氮（NO2）以及細懸浮微粒（PM2.5）的年平均濃度推估。燃煤電廠以紅色三角形標示。

8

圖4 轉用再生能源之後的二氧化氮（NO2）年平均濃度差異。左邊為基準情境和情境1（電子製造業轉用再生能源電力）之差異，右邊為基準情境和情境2（台積電轉用再生能源電力）之差異。

圖5 轉用再生能源之後的細懸浮微粒（PM2.5）年平均濃度差異。左邊為基準情境和情境1（電子製造業轉用

再生能源電力）之差異，右邊為基準情境和情境2（台積電轉用再生能源電力）之差異。

9

不同情境下燃煤電廠所造成的空氣污染濃度差異，將改變民眾暴露的空氣污染濃度，進一步影響

民眾因為空氣污染而罹病的相對風險。本研究發現當全臺電子製造業轉用再生能源時，年平均二

氧化氮（NO2）最大可減少到0.2微克、細懸浮微粒（PM2.5）最大可減少0.16微克，對中南部地區

減少的影響最為顯著。當台積電轉用再生能源時，年平均二氧化氮（NO2）最大可減少到0.9微

克、細懸浮微粒（PM2.5）最大可減少0.05微克，主要影響也在中南部地區（如圖4和圖5所示）。

透過不同情境下的年平均空氣污染濃度差異結果，本研究採取健康衝擊評估模型，計算民眾暴露

在污染濃度下罹患肺癌、中風等疾病的相對風險，並推估提早死亡的人數。健康衝擊結果如表4及

圖6所示，本研究分析之燃煤電廠的污染造成每年674起早死案例，其中72%的死亡人口是因細懸

浮微粒（PM2.5）污染引發的疾病所造成。

如果電子製造業轉用再生能源電力，藉此減少的污染濃度（包括PM2.5及NO2）推估可讓全臺灣每

年的早死人數降至574人，相當於每年減少約100起早死案例。電子業中用電量最大的台積電若轉

用再生能源電力，推估每年將可減少31例潛在的早死案例。

表4　根據超標污染估算基準情境（未轉用再生能源電力）、情境1（電子製造業轉用再生能源電力）與情

境2（台積電轉用再生能源電力）的每年早死案例模擬人數。下限與上限分別顯示 95% 信賴區間的範圍。

基準情境 （未轉用再生能源電力）

情境 1 （臺灣電子製造業）

情境 2 （台積電）

污染物 死亡原因 中央估計值 下限 上限

中央估計值 下限 上限

中央估計值 下限 上限

PM2.5

慢性阻塞性肺病 60 36 86 51 31 73 58 35 82

糖尿病 63 10 125 53 8 107 60 9 120

缺血性心臟病 119 72 170 102 61 145 114 69 162

肺癌 70 28 115 60 24 98 67 27 110

下呼吸道感染 0 0 1 0 0 1 0 0 1

中風 102 61 145 87 52 123 97 58 138

其他心血管疾病 64 39 92 55 33 78 62 37 88

其他呼吸道疾病 9 5 12 7 4 10 8 5 12

PM2.5 總計 487 251 745 416 214 636 466 240 713

NO2 NO2 所有死因 187 71 408 158 60 345 177 68 387

全部 總計

674 322 1,153 574 275 981 643 308 1,100

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圖6　基準情境（未轉用再生能源電力）、情境1（電子製造業轉用再生能源電力）與情境2（台積電轉用再

