第四章 建築資材碳排統計
第二節 台灣建築資料碳排庫
第四章 建築資材碳排統計
鋁金屬 進口鋁錠(全新) T - 330.23 12200.0 119.87 12650.10
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(進口)液化天然氣 M3 15.3 0.99 9000 1.53E-05 2.092 廢棄物 一般廢棄物 Kg 25 0.99 2098 1.53E-05 0.797
＊1 熱值轉換單位 1cal＝4.186J；1TJ＝1012J
＊2 熱值參考經濟部能源局《台灣能源平衡表》2011 版本
＊3 碳排計算與相關參數係依照 IPCC(2006)準則
(資料來源：本研究整理)
表 4-2 有兩種運輸階段碳排統計值，一是由原料產地到台灣的「原料運輸碳 排」，二是資材成品運至建築工地的「成品運輸碳排」。兩者大部份以臺灣「汽車 貨運調查報告」（交通部統計處，2010）中所統計貨運各類商品之平均運輸距離 加上本研究推估單位重量貨運運輸之燃油效率與所需車輛燃料產生的碳排放值 來統計（如表 4-3 所示）。
為了明示本章碳排資料之盤查方法，以下列舉表 4-2 的重要資料來說明。鋼 鐵為建築產業最重要的資材，鋼胚為所有鋼鐵製品的上游原料，其碳排數據舉足 輕重，在此先來一窺鋼鐵碳排資料之究竟。鋼鐵的冶煉法主要可分為兩種，即高 爐煉鋼與電弧爐煉鋼，此兩者之產業關聯圖與生產流程圖如圖 4-1~4-2 所示。高 爐煉鋼以及電弧爐煉鋼兩者之間的差異在於高爐煉鋼主要原料由鐵礦冶煉，而電 弧爐原料為廢鋼再熔煉，兩者在能源使用上有很大差異。目前行政院環保署針對 鋼 鐵 業 有 公 告 高 爐 鋼 胚 以 及 電 弧 爐 鋼 胚 在 生 產 階 段 設 定 的 碳 排 係 數 為 2.05kgCO2e/kg、0.426kgCO2e/kg（行政院環境保護署溫室氣體先期專案暨抵換專 案,民 99），此為政府公告之一級資料，本書當然以此為準。然而依據 PAS2050 之規範，此資料缺乏原物料開採、運輸階段之碳排資料，在此必須予以補足。以 下針對高爐鋼胚與電弧爐鋼胚之碳排統計分別說明。
圖 4-1 鋼鐵基本工業產業關聯圖
(資料來源：財訊萬用手冊，2007)
煤炭 胚“Steel, billets, at plant/US”排碳量為 2.04 kgCO2e/kg，SimaPro 資料庫說明此項數 據包括提取石灰石、石灰生產、勘探之碳排，以及開採及加工鐵礦石和煤炭、運 輸燒石灰，白雲石，鐵礦石和煤的船舶、鐵路和卡車運輸之碳排，其生產流程包 含燒結廠、焦化廠的爐灶、鍋爐、高爐、轉爐和鑄造生產線之碳排，這些數據皆 取自美國和加拿大。作為補足台灣鋼胚碳排資料，在此僅需取其原料開採的部分 資料即可。參閱其細目得知每公斤鋼胚主要的原料用量為 0.6697kg 煤礦、1.23kg 生鐵及 0.191kg 石灰石，再依各原料查詢其開採的排碳係數，查得煤礦“Coal, at mine”碳排為 0.096 kgCO2e/kg，生鐵礦“Iron ore, at mine & at beneficiation”碳排為 0.028 kgCO2e/kg，石灰石“limestone, at mine”碳排為 0.00191 kgCO2e/kg。由各原料 的使用量與各自的碳排放係數相乘後加總，便可求出高爐鋼胚在開採階段的總碳
第一步需先確認該國主要產礦的位置，澳洲的鐵礦主要坐落在 Paraburdoo mine，
再應用 Google Map 找出距離該區最近的港口，係位於西澳的 Dampier Port，兩
