一個神秘小貨櫃、一間AI戰情室,聯電「量血壓救水法」省10座水庫
1.比台積電更懂節水!聯電靠一個小貨櫃、一間戰情室,省下10座水庫。揭密全球最懂水資源半導體廠極致省水術。
2.聯電在氣候變遷及水安全問卷連3年取得A,成為全球前0.2%企業。該公司借鏡新加坡、導入AI分析水情,副總經理吳宗賢更公開3心法。

不與民眾爭水,聯電副總經理吳宗賢(圖)表示,2030年該公司的再生水與海淡水使用比率,將提升至5成以上。(攝影者.郭涵羚)
台灣水資源波動日益劇烈!今年7月中旬,南部牡丹水庫水位還在創歷史新低,詎料月底強颱凱米襲台,豪雨灌爆全台水庫,部分地區積水成災。極端氣候肆虐,風調雨順已是可遇不可求,台灣得學會自救。
台灣就有一家治水模範企業——聯電,透過近似「每天量血壓」的精密控管,10年節約總水量達3億噸,約10座寶山第二水庫的蓄水量。這10年經驗,讓國際氣候與水安全權威組織,都特地飛來向它取經。
4月底,正逢全台水庫拉緊報,全球氣候領域最具指標性的評比機構CDP(碳揭露計畫),一口氣派出十名國際採訪人員,深入聯電南科12吋晶圓廠,仔細拍攝他們的水資源處理做法,準備將其經驗帶回國際供其他企業參考。
成立:1980年
董事長:洪嘉聰
主要業務:晶圓製造整合服務
成績單:2023年營收2,225億元,稅後淨利614億元
地位:全球晶圓代工市占率第3

(圖表製作者:陳泳丞)|放大原圖
全球前0.2%!連3年A級生
「哇,就只有這麼一點大而已喔?」國際團隊在一個40呎貨櫃旁七嘴八舌。這是聯電開發出的Q-Water貨櫃型淨水系統——一個可移動水資源處理貨櫃。就是這個小貨櫃,讓CDP團隊慕名而來。
它每天可以產出1千噸比自來水還乾淨的水,換算下來,只要30個貨櫃,就可供澎湖全島使用一整天。
CDP背後代表是全球746個資產超過136兆美元的投資者,及330多家、採購金額超過6.4兆美元的大型企業。
全球參與CDP評比的企業近2.1萬家,但僅有61家——僅0.2%,能在氣候變遷及水安全問卷都取得A。
而聯電就是極少數在水安全評比連續3年拿下A的優等生。在全球半導體產業中,它也是唯一連續2年在2項問卷拿下雙A的公司。同為晶圓代工業的台積電,去年則是A-,用水壓力也大的友達,只拿到B。
想當A級生,可不容易。汎永企管顧問公司CDP產品總監陳耀德舉例,其中一項長期商業策略指標,企業對取水、排水到耗水每一項目,都要能百分之百定期量測與監測所有生產據點,且時長得達11年。
「比起缺電,缺水是更頭大、更難解決的問題,」聯電廠務工程處水氣化整合資深部經理羅正順說,缺電可以靠砸更多資金加大發電量支援,但缺水卻很難用錢解決。豐水期自來水一噸僅新台幣12元,但乾旱期時,調度水車載水一噸,就可能要價700元,還不保證可以穩定供應。
因為載水的水車數量有限,水源也有限,「大旱來時,知道簽約水塘確切地點的,全公司不超過3、4個人,」面板廠友達前總經理陳來助回憶道,在那種時候,水已升級成最重要的戰略物資。
窮則變、變則通,聯電改變策略,開發出前述的貨櫃型淨水系統。2021年,台灣遭逢百年大旱,他們一口氣端出5個貨櫃,在各廠區輪流運轉,測試結果讓他們很滿意,平均一個貨櫃就可以取代50輛載水車一天的水量。
借鏡星國、導入AI分析水情
但這只能解燃眉之急,長期的用水策略怎麼辦?
2004年,聯電新加坡12吋廠啟用,因當地缺水,星國政府規定,企業得使用再生水。「我們的邏輯是節水、用製程回收水、搭配再生水,不跟民眾搶自來水,」聯電副總經理吳宗賢說,這是當年聯電從新加坡廠案例學到的經驗。如今,新加坡廠的再生水使用率已經高達99%,整個聯電集團的再生水使用比例,預計明年將達到25%。
一般人以為,只要花錢蓋再生水廠,問題就解決,實際上,它還有很多問題待解。
再生水的源頭是民生污水,尿素成分高,這是半導體廠淨水設施不擅長解決的,需要協調水廠,從源頭加化學藥劑處理過後才能用。而且,台灣比新加坡大得多,再生水供應管長度拉到二十多公里長都有可能,所以急用水的廠商,就得跟距離水管近的廠交換水權。「交換水權,成為現在應急的權宜之計,」一位南科業者這樣說,既然遠水救不了近火,就先讓距離再生水廠近的廠商,先使用再生水;原有簽約的自來水權,額度則轉給南科廠商用,中間的用水差價,南科廠商再補給那些用再生水企業。
從這裡就看得出來,整個水資源的順利調度,確實比想像中繁雜很多。而聯電本身的用水管理,其實更複雜。

