金屬基本工業能源消費變動因素分析

1. 緒　論

金屬基本工業為我國第三大耗能產業，包 含鋼鐵基本工業和非鐵金屬基本工業。2012年 我國工業總產值約新臺幣14.1兆元，較2011年 衰退3.8%，2012年以電子業產值最高，產值約 4.2兆元，占製造業產值比重的29.6%。其次則 為化學材料業，2012年產值為2.1兆元，占製造 業產值比重的15.1%，較2011年衰退5.4%。而 金屬基本工業2012年產值為1.6兆元，占製造業 產值比重的11.2%，較2011年衰退13.3%，由於 其下游產業關聯大，在我國製造業扮演極為重 要角色，但產值增長易受國際景氣之影響。

就能源消費而言，2001年我國工業部門能 源消費約為3,380萬公秉油當量，金屬基本工業

約占整體工業的15.3%，至2012年工業部門能 源總消費約為4,256萬公秉油當量，金屬基本工 業約占整體工業的14.6%，占各行業能源消費 之排名第三，是我國能源密集產業之一，因此 能源節約與效率提升對其能源消費變動之影響 非常重要。

國際間評估產業能源效率的指標種類繁 多，一般多使用能源密集度(Energy Intensity)指 標或是單位能耗(Specific Energy Consumption) 指標來表示，其中能源密集度定義為每一單位 經濟產出所需之能源投入，而單位能耗則定義 為每一單位產量產出所需之能源投入，兩者皆 因具備計算方式簡單、定義清楚易於了解及資 料需求取得容易等多項優點，因此廣泛應用在 描述整體產業能源消費之趨勢，稱之為敘述型

Volume 1, No. 1, November 2013, pp. 105-118

金屬基本工業能源消費變動因素分析

黃啟峰

^1*

　黃一德

²

　劉子衙

³

摘　要

金屬基本工業為我國主要的能源密集產業，2012年占整個工業部門能源消費量14.6%，就其產 業能源消費量變動趨勢來看，主要受產能規模、產品結構、及節能技術效率等因素之影響，這些影 響因素之貢獻各有不同，能掌握影響能源消費因素可進一步提供在產業節能減碳的策略參考。

過去國內進行產業能源消費變動因素分析大多以經濟指標之因素分解來研究，然國際學術上有 許多研究以工程指標進行因素分析，故本文嘗試以工程指標進行金屬基本工業能源消費變動因素分 析，目的在於分析金屬基本工業能源使用變動因素，並了解各項影響因素的時間趨勢，期掌握產業 之能源消費型態，亦可提供在經濟指標外的另一項衡量能源消費因素的指標。研究結果顯示工程指 標可深入探討製程結構及產品組合所造成的差異，如能配合詳細產業資訊的分析，將較經濟指標易 於解釋能源使用效率趨勢與因素。

關鍵詞：金屬基本工業、工程指標、因素分解、單位能耗、能源密集度

收到日期: 2013年08月02日 修改日期: 2013年09月13日 接受日期: 2013年10月02日

1工業技術研究院綠能與環境研究所 資深研究員

2工業技術研究院綠能與環境研究所 正工程師

3工業技術研究院綠能與環境研究所 正工程師兼副組長

*通訊作者, 電話: 03-5916442, E-mail: kehon@itri.org.tw

間及產業內的能源使用情形，於分析工作上將 受到限制。

由於敘述型指標分析上之缺陷，可藉由 解釋型指標(Explanatory Indicators)加以補強，

廣受國際使用之因素分解法即為解釋型指標之 一，其可將能源消費細分成三項影響效果，即 受經濟活動之產出效果(Production Effect)、產 品組合或結構效果(Structure Effect)及能源使 用效率的密集度效果(Intensity Effect)，應用此 種指標可深入探討金屬基本工業能源使用的變 動趨勢，但在建立解釋型指標時所需資料將較 敘述型指標詳細且複雜，於資料蒐集上費時較 長，本研究擬採用因素分解法進行實證分析。

