工業技術研究院 產科國際所 林研詩 陳佳楹 岳俊豪
在科技賦能的浪潮下以科技力維護生物多樣性、上雲減低能源耗用，打造綠色競爭力助攻企業淨零。
暌違2年，台灣再次舉辦最具指標性的ICT產業盛會 2023 TechDay，本次以「OPENINGS」作為主軸，亦即開放式網路（Open）、淨零排放（Green）、智慧化（Intelligent）與新創商機（Start-Up）等，其中Green和Intelligent仍是近年資訊與通訊產業的關鍵議題。在Green方面，國內資通訊硬體製造與通訊服務企業持續面對終端品牌業者的減碳壓力，且為維護自身的品牌形象，多積極參與國際永續評比機構，如道瓊永續指數（DJSI）、科學基礎減量目標倡議（SBTi）等，以積極的減碳行動與作為，在國際評比中追求最高評價。其中，避免生物多樣性損失為DJSI新增的評分項目，瞭解其與環境保護的連結，以及如何運用科技賦能維護生態平衡是本文的重點之一。
其次，Intelligent指的是透過感知（Sensor）、傳輸（Transmission）、決策（Decision）、與控制（Control）技術，來提高產業運作效率、加速精準決策、創新商業模式並降低碳排。近年在AI的加乘下，促使雲端運算快速成長，數據中心負載量大幅攀升。但有趣的是，相關的能源耗用增加幅度相對有限。本研究將透過標竿Google與微軟等公司，說明將地端的資料中心轉移到雲端，將可顯著地提高能資源效率，實現以科技賦能提高產業綠色競爭力的目的。本文第一部分將從氣候變遷與生物多樣性的連結，說明企業已從協議邁向行動，且運用科技力協助生態平衡是企業切入重點。第二部分，因應全球科技賦能的趨勢，上雲成為企業轉型的基本盤，本文透過方法學，證實運用公有雲服務比企業自建雲將有顯著減碳效益。最後，提出結語與建議。
善用科技維護生物多樣性是高優先議題
根據世界經濟論壇（World Economic Forum, WEF）發布的《2023年全球風險報告》，集結了1,200位專業預言未來全球風險項目，根據經濟、環境、地理、社會、科技範疇分類，調查出短期風險（2年）與長期風險（10年）前十大排名，其中氣候變遷與生物多樣性相關的項目，包括自然災害和極端氣候、氣候變遷抑制失敗、自然資源危機、生物多樣性喪失等，將對環境、人類和經濟活動造成嚴重後果。不分長期與短期，皆為目前全球風險議題共識焦點，更是企業亟需面臨的新風險矩陣。
2022年為自然界關鍵的一年，聯合國生物多樣性大會（COP15）針對新的全球生物多樣性框架達成協議，各國代表簽定《昆明—蒙特婁全球生物多樣性框架》，提出23項關鍵行動方案，重點包括承諾在2030年前保護全球30%的陸地、水域和海洋資源（簡稱30 x 30承諾），及在2030年前投放2,000億美元於生物多樣性相關的項目。包括國際投資機構對於企業揭露氣候財務風險（TCFD）與自然財務風險 （TNFD）日益看重，國際永續評比機構（MSCI、DJSI、CDP）以及ESG（Environment環境保護、Social社會責任、Governance公司治理）註1 報告規範（GRI Standards、SASB）等近期也紛紛對齊聯合國目標，修訂問卷內容與篩選指標，在第三方碳確信單位與ESG永續評比機構提出氣候策略與生物多樣性之共效益與目標對齊下，帶動企業從協議邁向行動，並結合ICT科技賦能方式提出生物多樣性解方。
註1： ESG為環境保護(E)、社會責任(S)、公司治理(G)的縮寫，近年國內多數企業都將永續報告書改為ESG報告書，更全面的陳述公司的永續經營方向。
科技賦能助攻企業生態平衡目標並取得國際高評價