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者距離 544 公里（陸運），另需再加上由 Dampier Port 海運至台灣高雄港口的距 離，從網站http://www.searates.com/reference/portdistance/得知為 2736.14 海哩（海 運），最後再次應用 Google Map 計算由高雄港口陸運至高雄中國鋼鐵公司的運距 為 2.8 公里。此三階段距離確認後，分別乘以 SimaPro 陸運的排放係數 0.137 kgCO2e/T，以及海運的排放係數 0.00889 kgCO2e/T，加總便得澳洲區原料運輸的 碳排量為 0.1kgCO2e/kg。巴西的生鐵礦主要位於 Para,Carajás Mine，距離其最近 的港口 Port Itaqui 為 3617 公里，另需再計由 Port Itaqui 至台灣高雄港口的海運距 離 11160.14 海哩，最後再計算由高雄港口至高雄中國鋼鐵公司的運距為 2.8Km。
巴西的距離資料皆確認後，運算方式比照澳洲的算式辦理，經加總便得巴西區原 料運輸的碳排量為 0.268kgCO2e/kg。煤礦、石灰石之運輸階段的排碳量皆可比照 生鐵礦的方式計算，最終得高爐鋼胚在原料運輸總排碳量為 453.32kgCO2e/T。
中國鋼鐵公司生產完成的鋼胚，還需運至國內鋼鐵加工廠以製成建築用鋼 材，這時還會產生國內運輸之碳排。此國內運輸階段之碳排數據係參考交通部統 計處（2011）針對各商品別的總延噸公里除以總貨運量得出其平均運距，如鋼胚 之總延噸公里為 288,576,158T-Km，總貨運量為 3,371,891T，兩者相除得知平均 運距為 85.58Km/T。在此假設運輸貨車的燃油效率為 4Km/L 柴油（貨運車輛以 柴油燃料為主），再換算為單位運重的柴油使用量約 21.4L/T，以使用每公斤柴 油的碳排值 2.578 kgCO2e/L 計入，換算為最終值 55.16kgCO2e/T。
綜合上述，最終高爐鋼胚自原料開採、原料運輸、生產階段、國內運輸之碳 排資料如表 4-2 所示，此四階段之總排碳量為 2650.83kgCO2e/T。
另一方面，電弧爐鋼胚之碳排算法則與上述迥然不同。電弧爐原料為 100%
的廢鐵。我國電弧爐煉鋼業者所需廢鋼，約有 70%係內購，但其中包括拆船廢鋼，
其餘 30%直接進口，主要購自美國。美國是目前最大的廢鋼出口國，截至 2012 年為止已運輸超過 20 百萬公噸的廢鋼到九十個國家以上，台灣乃其中之一。由 美國廢料工業協會（Institute of Scrap Recycling Industries, ISRI）2011 年的廢鋼出 口比例資料顯示美國出口到台灣的廢鋼約佔整體的 25.6%。（如圖 4-3）
圖 4-3 各主要進口美國廢鋼之國家百分比
（資料來源：ISRI 鋼鐵回收業，2011）
由於廢鋼國內外來源比重不穩定，其原料取得之碳排難以掌握，因此本研究 決定採用 SimaPro 係數 0.147 kgCO2e/kg（引自 IPCC,2006 公告數據）作為原料取 得的碳排係數。在廢鋼原物料進煉鋼廠之前的運輸碳排，七成重量來自國內運 輸，其碳排量 0.017kgCO2e/kg 以交通部平均運距為 178.75km 來求得；另外三成 經由 Washington 陸運 73.20km 至 Baltimore 港再運至高雄港（海運碳排係數 0.00889kgCO2e/tkm），再以交通部平均運距為 178.75km 假設為運至高雄煉鋼廠 之距離，總運輸碳排為 0.081kgCO2e/kg 如表 4-4 所示。綜合上述，最終電弧爐鋼 胚自原料開採、原料運輸、生產階段、國內運輸之碳排資料如表 4-2 所示，此四 階段之總排碳量為 708.98kgCO2e/T。
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表4-4 電弧爐鋼胚運輸碳排計算表
原料 原料佔比 運距(km) 運輸係數
kgCO2e/tkm 碳排量 順
序 FROM TO
回收廢 鋼
70% × 178.75 × 0.137 = 0.017 1 交通部，2011：其他金屬
30%
× 73.20 × 0.137 =
0.064
1 ISRI, Washington Baltimore terminal
× 20117.65 × 0.00889 = 2 Baltimore terminal 高雄 port
× 178.75 × 0.137 = 3 高雄 port 高雄煉鋼廠 原料運輸總碳排 = 0.081 (kgCO2e/kg)