國內相關文獻曾進行經濟指數因素分解方 面之研究，惟近20年於國際學術上有以工程指 標進行研究，因工程指標可以分析產業製程及 產品差異，較經濟指標能反映能源使用情形。

本文採用工程指標進行能源消費變動因素分 析，目的在於分析金屬基本工業能源消費變動

衡量能源效率的指標。

2. 產銷趨勢與能源消費

(一)產銷分析

金屬基本工業為我國第三大耗能產業，

共有約1,500多家廠商，包含鋼鐵基本工業和 非鐵金屬基本工業(如銅、鋁、錫等製造之行 業)，其中產值以鋼鐵基本工業占大部分，2012 年占金屬基本工業的83%。鋼鐵基本工業的發 展，其產業與產品上下游關聯很大，上游可溯 及礦業、機械業，下游關聯範圍更廣，包括機 械業、汽車業、造船業、建築業和土木業等。

鋼鐵基本工業的關聯效果高居所有行業之冠，

是各級產業發展所必要的基礎材料工業，素有

「工業之母」之稱，鋼鐵基本工業產業關聯如 圖1所示。鋼鐵基本工業包括鋼鐵軋延及擠型 業、鋼鐵冶煉業、鋼鐵伸線業等，主要產品為

圖1　鋼鐵基本工業產業關聯圖

資料來源：中鋼公司提供，本研究整理 (2013)

粗鋼、熱軋鋼捲、鋼筋等，粗鋼是各項產品中 產量最多的產品。而非鐵金屬工業中則以銅與 鋁製造業占最大比例。

2012年整體金屬基本工業受歐債危機蔓 延、中國大陸經濟成長減速，以及美國面臨財 政懸崖風險等因素影響，全球景氣持續走緩，

各國鋼鐵業之產能成長也普遍減緩，我國金屬 基本工業的發展也大幅衰退。2012年金屬基本 工業產值為1兆5,525億元比前一個年度降低約 13.5%，其中鋼鐵金屬基本工業產值為1兆2,931 億元，比前一年減少了14.9%，而非鐵金屬基 本工業產值為2,594億元，比前一年減少5.7%。

從2012年之產值來看，我國鋼鐵金屬基本工業 約占金屬基本工業的83%，而非鐵金屬基本工 業約占17%；而金屬基本工業以鋼鐵軋延及擠 型業產值比重最高占51%，次為鋼鐵冶鍊業占 29%，此兩個產業屬內需型產業，以內銷市場 為主，鋼鐵業因所需原料多需依賴進口，易受 國際鋼鐵行情和下游鋼鐵製品產業景氣影響；

而銅材軋延、擠型、伸線業僅占5%。我國金屬 基本工業產值歷年趨勢如圖2所示。

從主要產品產量來分析，由於受國際景氣 因素產業用鋼需求滑落，國內公共工程及民間 營造需求衰退，加上中國低價鋼材衝擊國內鋼 材市場，導致部分業者減產以維持市場穩定。

根據臺灣鋼鐵工業同業公會鋼鐵生產統計，

2012年各主要產品中高爐粗鋼及其下游之熱軋 鋼板捲與冷軋鋼捲片之產量因中鋼5號高爐量產 有明顯成長外，電弧爐粗鋼與其他鋼材產量大 多降低。2012年我國粗鋼整體產量達2,066萬公 噸，較前一年成長2.4%，其中高爐粗鋼產量達 1,109萬公噸，較前一年成長7.7%，而電弧爐粗 鋼產量為957萬公噸，較前一年之下降3.1%。