生能源電力）之下每年可減少的早死案例。採用數值為中央估計值。估計值的上限及下限詳列於表 3。

健康衝擊所衍生的經濟成本 18

於未轉用再生能源電力的基準情境下，健康成本的基準值為新台幣614.92億元 。如果電子製造業

改用再生能源電力，能讓潛在的健康成本每年減少新台幣91.34億元。若台積電改用再生能源電力

，根據本研究所依據之方法學，每年潛在健康成本預計能減少新台幣28.14億元。

表 4　根據模型採用的電廠排放量估算之每年累積健康成本（百萬新臺幣）

中央估計值 （百萬新台幣）

估計值下限 （百萬新台幣）

估計值上限 （百萬新台幣）

基準情境 61,492 14,235 179,302

情境 1 52,358 12,127 152,562

情境 1 與基準情境的差值 9,134 2,108 26,740

情境 2 58,678 13,589 170,995

情境 2 與基準情境的差值 2,814 646 8,307

18 由於研究方法的限制，本研究僅評估上述有關細懸浮微粒（PM2.5）造成的健康衝擊引發的經濟成本。

11

4. 綠色和平呼籲電子製造業應轉用再生能源，減少民

眾健康衝擊

企業應盡速主動積極取得再生能源電力，守護民眾健康

本研究結果顯示，臺灣的電子製造業使用高污染的燃煤電力，不僅讓民眾暴露於超過世界衛生組

織空品標準的惡劣環境之中，也為社會帶來龐大的健康成本。本研究發現，若臺灣電子製造業轉

用再生能源電力，推估全臺每年將可減少約100起潛在的早死案例；用電需求年年飆升的台積電，

若減少對燃煤電力的依賴，主動取得再生能源做為電力來源，而非被動等待台電供應灰電，推估

全臺每年將可減少31例可歸因於使用燃煤電力的潛在早死案例。

使用燃煤電力除了造成健康風險之外，同時也給臺灣社會帶來潛在的經濟損失。本研究結果顯示

，臺灣的電子製造業者若轉用再生能源，每年預估將可省下因燃煤電廠排放所衍生的新台幣91.34

億元潛在健康成本。臺灣電子製造業單一年度創造的整體營收高達新台幣5兆379億元 ，而台積19

電同期年營收更是達新台幣9479億元 ，在創造經濟成長的同時，也應承擔相應的社會責任，減20

少依賴高污染的燃煤發電，積極取得再生能源電力。

轉用再生能源已是全球趨勢

臺灣電子製造業是全球電子科技產品的代工重鎮，產業用電需求高，在電子產品的全生命週期中

貢獻8成的碳排放量。放眼全球電子產品業趨勢，包括Apple、HP、Google在內的企業，除了自身

訂定逐步達成100%再生能源的目標之外，也推動其全球供應商轉用再生能源，減少生產過程中主

要的碳足跡來源。然而，根據綠色和平 2019 年發布的 《臺灣綠色電子製造企業評比》 指出 ，包21

含台積電、和碩、廣達、鴻海、仁寶、緯創在內的臺灣電子製造業者，雖然已加入Apple的清潔能

源供應鏈計畫，所使用的再生能源電力佔比仍然僅有企業整體用電量的0.17%到11.9%不等，在臺

灣所使用的再生能源電力更是相當之低，無法有效降低自身所帶來的大量碳排，無助於減緩氣候

變遷。

隨著近期臺灣業者紛紛大舉返臺設廠，未來電力需求還將不斷增加，不論是以守護民眾健康立場

出發或國際市場壓力，電子製造業者主動、積極尋求再生能源電力來源已是刻不容緩。綠色和平

呼籲臺灣的用電大戶，特別是電子製造業者，務必正視其繼續仰賴化石燃料供電所帶來的負面影

響，訂定積極的再生能源佔比目標及時間表，投資建置綠電發電設施，或是與發電業者直接簽署

購電協議等方式主動取得再生能源電力來源。臺灣的電子製造業者若能儘早提高再生能源的電力

佔比，對民眾的健康風險影響越小，也穩固在國際供應鏈上的一席之地。

19 經濟部統計處2016年營業額資料 https://dmz26.moea.gov.tw/GMWeb/investigate/InvestigateEC.aspx 20 台積電2016年公司年報 https://www.tsmc.com/download/ir/annualReports/2018/chinese/index.html 21 https://secured-static.greenpeace.org/taiwan/Global/taiwan/planet3/documents/for_download/CE/2019臺灣綠色電子製造業企業評比完整報告.pdf

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