國際上，永續指標領先企業也開始提供生物多樣性承諾書與設定行動方案，除了設定自身零碳目標，並結合數位永續達成ESG目標，採用TNFD的LEAP方法學，即定位（Locate）、評估（Evaluate）、評量（Assess）、準備（Prepare），進行自然相關資訊揭露，並與內、外部利害關係人持續議合溝通，並大量融入數位科技協助評估自身營運據點、上游供應鏈和下游客戶的生物多樣性和自然相關風險，透過科技賦能企業在不同階段的生物多樣性評估需求，將具有空間性、跨領域、時間性、企業評比的分析工具與資料串接，以及透過產研合作開發科技解方，引領供應鏈夥伴淨零與自然同行。例如：
- 泰國True Group：除了與聯合國組織－GCNT、教科文組織開發計劃署、世界自然基金會WWF等知名組織建立合作夥伴關係，以及當地動物園、合作夥伴簽保護區備忘錄，透過產學合作與泰國蘭帕巴尼皇家大學合作開發Al感測器野象預警系統。Al野象預警系統可成功辨識90%上的影像照片，透過雲端數據通知當地官員或負責人，以公私協力模式與當地政府合作保育。因此減少人象衝突保育野象，也讓執行Elephant Smart的農業社區超過兩萬人受益。其次，為復育瀕危物種泰國鶴，以「Doo Nok觀鳥APP」支持生物多樣性意識和計劃推廣，種種作為也使True Group成為DJSI全球電信業生物多樣性評比第1名。
- 德國電信DT：以NB-IoT實現智慧農業，項目涵蓋農業 4.0“nPotato”數位馬鈴薯試點、灌溉網路系統，並使用區塊鏈技術“Thank My Farmer”追溯食品履歷；運用物聯網蜂箱等，以感測器收集蜂箱數據並將其傳輸給養蜂人為生物多樣性做出貢獻，除歐洲設置數位蜂箱，覆蓋共約170萬隻蜜蜂，並擴大至印度建置數位蜂箱賦能生態服務系統。此外，各地門市回收民眾提供手機等硬體的綠色收益，以及員工使用 Ecosia 搜索引擎點擊廣告收益等，綠色公益回饋將提供巴伐利亞鳥類保護協會用於物種保護。
台灣企業亦積極以科技力復育瀕危物種保種與森林保育：
- 台達電：成立亞洲首座零碳珊瑚保種中心，以專長的工業物聯網和樓宇自動化技術整合智慧養殖、環境管理，為瀕危珊瑚量身打造節能溫室，目前已有腎形盤珊瑚（Turbinaria reniformis）、星形棘杯珊瑚（Galaxea astreata）、繡球雀屏珊瑚（Pavona cactus）已經分子生物鑑定為首批保存物種，後續將利用微米級電腦斷層掃描儀器（Micro CT）進行數位資料建檔，建立瀕危與易受害珊瑚的碳酸鈣骨骼資料庫。
- 中華電信：開發「環境永續與韌性轉型系統（EARTH）」、「能源集中監控中心」及「iEN智慧水資源管理」等解決方案協助企業數位與淨零轉型，並依照世界企業永續發展委員會（WBCSD）《Nature readiness assessment》指引，建立執行生物多樣性的評估框架與流程，採用ENCORE註2 盤點現行營運活動林木用量，結合智慧應用驅動循環經濟，並投入資源進行森林復育，攜手林務局進行全台重點國有林及海岸林造林復育，規劃擴大植樹計畫，逐步實踐2030年無淨毀林（No Net Deforestation）目標，以及領先國內同業設定2030年生物多樣性淨正向影響（Net Positive Impact）的目標。引領價值鏈夥伴採納相同原則，避免或緩解生物多樣性喪失風險，共同創造永續農林業、生物多樣性、植樹造林以及修復然生態系統的外溢效應。
圖1 永續先行者生物多樣性朝向自然正值的策略作法（資料來源：工研院產科國際所）
