臺灣半導體製造業的生物多樣性足跡評估與自然正成長策略

Abstract

臺灣作為全球半導體製造重鎮，供應全球超過70%的10奈米以下的積體電路（IC），其製造過程的高耗能與高耗水的特性高度依賴生態系統服務，也對生態環境造成顯著衝擊(Hess, 2024)，在全球邁向自然正成長與永續供應鏈轉型的趨勢下，臺灣半導體產業不僅須正視其對自然資本的依賴與衝擊，更應擔負起領頭轉型的責任，建立兼顧產業競爭力與生物多樣性復育的正向發展。然而，全球缺乏針對半導體製造業的生物多樣性影響量化研究，更缺乏從自然損害轉向自然正成長的策略規劃。本研究聚焦臺灣半導體製造業，建構生物多樣性足跡評估框架，並提出具體實用的自然正成長策略。 研究方法採用「界定、衡量與管理」三步驟，篩選10家代表性臺灣半導體製造公司（涵蓋臺灣半導體製造業總收入98%）。透過ReCiPe2016生命週期評估模型量化生物多樣性影響，並使用地理資訊系統（GIS）整合國土生態綠網關注區域、生物多樣性熱區、紅皮書受脅植物重要棲地、及自來水水質水量保護區等圖資，進行製造廠區的風險辨識與管理。此外，本研究以科學基礎目標網絡SBTN提出的AR3T架構為基礎，並創新性導入生物多樣性信用額度的概念，提出半導體製造業的自然正成長策略。 研究發現2023年臺灣半導體製造業生物多樣性足跡總量達3557.23 PDF·km²·yr，其意義為相當於大臺北生活圈面積上所有物種完全消失一年。台積電貢獻64.4%的總影響，但其影響強度（0.0032 PDF·km²·yr/百萬元）屬於中間值，打破產能提升必然增加環境負擔的觀念，並驗證技術效率提升可以有效改善生態影響。主要影響因子為能源使用產生的溫室氣體排放（2969.71 PDF·km²·yr），其次為水資源消耗（146.28 PDF·km²·yr）。此外，2020至2023年間產業總體影響增加18.2%，反映隨著產業經濟規模擴張，對生物多樣性的壓力亦同步上升。根據空間風險分析，本研究提出三層次滾動式管理順序，協助企業辨識與控管自然相關風險，並提出了實現2030年生物多樣性影響較2020年減少10%、2050年的達到自然正成長的臺灣半導體製造業自然正成長策略與行動框架。 本研究填補臺灣半導體製造業在生物多樣性影響量化與管理策略上的研究缺口，首度結合生物多樣性足跡、空間風險分析與SBTN的AR3T架構，提出具體實用的自然正成長路徑。研究結果不僅強化企業辨識與減緩生物多樣性風險的能力，亦有助於企業設立科學基礎的指標與目標，回應TNFD、SBTN及ACT-D等國際自然相關揭露的主流框架。展望未來，本研究所提出之評估方法與策略制定具跨產業應用潛力，可以作為企業邁向自然正成長與環境永續發展的重要參考依據。

As a global leader in semiconductor manufacturing, Taiwan plays a pivotal role in the high-tech supply chain while imposing substantial ecological burdens through energy- and water-intensive production processes(Hess, 2024). However, there remains a critical gap in sector-specific biodiversity impact quantification and actionable pathways toward Nature Positive. This study develops an integrated framework to assess and manage biodiversity impacts across Taiwan's semiconductor manufacturing sector, covering companies that represent 98% of industry revenue. Combining the ReCiPe 2016 life cycle assessment model with geospatial risk mapping—incorporating national green network priority areas, biodiversity hotspots, critical habitats of threatened plant species, and protected water protection area—this research quantifies site-specific biodiversity footprints and spatial vulnerability. Building on the Science-Based Targets for Nature (SBTN) AR3T framework (Avoid, Reduce, Restore, Regenerate, Transform), the study further introduces a biodiversity credit to inform transition strategies. The results indicate that the total biodiversity footprint of the sector reached 3557.23 PDF·km²·yr in 2023, primarily driven by indirect greenhouse gas emissions from energy consumption and secondarily by water use. Notably, while Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) contributed 64.4% of the total impact, its impact intensity remained moderate (0.0032 PDF·km²·yr/ million NTD), demonstrating that production scale does not necessarily exacerbate ecological damage if efficiency gains are achieved. From 2020 to 2023, the total sectoral impact increased by 18.2%, reinforcing the urgency for mitigation. This research proposes a tiered spatial prioritization framework to guide biodiversity risk management and establishes quantifiable targets for reducing sectoral biodiversity impact by 10% by 2030 (relative to 2020 levels) and achieving Nature Positive by 2050. This study provides a replicable model for integrating biodiversity metrics into industrial sustainability strategies and contributes to operationalizing global nature-related disclosure frameworks such as TNFD, SBTN, and ACT-D at the sectoral level.