企業轉型循環經濟路徑圖

韌性 Resilience 循環經濟 Circular Economy 工業循環 Technical Cycle 生物循環 Biological Cycle 產業共生 循環合作 Industrial Symbiosis Cross-supply Chains Alignment 使用取代擁有 服務取代銷售 From Ownership to Usership From Product Sales to Services 循環設計 資源效益最大化 Circular Design Resource Effectiveness 多元種植/養殖 Polyculture 生產優化 Production Optimization 全利用 Full Use 運銷管理 Sales and Logistics 分類/收集 Separation/ Collection 資源化 Resource Recovery 材料選擇 Material Sourcing 產品設計 Product Design 製程優化 Process Optimization 副產品資源化 By-Product Recovery 維修/再使用 Repair/Reuse 翻新/再製造 Refurbish/ Remanufacture 分類/收集 Separation/ Collection 處理再生 Recycle
WHY
WHAT
HOW

韌性 (Resilience)

氣候變遷與資源耗竭,已經成為全球經濟發展的主要風險,也成為各國政策、消費者趨勢的核心議題。面對氣候與資源供應的風險因應能力、聯合國永續發展目標的對應狀況,都成為了企業營運存續的重要指標,也是投資者關注的重要標的。線性經濟作為當前氣候與環境的風險主要成因,轉型循環經濟就是企業強化韌性的關鍵策略。

轉型循環經濟三大策略

系統性合作 Systems Partnership

循環經濟需要照顧到「製造──使用──循環」各階段,單靠一間企業做得來嗎?

什麼是「系統性合作」(Systems Partnership)?

透過系統性的規劃,並整合物質流、知識流與金流,促成產業及跨產業的合作。

  • 產業共生(Industrial Symbiosis):一家企業運用另個企業未充分利用的資源來創造更多價值。資源包括原物料、能源,水,副產物、設備、物流、專業知識等。
  • 循環合作(Circular Collaboration):以資源循環為共同目的,串聯「製造──使用──循環」價值鏈中重要的利害關係人,運用「高價值循環」、「產品服務化」等循環策略,促進整個價值鏈的升級和創新。

產業共生(Industrial Symbiosis)

以臨海工業區的產業共生為例

資料來源:經濟部工業局,《區域能資源整合成功案例宣導手冊》 製圖:資源循環台灣基金會

一如大自然的生態系由眾多物種構成,透過自然界的新陳代謝,將一個物種用不到的資源轉換成另一物種的養分,維持生態系生生不息的動態平衡。在產業系統裡,經由妥善的媒合與處理,讓廠商 A 的廢棄物,成為廠商 B 的資源,促使不同產業串接成一個資源循環的網絡,就是產業共生(Industrial Symbiosis)的概念。在網絡間交換的資源,不僅是原物料、能源、水,還有副產物、設備、物流、專業知識等等。

產業共生的形式,可以是兩間企業的資源交換,也可以是園區內許多廠商的整合,也可能延伸到跨園區的資源鏈接。要特別注意的是循環尺度原則,優先從製程內循環、廠內循環、園區內循環到跨園區循環。如氣體、水或有機資源等量體大的資源應該就近運用,避免運輸過程產生的能資源消耗與溢漏的風險。

循環合作(Cross-Supply Chain Alignment)

一項產品是否能夠被循環利用,也仰賴製造、使用、循環的各個階段的相互配合。以太陽能板為例,要讓模組能夠進行再製造,就需要在源頭導入易拆解模組的設計;要其中的原料能夠再生,就需要有逆向物流將使用後的光電板收回,並應用再生技術製成二次料,重新製作成新的產品。

循環合作的關鍵,在於整合資源循環所需要各種條件要素成為一個循環圈。因此除了上述實際進行資源循環的物質外,循環合作也包含了連結法規政策、技術研發與商業模式的知識圈,以及提供融資等財務服務的金融圈。

透過這種串聯關係,將這樣的讓「高價值循環」、「產品服務化」等循環策略得以實際發生,帶動價值鏈的升級和創新。作為一個資源與市場相對弱勢的國家,這也是台灣從產品代工轉型為解決方案提供者的關鍵槓桿。

想瞭解更多案例與如何推動?請進一步閱讀《循環經濟》第四章、《循環台灣》第六章及第十章。

「系統性合作」能為企業與環境創造什麼?