其他主要鋼材的產量，熱軋鋼板捲片與冷軋鋼 捲片各成長了2.6%與1.4%，而棒鋼、型鋼、

鍍面鋼捲片、鋼筋、不鏽鋼成衰退之趨勢，較 前一年之成長率各為-6.4%、-3.6%、-4.5%、

-4.3%、-5.2%，我國2001年至2012年之粗鋼與 主要鋼材產量趨勢如圖3所示。

從主要產品國內外價格趨勢來分析，在 粗鋼與鋼材的國內價格方面，2012年受到國 際經濟情勢不佳影響，導致國內產業用鋼需 求衰退，下游業者回補需求疲弱，加上中國及 韓國進口低價鋼材價格競爭壓力提升，使得 2012年國內鋼材價格呈現走跌趨勢。如圖4為 2001-2011年粗鋼與主要鋼材之國內價格趨勢，

2012年比前一年之價格皆下跌，粗鋼跌幅約 7.5%，熱軋鋼捲跌幅約9.3%，冷軋鋼捲跌幅約 12.3%，棒鋼跌幅約8.9%，型鋼跌幅約4.1%，

電鍍鋅鋼約8.7%，鋼筋跌幅約5.5%。

而從鋼鐵國際價格指數來看，根據英國 專業鋼鐵研究機構CRU (Commodities Research

圖2　我國金屬基本工業產值歷年趨勢 資料來源：經濟部(2013)，經濟統計查詢系統

Unit) 集團的全球鋼鐵指數、平板鋼材價格指 數、長條鋼材價格指數、及不銹鋼價格指數之 趨勢，2012年各為185、174、207、及152，均 比前一年下降10%以上，可見國際鋼材價格走 勢非常的疲軟，鋼鐵國際價格指數趨勢如圖5所 示。

(二)能源消費

我國工業部門能源消費從2001年的2,026 萬公秉油當量成長至2012年的4,256萬公秉油當 量，成長2.1倍，年均成長率3.6%。2012年占 比最大者為化材業的27.2%、其次為電子業的 21.9%、第三為金屬基本工業的14.6%，各主要

產業2001年至2012年能源消費占比消長情形如 圖6所示。

金屬基本工業能源消費趨勢來看，2001 年金屬基本工業能源消費量為518萬公秉油當 量，2012年成長為622萬公秉油當量，年均成 長率為1.7%。2012年金屬基本工業能源消費，

較2011年降低4.0%，鋼鐵基本工業能源消費占 94.4%，非鐵金屬基本工業能源消費占5.6%，

如圖7所示。2012年鋼鐵基本工業能源消費量為 587萬公秉油當量，較2011年減少4.1%。主要 原因為鋼鐵業受鋼市景氣走緩，鋼價下跌、及 大陸鋼材產能過剩影響，國內大部分鋼廠減產 因應，因此電力與煤炭之使用分別較2011年降 圖3　我國粗鋼與主要鋼材產量歷年趨勢

資料來源：臺灣鋼鐵工業同業公會(2013)，粗鋼(鋼胚錠)生產統計表與主要鋼材產銷存總計

圖4　粗鋼與主要鋼材之國內價格歷年趨勢 資料來源：CIP商品行情網(2013)，臺灣商品行情資料庫

圖5　CRU鋼鐵國際價格指數歷年趨勢

資料來源：CIP商品行情網(2013)，國際商品行情資料庫

圖6　我國主要產業能源消費占比消長情形(2001-2012年) 資料來源：經濟部能源局(2013)，101年12月能源統計月報

圖7　金屬基本工業歷年能源消費趨勢

資料來源：1. 經濟部能源局(2012)，100年能源平衡表。

2. 經濟部能源局(2013)，101年12月能源統計月報。

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π཰ૈྍ੃຤2,026 ࿤Ϧޚݨ྽ໆ 2012 ԃ

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低了4.1%與3.0%。

圖8為金屬基本工業各類能源消費結構趨 勢。金屬基本工業能源消費以電力為主占，就 2012年能源消費來看，電力能源消費占金屬基 本工業的59.1%，其次為煤及煤製品占28.8%，