聯電全球有12座晶圓廠,從台灣總部中央戰情室可即時監控各廠水資源狀況。(攝影者:程思迪)|放大原圖
聯電有個水資源中央戰情室,「我們每天可以在台灣總部,看到全球各廠區的用水變化資料,」聯電廠務暨擴建工程處處長許書章說,「透過大數據演算法,AI立刻可以察覺異常,並提出示警。」聯電有12座晶圓廠,分布在台灣、中國、新加坡與日本,沒了這套機制,掌握水情會變成不可能的任務。
一位面板業資深主管說,面板廠耗水量不輸晶圓代工廠,但多數業者通常只管個別廠區的用水狀況,其他廠商雖有類似的戰情室,但要做到即時監控、AI異常判定,甚至跨國廠區用水分析,難度不低。
而且,聯電判斷水的異常,細到像量血壓。「就像量血壓預防中風一樣,察覺趨勢變化是關鍵,」羅正順以量血壓舉例,你每天都差不多在120左右,若波動在10毫米汞柱(mmHg)以內算正常,但血壓若突然來到138,即使尚未到達高血壓標準140,系統也會判定出現異常——聯電的系統就像AI血壓計一般,只要趨勢出現異狀,就會發出警報,這是防患於未然。

聯電開發出的Q-Water貨櫃淨水系統,每日可產出1千噸潔淨水,連國際權威組織也來觀摩借鏡。(攝影者:程思迪)|放大原圖
公開3心法,已輔導上百家廠商
要靠省水、再生水與技術性管理,運轉一座晶圓廠,難度不低,吳宗賢透露了3個聯電的關鍵心法:省時、練功與分享。
「省時就是省水,」吳宗賢指出,聯電透過不斷改善製程,收穫不少成果,例如將製程清洗時間從600秒,逐步降低至300秒、甚至250秒,照樣可以維持品質,但水跟用電都可以大幅減少。「近十年來,即使還在擴充產能,我們每單位晶圓生產的用水量,也差不多降低了25%。」為激勵大家改善製程,聯電也設定KPI連結ESG,只要達標,公司會多拿1%的毛利分紅給所有員工,廠長級以上主管,則發放限制型股票來做為激勵。
那要怎麼練功?聯電不吝分享自身經驗。他們靠持續參與政府舉辦的競賽,每年與兩百多組隊伍同場競技練身手。
有了改善,還得要能落地執行才有用。為此,聯電開發出BKM(Best Know Method,最佳化系統)。白話來說,就是某一單位有技術製程上的改進,全球廠區都會被通知分享,並尋求自己的改進機會點。「這不只是某個單位的責任而已,」吳宗賢說,「想省水減廢,每個工廠、整個集團都需要動起來。」且要注意的是,這是系統開出的任務要求,各單位必須確實執行,然後回報成果,沒有閃躲的空間。
但,聯電不是沒踩過坑,不停強化自己內部的製程回收水再利用,他們發現,到一定程度時,要再拉高回收比例,卻變得又難又貴。
「前面的製程若為了盡量回收水,而大量加入藥劑,可能造成後面製程處理更困難,」聯電生產資源整合執行處長吳博文這樣解釋。轉換成一般人較容易理解的概念,如果一滴水回收使用一次,需要花費一個單位的成本,回收第二次,成本會翻倍。若要回收第三次,大概成本會變成5倍,增加額外的濾材成本,或是耗用更多的電力。
台灣用水大戶中,友達、群創製程水回收率超過95%,台積電也有85%,但聯電近年多維持82%,重點在強調適可而止。
累積這些經驗,聯電也開始扮演「救水隊」,推廣他們的節水經驗。兼任節能服務隊隊長的許書章說,許多被當成廢物排掉的水,其實只要花少少的錢簡單處理,就可以再使用、省很多水。例如,有小型供應商負責幫忙清洗聯電的設備機台零組件,這些洗完的廢水以前都排掉,但其實只要用濾材稍微過濾一下,不用另加化學藥劑,就可以回收給廠務運作使用。
「就像家裡的洗米水一樣,用途還很多,」許書章笑著說,以前因為節水觀念不足,覺得水髒就倒掉,現在則是每滴水都需要計較。截至目前,聯電累計輔導供應商超過100家,光是2019年到2021年這3年,他們輔導的廠商節水累計超過120萬噸,足夠近3千個家庭使用一整年。
根據微軟的調查數據,以當前的進展速度,到2030年,仍有超過10億人無法獲得安全飲用水。全球受洪水影響的人數可能翻倍至1.47億人,預計每年城市財產損失將超過7千億美元。
到2050年,生活在極度缺水壓力環境中的人口,預計將比現在增加10億人。聯電說,這套Q-Water系統,取水的來源可以是水溝水、灌溉水、池水,這樣的設計,可以擔負救援任務,國內因乾旱導致自來水停水時,就可以搭配水車,四處去支援民生所需的用水,讓天生缺水的台灣,也可以透過企業開發的技術,讓產業與民生確保穩定安全的用水。
「正如看待水這件事一樣,追求ESG也必須要有均衡的觀念,」吳宗賢日前到美國跑了一圈客戶,也開始把水資源正效益(Water positive)——用1噸水、就補1噸水,這樣的觀念帶回聯電,「寶貴的天然資源水,留給農業與民生用,工業就用循環再生水。」在台灣,面對氣候變遷與水資源困境,其實不用投注大資源,從細微處,就可以做起。
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