產業共生能讓生產過程產生的副產品,不再是需要花錢去化的廢棄物,而是能夠創造新價值的資源,甚至還能夠建立更加穩定的能資源供應網絡。

循環合作經由整個價值鏈的合作,去除循環過程中的瓶頸,也創造了新的資源價值與商業契機。在這個過程當中,過往上下游之間價格的零和關係,也會轉變成共創價值的的夥伴關係。

系統性合作誘使企業從獨善其身的競爭思維,轉而透過合作關係讓資源的效益最大化,這同時也讓外部成本得以內部化。這不僅讓循環經濟的模式,能夠在商業上成功運作,也讓環境治理上從過往的防弊思維,轉變成興利的思維,讓環境效益直接成為企業營運的效益。

轉型循環經濟三大策略

高價值循環 High-value Utilization of Resource

除了回收之外,使用後的產品,要如何創造再創價值?

什麼是「高價值循環」(High-value Utilization of Resource)?

藉由「循環設計」及「資源效益極大化」,將每一份資源的價值保留下來,包含化石燃料、生物質、金屬、非金屬礦產,廣義來說,也包含太陽能、水力、風力、地熱等能源。

  • 循環設計(Circular Design):為了實現循環經濟,所產生的設計原則與方法,並應用在材料、產品與商業模式等不同層面。
  • 資源效益極大化:在產品生命週期中各個階段,盡可能地提高每份資源所產生的效益,也減少每單位產出所消耗的資源、所產生的廢棄物。依據材料與產品特性不同,可大致分成兩類:
  1.  工業循環:運用價值坡(Value Hill Model)的順序,來規劃創造價值、維持價值及保留價值的歷程。
  2. 生物循環:透過生物質價值金字塔(Biomass Value Pyramid)的原則來規劃資源使用的方式

循環設計

一項產品是否能夠循環再生, 80% 以上在設計階段就被決定了。如何挑選適合的材料與設計,讓產品能夠更加耐久,並透過維修、再製造延伸生命週期;或者能夠安全地分解為養分、回歸自然;甚至重新規劃商業模式,確保使用後產品能夠回到最懂得如何處理的生產者手中,這都屬於循環設計的範疇。

相關指引與工具,可以參考仿生設計、搖籃到搖籃(C2C )或由 IDEO 與艾倫‧麥克阿瑟基金會共同提出的循環設計準則(Circular Design Guide)。

資源效益極大化

很多人會直接把循環經濟等同於「資源回收」或「廢棄物資源化」。但這只是資源循環再生的其中一條路徑,其實還存在著許多方式,讓產品與資源的價值能夠被保留下來。

其實資源回收就像是把產品「砍掉重練」,化作原物料之後,成為新產品製造所需的原料,保留的是產品原料的價值。但如果我們將使用後的產品,透過維修、翻新與再製造等方式,讓既有產品讓產品能夠「補血加台」,延長產品壽命、恢復甚至升級產品的功能,保留的則是產品本身的價值。兩者一併思考規劃,能夠創造更高的資源效益。

工業循環的價值坡

在農牧業、食品加工等使用有機資源的生產過程當中,會產生許多有機殘餘物,這些東西無法像是工業產品與原料一般循環,但是我們可以透過沼氣生成與堆肥系統,活用這些有機質。甚至我們可以重新規劃,將這些農產品透過生物精煉的方式,成為具有更高價值的生技與工業原料,活用每一份生物資源。

生物循環的價值金字塔──以豬隻為例

「高價值循環」能為企業與環境創造什麼?