原油及產品製占6.6%，天然氣占5.4%；其中天 然氣使用較前一年成長12.6%最多，其餘能源 消費均減少，電力減少4.1%，煤及煤製品減少 3.0，原油及產品減少17.0%。

3. 研究方法

(一)文獻回顧

為了解能源使用對產出結構的影響，目前 國際間有許多研究進行探討如何量化產出結構 變動對總能源需求之影響，其中以因素分解法 (Decomposition methodology)被廣泛應用在產 業能源消費的因素分析上，是較為普遍的方法 之一，然而在概念上，能源效率具多元化的意 義，但隨著全球能源與環境議題的發展，尋求 適當的能源效率指標與分析方法，以滿足能源 管理決策需求，為節能策略的重要研究課題。

國外如Worrell (1994)、Farla (2000)、Salta (2009)等能源研究學者，在能源使用效率的研 究上曾利用工程指標進行因素分析，採用產品

產量來取代產值的觀念，由於產值較產量多了 價格因素，故利用產量進行能源效率分析將可 降低或消除因價格變動所造成的影響。另外，

產業的製程以及產品的種類不同均會影響能源 使用情形，而工程指標因素分解方法在這方面 均加以納入考量，因此可深入反應能源使用效 率的事實。工程指標係利用產量等物理單位衡 量工業部門中各產業產品產出，可求得單位產 品產量之能源耗用，故稱之為單位耗能(specific energy consumption, SEC)，又稱為物理能源密 集度(physical energy intensity)。

Worrell et al. (1994)曾利用工程指標分析12 個歐盟國家工業部門的能源耗用狀況。Worrell et al. (1995)利用工程指標進行水泥業能源效率 改善之跨國比較。Phylipsen et al. (1997)提出在 利用工程指標進行跨國比較時，需考慮工業部 門各行業的結構因素對工程指標的影響。Farla and Blok (2000)利用工程指標評估荷蘭各主要部 門(包括工業部門)之能源密集度。Nanduri et al.

(2002)指出在工程指標與經濟指標的比較上，

由於工程指標不受價格因素影響，因此一般認 為在衡量技術層面之能源效率時，工程指標優 於經濟指標。Phylipsen et al. (2002)利用工程 指標評估荷蘭工業部門的能源耗用狀況。Salta (2009)應用工程指標於希臘製造業的能源使用 分析。由文獻中可見，有相當多的工程指標研 圖8　鋼鐵業各類能源消費結構趨勢

資料來源：1. 經濟部能源局(2012)，100年能源平衡表。

2. 經濟部能源局(2013)，101年12月能源統計月報。

究集中於2000年後產生，顯示該類指標已逐漸 受到國際上的重視。

(二)研究方法

利用經濟指標評估主要產業能源效率時，

其以幣值衡量方式亦受市場價格波動因素影 響，故由工程指標衡量耗能產業生產一單位產 品所需耗用的能源，在能源使用效率之研究 上，彌補經濟指標分析之盲點。本文利用每年 能源查核申報統計資料，進行產業工程指標單 位產品耗能更新，並探討影響趨勢變動之各種 原因。

工程指標係從產業內部製程收集資料以 探討產業能源消費因素，分析產業製程及產品 差異，屬由下而上型(bottom-up)的研究。Farla et al. (1997)應用工程指標因素分解法對八個 OECD國家的造紙業進行能源效率探討，提出 單位能耗代替能源密集度，

其中 SECx = ― (1) 即指生產每單位產品x所需投入的能源消 費量(Ex)，Px 為產品x之產量。單位能耗係以物 理單位衡量產出，異於一般能源密集度以貨幣 單位衡量產出，故稱之為工程指標。

並以迪式簡單平均參數法(simple average parametric Divisia method 2, AVE-PDM2)分解影 響能源效率之因素，此方法可用於跨國及跨期 的能源效率及趨勢比較。