綜合以上，國際永續指標領先企業正積極以科技創新方法結合核心職能降低生態風險（如圖1），並攜手關鍵價值鏈與學研機構、保育單位等利害關係人合作，維護自然生態系統與棲地，遏止生物多樣性喪失，共同實踐復育地球生態系統兼顧商業活動，以科技賦能協助生物多樣性朝自然正值目標邁進。
註釋2：ENCORE（Exploring Natural Capital Opportunities, Risks and Exposure）是由世界保護監測中心和自然資本融資聯盟所開發的評估工具。
雲端減碳效益打造企業綠色競爭力
在數位轉型的浪潮下，透過AI、5G、大數據、雲端運算與AR／VR等創新科技的加乘，達到科技賦能提高生產效率、客戶體驗、創新產品／服務、敏捷因應市場變化等效益，如智慧製造、智慧交通、智慧城市、精準醫療、遠距工作與娛樂等。因應此趨勢，近年全球雲端市場加速增長、數據中心負載量大幅攀升。然而，根據國際能源總署（IEA）研究，儘管全球對雲端服務需求快速增加，但相關的能源耗用增加幅度卻相對有限，主因為轉移到雲端平台，有助於提高能資源使用效率。根據國際管理顧問公司Accenture研究，有四個主要因素：第一是動態配置（Dynamic Provisioning），雲端服務可依據客戶需求自動調整資源配置、避免浪費；第二是多租戶效益（Multi-Tenancy），多個用戶共用數據中心設備，避免冗餘；第三是伺服器利用率（Server Utilization）維持高度使用狀態，避免低效；第四個是使用節能設備、冷卻優化，使得資料中心的電力使用效率（Power Usage Effectiveness, PUE）提升，進而反映在PUE數值的下降。
在全球淨零趨勢下，若一間企業可合理量化其產品所創造的減碳效益，則有助於展現其產品綠色競爭力。這是因為，對於一個企業而言，其本身價值鏈所創造的碳排量，對於其下游客戶來說，屬於客戶的範疇三。亦即，一個上游企業本身的範疇一、二、三的碳排放量，將會影響到其下游客戶的範疇三。是故，對該客戶而言，若購買上游企業所提供之解決方案（如雲端資料中心），對他們範疇三的增加量，小於採用原本既有之方案（如自建地端資料中心），就意味著購買該上游企業所提供之服務，具有減碳效益。若該上游企業持續強化其產品與服務的減碳力度，則下游客戶亦可持續獲得減碳效益。
觀察國際主要資訊服務公司的ESG報告可以發現，上述推論已成為一個與外界溝通的重要方向。微軟自2010年起即與Accenture合作開發產品碳足跡模型。根據計算，使用微軟雲端運算服務產品的客戶碳排放可減少52～79％，且若微軟的再生能源比例能達到95％，則該減碳比例可進一步達到92～98%。此外，Verizon以及Vodafone則是跟英國老牌碳足跡、碳標籤認證公司Carbon Trust合作，量化雲端服務的減碳效益。
Google以美國勞倫斯柏克萊國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的The Cloud Energy and Emissions Research （CLEER）Model為基礎，估算採用Google的雲端服務的減碳效益。該模型的主要估算將企業地端資料中心轉移至雲端，所能產生的效益（圖2）：
- 伺服器端：若使用地端資料中心，會需要有冗餘的容量來處理高峰需求，而透過雲端匯總大量客戶的需求，可藉由提高伺服器利用率，降低伺服器需求數量。如此一來，可使伺服器總能源需求減少70～90%。
- 冷卻系統端：若使用地端資料中心，伺服器需與辦公室的人員處於相同溫度，造成冷卻效率不佳。若將伺服器放置在專用的雲端資料中心冷卻系統，溫度可以更低，如此一來可藉由高效冷卻使能耗減少70～90%。
- 網路端：由於使用雲端中心，將可能使網路流量微幅上升，導致能耗增加。但研究指出，這個增加幅度大概僅2～3%。
