半導體產業幾乎是所有我們用來旅行、工作和娛樂的設備的關鍵推動力。它在所有永續發展努力中起著重要作用—無論是智慧電網、向再生能源邁進，還是低碳足跡的物流和供應鏈。甚至科學探索和工廠的能效措施也依賴它。這些晶片無處不在，而我們達成淨零碳排放的成功大幅仰賴這些默默支持我們的晶片。
然而，半導體產業也需要重新調整其對環境的影響。2021年，它的能源消耗量足以供應一個2500萬人口的城市一整年。
因此，2022年的COP27會議上成立了半導體氣候聯盟，該聯盟由60位創始成員組成，承諾到2050年將排放量降至0%。
這項倡議強調了半導體產業在實現全球永續目標中的重要作用。這是一個雄心勃勃但可實現的目標。
透過從一開始就將永續性融入半導體製造的電網設計中，並進行適當的策略規劃和早期導入，該產業可以顯著減少其晶片製造過程的碳足跡。
複雜的生產和資源密集型供應鏈
採用有效策略
配電最佳化
這一策略為穩健的電力網絡布局奠定基礎，並提高營運效率。首先，確定適合的能量輸入起點並最佳化變壓器位置，這基於負載需求、冷卻效率以及與智慧電網技術的整合。然後，確保電壓和電流的高效分配。
最佳化策略必須靈活，以應對不斷變化的監管要求。這些法規通常需要整合新技術、設計修改、增加報告及先進的監控和控制系統，以支持智慧電網技術。新的安全或效率標準甚至可能要求不同的配電配置。靈活的最佳化策略能確保持續合規，並為未來的智慧電網發展做好準備。
標準化
在變電站設計中，元件的一致性和可複製性簡化了建設，降低了接線錯誤風險，並簡化了維護。例如，一個大型半導體工廠有300個MV變電站，我們可以將其中250個標準化設計。這顯著最佳化了交付時間、製造效率和能源使用，並使其能更靈活地應對客戶不斷變化的需求，降低總擁有成本。來自供應商的備件也更容易獲得或有更短的交付時間。
標準化還有助於半導體製造商更容易符合國際或區域法規，簡化認證過程，並確保可靠的製造實踐和產品穩定性。
分散式能源資源（DER）
整合分散式能源資源，例如由太陽能電池板、燃料電池和電池儲能組成的微電網，提供了比傳統方法更潔淨和可靠的能源來源。導入微電網顯著減少碳排放和能源成本，展示了在產業中廣泛應用的潛力，以提高韌性、最佳化能源負載並支持永續營運。
分散式能源資源還可以有效應對激勵或強制使用再生能源並減少碳足跡的監管變化。實際上，分散式能源的一大優勢是它能夠適應多樣的監管環境。
與供應商和合作夥伴合作
半導體設施擁有複雜的電機生態系統。最佳化電力網絡需要與專家合作夥伴的合作，尤其是那些專注於先進能源管理和自動化解決方案的合作夥伴。
這些合作夥伴透過利用先進的物聯網系統和尖端技術，將生產設施轉變為能源效率和永續性的典範。他們提供的服務，如能源審計和數位建模架構的導入，起著關鍵作用。這些服務有助於降低營運成本和碳足跡，確保網絡的可靠性和效率。
除了實現永續發展目標，合作還為策略合資鋪平了道路。例如，聯合投資於研發或集中游說以獲取晶片法案下的激勵措施並影響未來政策。
晶片法案是美國半導體產業必須應對的重要立法，旨在在未來二十年內將微電子的能源消耗減少1000倍，這將催化創新。想像一下，能源消耗減少如此之多！
從第一天起為永續的半導體晶圓廠制定藍圖
這些策略不僅僅是獨立的解決方案，它們是創建最佳化、具韌性和可適應網絡的互相關聯組成部分。從一開始就策略性地設計電力網絡並做出早期工程選擇，為更具韌性、高效的營運以及負責任的資源使用奠定基礎。
由於這些項目具有高度的複雜性，擁有像施耐德電機這樣的專家合作夥伴對於實現這些策略至關重要。專家合作夥伴可以利用其深厚的產業知識來指導您的決策，並確保持續改進和長期支持，超越設施初始建設階段。
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作者：Guillaume Le Gouic | 原文連結
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