工程指標因素分解可分解成產出(Production effect)、結構(Structure effect)、密集度(Intensity effect)三種效果，Park (2000)應用Worrell提出之 模式，探討南韓鋼鐵業自1992年至1997年間之 能源使用變動趨勢。結果顯示六年間造成能耗 大量增加的主因係產出的影響；其次，鋼鐵製 程結構的改變則是趨向降低能源使用的趨勢；

而效率改善雖也是呈現降低能源使用，但仍次 於結構的影響。Ozawa et al. (2002)以工程指標 分析墨西哥鋼鐵業1970-1996年間的能源使用與 CO2排放量趨勢，分解分析部門結構變動和效

率改善等因素對能源消費之影響。

工程指標適於作為產品、流程，及行業等 低層級(disaggregated level)之能源指標，但在建 立工業部門之工程指標時，由於產品複雜性之 問題，即使利用相同物理單位(如噸)衡量產品 產出，不同產品與不同行業間之單位耗能亦無 法直接加總。為建立工業部門或產業別之能源 工程指標，文獻上有三種克服方法，茲說明如 下：

有 關 鋼 鐵 、 水 泥 、 造 紙 、 紡 織 業 、 化 工、電子業工程指標因素分解模式之分解，從 中挑選產業中主要產品，應用物理生產指數 (physical production index, PPI)進行影響因素之 分析研究，PPI定義為產品i之產量(Pi)與該產品 之參考單位耗能(SECref,i)之乘積總和，其公式如 下：

PPI =

Σ

^{Pi × SECref,i}

有關指標因素分解模式，可分解成產出 效果(Production effect)、結構效果(Structure effect)、密集度效果(Intensity effect)三種效果，

各產業之能源消費量以下式表示。E為總能源 消費量，其中P為產品的總產量，係為產出效 果；PPI/P為結構效果，因PPI中生產效率乃固 定在最佳技術效率上，故效率固定及產出固定 下將引申為結構效果；E/PPI為效率效果，因為 分子與分母之產品結構及產量相同，故可表示 為效率效果。

(2)

工研院(2008)應用迪式指數建立我國各主 要產業能源消費變化量因素分解，各項效果經 因素分解成產出效果、結構效果、密集度效 果。各項效果因素分解後，0到t年間其變動量 對能源消費變動量之影響如下式，ΔE0,t(ACT)為 產出效果，ΔE0,t(STR)為結構效果，E0,t(EFF)為效率 效果，RD為殘差值(總能源之殘差)，(3)-(6)之

PPI E P P PPI E

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1 1 1



ΔE0,t = ΔE0,t(ACT) +ΔE0,t(STR) + E0,t(EFF) + RD (3) 各項效果之計算式如下列所示。

(4)

(5)

(6)

在單位能耗分解方面，係藉由分解單位 能耗變化量可得結構及純粹密集度兩種效果。

由於各產品之單位產品耗能不一，因此結構效 果代表產業內各產品之產量比例發生變動時，

所將造成單位耗能的影響；純粹密集度效果係 製造各產品之製程效率發生變化所導致單位耗 能的變動。其因素分解之公式如下所示，其中 ΔSECstr為結構效果，ΔSECint為純粹密集度效 果，RD為殘差值(單位耗能之殘差)，(7)-(9)之 計量單位為公秉油當量/噸(LOE/t)。

ΔSEC = ΔSECstr + ΔSECint + RD (7) 各項效果之計算式如下列所示。

(8)

(9)

(一)資料處理

利用民國1991年至民國2012年金屬基本工 業最終能源消費量及基本金屬工業主要產品產 量。

1. 最終能源消費量

本研究係採用最終能源消費來進行因素分 解實證研究，資料來源根據經濟部能源局所出 版的臺灣能源平衡表而得，採用的是油當量單 位。能將煤及煤產品、原油及產品、天然氣及 電力之值加總，即為總最終能源消費量。