圖2 雲端服務可有效率的在使用者間分配資源
（資料來源：工研院產科國際所）
台灣企業在COVID-19疫情後積極透過IT投資以打造數位靭性，業者對機房與資料中心需求明顯增加。據國際數據資訊全球服務市場追蹤報告（IDC Worldwide Semiannual Service’s Tracker），2022年台灣資訊服務市場規模達27.6億美元，年成長率為4.5%；其中，託管服務（Managed Services）佔比最高，達40%。
就網路資料中心（IDC）機房服務來說，透過高效的冷卻系統，與多客戶一起分攤碳排放，將可藉由規模效應，使得在冷卻系統端的碳排放下降。以CLEER模型估算，假設一個企業對其資料中心的用途需求為單純的email管理、資料提取，以現有主流的伺服器規格為x86架構、CPU功率為200W、運轉一天24小時、一年365天來計算，每個放了10台伺服器的42U機櫃，每年每櫃的伺服器電力需求17,520千瓦小時（度）。
200×10×24×365/1000=17,520度／年
若機房平均PUE為2、電力排放係數以能源局公告之2022年0.495 kgCO2e／度計算，企業若在地端自建機房的碳排放量，每年每櫃為17,345公斤。
17,520×2×0.495=17,345公斤／年
工業技術研究院（簡稱工研院）與中華電信公司協同研究，若以中華電信公司機房服務來相比，以板橋資料中心為例，2023全年每機櫃碳排量為8,377公斤，對比企業地端機房可減碳8,967公斤，減碳效益達52%（圖3）。若對比中華電信公司其他資料中心，減碳效益約在32％～88％註3。
圖3 以中華電信公司為例估算雲端減碳效益 （資料來源：工研院產科國際所）
然而，IDC機房服務減碳效益來源，僅限於冷卻系統端的碳排放下降。若可透過雲端來匯總不同的客戶的需求，則將可進一步藉由提高伺服器利用率，進而降低伺服器需求數量。以中華hiHosting、hicloud、SaaS（包含ERP、POS、EI）等雲端服務，對於每位用戶每年的減碳效益，更可高達95%~98%。
圖4 以中華電信公司為例估算雲端服務減碳效益
未來若可進一步優化機房效率（如節能設備、冷卻技術），擴大再生能源使用、或提升經濟規模效益（如更多雲端用戶），則減碳效益可進一步提升，例如工研院發展的「可調控電源管理技術」、「具優先權保證的編排服務技術」，都可協助平台管理效能的最佳化。在科技賦能的浪潮下，雲端減碳效益可協助企業打造綠色競爭力。
註3：中華電信公司從北到南共有16個資料中心，提供co-location、hiHosting、hicloud等不同雲端服務。
科技賦能．無悔投入
2023年為人類有紀錄以來最熱的一年，氣候風險已不是遙遠的課題，而是眼前「沸騰」的挑戰，淨零減排成為全球各國企業的普世價值。在後疫情時代，數位與綠色雙轉型成為顯學，台灣有強大的資通訊硬體與整合服務，身為全球關鍵供應伙伴的一環，應積極以AI、5G、雲端服務等科技賦能，協助全球與台灣企業打造永續競爭力。 生物多樣性是維護生態平衡與永續發展的重要一環，永續領先企業正積極以科技創新方法結合核心職能降低生態風險，並攜手供應鏈伙伴合作，遏止生物多樣性喪失，復育地球生態系統也兼顧商業活動。另因應雙轉型趨勢，資料中心數據負載量將大幅上升，而採用雲端服務將較企業地端自建資料中心更具減碳效益。本文估算，潛在效益將達5成以上。然而，要實現上述效益，持續建置節能設備、優化冷卻系統、導入平台管理技術與再生能源使用將是重點。「無悔投入」技術升級、「大手拉小手」供應鏈合作，淨零永續需要整體社會共同參與。