(資料來源：本研究整理)
由上可知，高爐鋼胚與電弧爐鋼胚之碳排數據相差高達 3.7 倍，但一般業界 使用的鋼材根本無法分辨來自何種鋼胚，假如無法統一鋼胚碳排之標準值，會使 建築碳足跡評估實務產生障礙。有鑑於此，本研究根據台灣市面鋼鐵回收率達八 九成之經驗，設定所有鋼材均以兩成高爐鋼胚與八成電弧爐鋼胚為其鋼材加工之 標準，其鋼材計入八成採回收廢鋼的減碳效益以作為碳足跡數據之標準。例如以 高爐煉鋼的鋼筋生產階段碳排為 2112.78 kgCO2e/T，但表 4-2 所示的鋼筋生產階 段之碳排標準，為扣除 80%之高爐鋼胚與電弧爐鋼胚生產階段碳排差異（0.8×
（2050-426）），成為 813.58 kgCO2e/T。其他型鋼、不銹鋼、捲鋼等碳排資料均依 此算出，如表 4-2 所示。
再以水泥之碳排盤查為例，根據卜特蘭水泥中華民國國家標準的定義可知水 泥產品的分類，卜特蘭水泥主要係從石灰石開採，經窯燒製成熟料，再加入石膏
研磨成水泥，共可製造成八種不同的種類。本研究僅針對討論一般使用的第一
型，其佔台灣地區水泥銷售市場九成以上，為國內各水泥公司的主要產品。水泥 製程步驟如下（見圖 4-4）：1. 生料為將石灰、黏土矽砂、鐵渣等原料，以適當比例配料，在研磨機內加以 粉碎，再經均勻拌合後存於生料庫中。
2. 熟料為生在懸浮預熱式窯或新懸浮預熱式窯，先經懸浮預熱塔，而後再經旋 窯以 1450~1500℃的高溫燒至半熔融，在倒入冷卻機中予以冷卻即成為熟料。
3. 水泥製品為在熟料內添加約 2%的石膏後即為水泥製品。將熟料及石膏投入 水泥磨，至標準細度，即可成為水泥製品。只要在研磨過程中，加入不同之 添加劑，就可產出各類不同的水泥。
4. 水泥製成後送入水泥儲存庫儲存，然後以袋裝、散裝等供應市場。袋裝多以 水泥包裝機將水泥注入有三層或五層之牛皮紙袋；散裝者則直接將水泥裝入 卡車或鐵路平板車之圓倉內。
石灰石
黏土
鐵渣 矽砂
水泥 生料
水泥 熟料
石膏
水泥成品
水泥製品
預拌混凝土
圖 4-4 卜特蘭水泥流程圖計算邊界
（資料來源：本研究繪製）
水泥產業是一種高耗能的產業，其所耗用的燃料主要是煤炭、電力和重油，
依據經濟部能源局的調查報告，水泥業消耗各項能源的比率是燃煤 75%、電力 23%及燃油 1.5 %以上。由於水泥碳排變動的主要因子為熟料的生產（包括原料 開采和制備）係，此製程屬原料取得階段，因此採用由行政院環保署公告的水泥 業在波特蘭水泥生產階段之碳排係數為 0.855kgCO2/kg（行政院環境保護署溫室 氣體先期專案暨抵換專案,民 99）。
至於水泥之原料開採與運輸碳排資料統計必須由其原料構成來分析。在此參 考台灣最具代表性的 T 水泥企業集團的網站可得知各個水泥種類並確認最主要 的原料成分包含石灰石、黏土、矽砂、鐵渣及石膏，並參考林秀貞之論文（2007），
確認各成分的佔比得知一般水泥係由 84.34%石灰石、9.04%黏土、3.31%矽砂、
1.20%鐵渣以及 2.11%石膏所組成。這些原材料開採的碳排係數可取自 SimaPro 資料庫，再由上述原料成分重量比乘上各自的碳排放係數後加總便可求出卜特蘭 水泥在原料取得階段之總碳排放量為 0.0025 kgCO2e/kg（如表 4-5）。
接著進入水泥原材料的運輸碳排分析。由於石灰石為水泥佔比最大的原料
（占原料成本約 75～85%），於東部礦藏豐富目前已於西部禁採。各大型水泥製 造廠皆會設廠於石灰石開採臨近處，如花蓮台泥廠。為避免計算多餘的運距，故 一律假設石灰石到水泥廠距離為 0 公里。由於粘土、矽砂、石膏等礦物分佈在台 灣各地，故引用交通部『窯業用土石』分類的平均運距 195.47 公里代表之。由 於台灣有眾多水泥製造廠，無法定義鐵渣來源至特定的製造廠，亦引用交通部『其
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他金屬』分類的平均運距 178.75 公里代表之。由上述數據可算出卜特蘭水泥原
他金屬』分類的平均運距 178.75 公里代表之。由上述數據可算出卜特蘭水泥原