2. 金屬基本工業主要產品產量

由於將不同的鋼鐵製程型態及各類鋼品 和鋼材納入能源效率趨勢探討，且受限於國內 目前僅有九種鋼鐵產品有最佳技術單位能耗之 值，即高爐粗鋼、電弧爐粗鋼、熱軋鋼板捲、

冷軋鋼捲片、直棒、型鋼、熱浸鍍鋅鋼捲、銲 接鋼管、及不鏽鋼冷軋鋼捲，因此本研究以此 主要九種產品分析其能源變動因素。

(二)能源消費量變動因素分析

彙整金屬基本工業1991-2012年的能源消 費量及各項主要產品產量，利用能源查核資料 庫，計算金屬基本工業生產主要產品之的單位 產品耗能值，以最佳值視為最佳技術單位耗能 參考值，建構工程指標模式並進行因素分解分 析。如表1所示為金屬基本工業主要產品之單位 耗能參考值。

本產業工程指標因素分解以1991年為基 期，總效果表示各年度與1991年的能源消費量 差額，總效果因素分解為產出效果、結構效 果、效率效果。產出效果係指生產效率和產品 組合分別固定於基期，每年的基本金屬工業主 要產品總產量變化對能源消費量的影響；若將 產品產量和生產效率固定於基期，每年產品

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組成變化對於能源消費量之影響，稱為結構效 果；效率效果則固定產品產量和產品組成不 變，生產效率對能源消費量變動之影響。

基本金屬工業工程指標分析結果顯示，

歷年能源消費總效果呈現成長趨勢，從1991年 累積至2012年增加了370萬公秉油當量，產出 效果為主要影響因素，其對總消費貢獻量最 大約400萬公秉油當量，貢獻度為108.33%。

而結構效果貢獻量約-31萬公秉油當量，貢獻 度為-8.32%，而效率效果貢獻量極低，貢獻度 僅-0.01%。1991年至2012年之累積產出效果、

結構效果、及效率效果如圖9所示。

進一步分析各年與前一年相比之產出效 果、結構效果、及效率效果之情形，如圖10所 示。在產出效果方面，1997年中鋼第四階段擴 建工程完工，粗鋼產能高達805萬公噸/年，後 續的年度中鋼產能持續調升，此外從1997至 2000年還有燁輝完成三座冷軋線與四座連續熱 浸鍍鋅線的投產，以及桂裕電弧爐粗鋼之量 產，使得我國鋼鐵產能持續提升，2009年因受 自2008年底發生全球金融風暴導致全球經濟衰 退，我國金屬基本工業也大幅衰退，產能下降 約18%，之後2010年景氣快速復甦產能再度成 長。

在產品結構效果方面，我國粗鋼從早期生 產過剩，至今已供不應求，目前約有兩成需靠 國外進口，而粗鋼為鋼鐵產品中單位耗能較高 之產品。另外，鋼鐵產品中的產品結構熱軋鋼 板捲與鍍面鋼捲片之占比也大幅提升，這兩種 產品屬於單位耗能較低之產品。

在效率結構方面，基本金屬工業過去一 向致力於節約能源，在主要製程設備節能的措 施，有加熱爐裝設空氣預熱器，降低加熱爐燃 燒排氣含氧量等；在主要公用設備節能的措施 有空壓系統採用無耗氣式袪水器，空壓機加裝 變頻器，降低空壓機出氣壓力等。然而有些年 度能源效率則變差，特別是高爐停爐大修年度 或新廠剛點火的年度，往往會造成當年之能源 表1　 金屬基本工業主要產品分類及最佳技術單

位耗能參考值

產品項目 單耗參考值

高爐粗鋼 524.47 LOE/ton 電弧爐粗鋼 129.56 LOE/ton 熱軋鋼板捲 59.77 LOE/ton 冷軋鋼捲片 58.78 l LOE/ton 直棒 45.44 LOE/ton 型鋼 90.93 LOE/ton 熱浸鍍鋅鋼捲 35.41 LOE/ton 碳鋼有縫鋼管 9.34 LOE/ton 不鏽鋼冷軋鋼捲 117.89 LOE/ton 資料來源： 能源查核資料庫(2012)；本研究整

理。

圖9　基本金屬工業能源消費變動量因素分解—累積效果 資料來源：本研究分析(2013)

效率的降低，大修後則能源效率有顯著之提 升，例如2005年中鋼第2號高爐停爐大修；2009 年中鋼第3號高爐停爐大修；2010年中龍鋼鐵第 1座高爐開始點火，生產尚未調整至較佳的效 率，同時中鋼1號高爐也大修；2011年東和鋼鐵 桃園廠停工，以觀音新廠取代，該年產能僅達 六成，能源效率尚未調整至較佳狀況。

(三)單位耗能變動因素分析

本研究以粗鋼來分析其單位耗能變動因 素，粗鋼的單位耗能表示生產每單位粗鋼所需 能源投入量(LOE/t)，以1991年為基期，總效果 為各年度單位耗能與1991年單位能耗的差額除 以基期之單位耗能。在歷年總效果方面，1991 年至1999年明顯的上升，1999年至2003年則顯 著下降，至2008年單位耗能降至最低，之後再 往上升。這與高爐粗鋼和電弧爐粗鋼產量占比 有關，也就是結構效果所造成的，高爐粗鋼產 量占比從1992年的51%提升到1999年的60%，

之後逐年下降到了2008年51%，2012年再升至 54%。就目前國內粗鋼的單位耗能來看，高爐 粗鋼單位耗能是電弧爐的4.5倍，對總效果有相 當之影響。至於密集度效果，受前述年度大修 或新廠生產尚未進入效率較佳情況的影響，此 外產業製程效率和能源管理改善，也會對密集 度效果發揮相當程度的效果。粗鋼的單位能耗

變動量因素分解趨勢如圖11所示。

5. 討論與結論

本文以工程指標因素分解法進行臺灣金屬 基本工業能源消費變動分析，各項效果正值的 話，表示該效果致使能能源消費量或產品單位 耗能之增加(節能效果差)，各項效果如果是負 值的話，表示該效果致使能源消費量或產品單 位耗能之下降(節能效果佳)。本文結論如下：

1. 我國金屬基本工業能源消費量變動因素分 析，產出效果為能源增加的主因，表示金屬 基本工業能源消費係由於產能不斷增加所 致；結構效果大多發揮正面的貢獻效果，表 示朝低單位耗能產品發展，而近10年電弧爐 粗鋼比例業提高許多也貢獻許多；效率效果 則正反效果抵銷，有些年度節能措施執行具 成效，呈現不錯的正面效果，但有些年度因 大修或擴廠，影響生產效率而產生惡化。

2. 影響金屬基本工業總效果主要因素仍為產出 效果，雖能源效率提升及朝低耗能產品生 產，但仍受產量大幅提昇，能源使用持續增 加，抵銷掉節能的成效。

3. 金屬基本工業粗鋼單位能耗之趨勢呈現上下 幅度之劇烈波動，並與單耗較高的高爐粗鋼 產量占比趨勢一致，此為結構效果之主因。

圖10　基本金屬工業能源消費變動量因素分解—年度效果 資料來源：本研究分析(2013)

而密集度效果則受年度大修或新廠效率調整 期的影響，產業製程改善與能源管理也會發 揮相當程度的效果。

4. 工程指標因素分解結果可提供各效果變動訊 息，若可配合總體經濟指標和相關產業資訊 加以佐證即可深入了解各項影響主因，將可 提出更適合解釋能源消費變動趨勢之因素(如 各項產品組合)。

5. 由於金屬基本工業之產品繁多，目前採用 最佳技術(Best Practice)單位能耗值僅九項產 品，如未來能持續更新與繼續調查統計更多 產品項目最佳技術單位能耗之參考數值，將 有助於提升分析結果之可靠性。

當前鋼鐵業面臨了一些嚴重問題，包括全 球產能過剩嚴重，擠壓產業價格與利潤，另外 今(2013)年中龍高爐全面量產，國內電弧爐粗 鋼產量比預期下降，未來我國粗鋼整體單位耗 能恐再度升高，會侵蝕掉過去點點滴滴的節能 績效與努力。因此，對於金屬基本工業的未來 發展，提出以下之節能策略建議：

1. 加速推動鋼鐵業能源效率提升方案：依能管 法第8條制訂連續式加熱爐能源使用設備效 率、全面推動鋼鐵業ISO 50001能源管理系

統、及以中龍鋼鐵為核心擴大推動區域能源 整合。

2. 推動鋼鐵產業自願性標竿與最佳可行技術 (BAT)計畫：參考OECD、EU、日本、美 國、中國等節能標竿與BAT作法，與鋼鐵公 會共同推動鋼鐵產業節能自主計畫。

3. 鼓勵產業採用鋼鐵生產製程更高節能技術：

參考日本鋼鐵產業推動Eco Process、Eco Product、Eco Solution之作法，或是參考德國 鋼鐵業推動的最適能源與原料措施，並鼓勵 業界參考國外各項節能技術選項，開發先進 冶鍊技術及新低能耗製程技術，提升耗能設 備能源效率。

4. 擴大政府公共工程建設規模：提高國內鋼材 之需求，一方面可促進鋼鐵業產能充分利 用，降低鋼鐵之產品單位耗能，另一方面亦 可維持鋼品的價格與利潤，提升產業之競爭 力。

5. 建議產業未來投資結構改變：未來長期景氣 好轉後，若有再投資之情形，建議應以優先 投資電弧爐，提高電弧爐比例，降低整體能 源消費，例如美國、印度、義大利、土耳其 等國均有不錯之表現。



圖11　粗鋼單位能耗變動量因素分解趨勢圖 資料來源：本研究整理(2013)

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Metal Industry

Chi-Feng Huang

^1*

　 I-Te Huang

²

　 Tzu-Yar Liu

³

ABSTRACT

The base metal industry is a major energy-intensive industry in Taiwan, which accounted for 14.6 percent of the energy consumption of industrial sector in 2012. Its energy consumption trend was mainly affected by changes in production capacity, product structure, energy efficiency and technology, which all contributed to energy consumption variables. If we can understand the factors affecting energy consumption, this can provide further references for decision-making of energy-saving and carbon reduction in industries.

Analysis of the industry's energy-consuming changes mostly studied the factors decomposition of the domestic economic indicators in the past. However, there is much international academic research indicating the inclusion of engineering in factor analysis. Therefore, this study undertook energy consumption factor analysis of the base metal industry including engineering indicators. The purpose was to analyze base metal industry energy use changes, discover the factors which affect the time trend, and gain a view of the base metal industry energy consumption patterns. This also provides another indicator of measuring the energy consumption factors beside the economic indicators.

The results showed that the engineering indicators can expose different factors caused by the process structure and product mix, which, if combined with a detailed industry analysis will make it easier to interpret the trends and factors in energy efficiency than just the economic indicators.

Keywords:

Base Metal Industry, Engineering Indicators, Decomposition, Specific Energy Consumption, Energy intensity

Received Date: Aug. 02, 2013 Revised Date: Sep. 13, 2013 Accepted Date: Oct. 02, 2013

1 Senior Researcher, Green Energy and Environment Research Laboratories, Industrial Technology Research Institute

2 Principal Engineer, GEL, ITRI

3 Deputy Division Director, GEL, ITRI

* Corresponding Author, Phone: 886-3-5916442, E-mail: kehon@itri.org.tw