企業藉由採用高價值循環的策略,能夠提升每一份資源的生產力,將原本的資源耗損與廢棄物管理問題,轉變成新的商業契機。例如機械產業可以透過再製造的機台開創新市場,甚至應用在新的服務模式上;或像是畜牧產業能夠透過沼氣發電,提升生產環境與營收。

在線性經濟中,在生產過程沒有轉化成產品的原料、使用後的產品,統統會成為廢棄物或污染。但在循環經濟中,這些都會成為資源被持續運用,進而減少對於原物料、能源與水的需求,降低環境負擔。例如像是再製造機台比起新機,可以減少 4 成以上的原物料與能源的使用;禽畜的排泄物則能夠成為沼氣能源與堆肥,而不是流入河川。

在缺乏天然資源的台灣,如何將每一份產品與資源的價值保留下來,發揮最大的資源效益,是產業存續的根本。當資源被充分循環利用,就不會成為汙染與廢棄物,也能夠大幅降低環境衝擊等外部性,最終邁向零廢棄、零排放的封閉循環

進一步論述與案例說明,請參考《循環台灣》第四章

產品服務化 Product-as-a-Service

你需要的是照明,還是燈泡?你需要的是恆溫空間,還是冷氣機?

什麼是「產品服務化」(Product-as-a-Service, PaaS)?

客戶「以使用取代擁有」、生產者則「以提供服務取代銷售」,產品擁有權回歸至生產者,生產者擁有產品的全生命週期責任,以有別以往買賣的方式計價:

  • 依使用量計價(pay for use / access):以使用次數、期間為主要計價標準,讓客戶單次或在固定期間多次使用該服務,投幣式洗衣機便是以使用次數計價的案例
  • 依效能表現計價(pay for performance / results):以產品的效能為計價標準,清洗晶圓的良率、燈光照明的亮度等皆是以效能表現為計價基礎的案例

「東西又壞了嗎?」在以產品買賣的商業模式中,賣得多才賺得多。企業為了獲利成長,就需要刺激消費者進行更多的消費,甚至刻意以「計劃性汰舊」讓產品早點壞掉,加速下一次消費的產生。這也意味著,企業需要消耗更多資源來製造更多產品,最終也產生更多的廢棄物。

因此要讓企業獲利與資源耗用脫鉤,就必須從商業模式的改變做起。不少企業已經洞察到客戶需要的是產品所提供的服務,而非產品的擁有權:需要的是照明,而非燈泡;需要的是乾淨的碗盤,而非洗碗機。他們採用「產品服務化」的商業模式,不是一次性地將產品賣斷,而是將產品以服務的方式提供給客戶。客戶無需購買產品,而是依服務的使用量或效能表現計價。

「產品服務化」對於企業意味著什麼?

在服務化的商業模式中,產品是生產者用來提供服務的資產,耐久、易維修等能夠延長產品壽命的設計,反而能夠創造更高的利潤,同時也提供客戶更加穩定的服務。這讓企業能以更少的資源,提供更好的產品與服務,來滿足客戶的核心需求並建立長期關係。

「產品服務化」能為企業與環境創造什麼?

在生產並販售產品的商業模式下,企業成長伴隨著資源耗用增加。產品服務化的商業模式,則將產品作為服務載體,而非一次性地賣斷,讓企業提供更多專業與彈性的服務時,不僅最大化產品壽命與資源效益,滿足客戶的核心需求並建立長期關係。

由於產品的擁有權(ownership)保留在生產者手中,這意味企業的獲利成長,不再仰賴於大量產品生產與銷售,而是每一項作為公司資產的產品,所能夠提供的服務與創造的價值。這將誘使企業善用每一份資源,提供更高效率跟更高品質的服務,擺脫傳統代工商業模式中的低價競爭困境。

服務化的商業模式,由於不需要仰賴大量的生產,進而能降低資源需求、碳排放與廢棄物的產生,降低了整體的環境衝擊。

生物循環

Biological Cycle

從農林漁牧的生產過程開始著手,採取讓自然資源與地力能夠持續再生的方法,進一步嘗試以最有價值的方式應用各種生物材料,並大量減少運輸與消費所造成的耗損與浪費。

把一顆蘋果丟在森林裡面,會自然腐化、分解,成為其他生物與土壤的養分,甚至長出蘋果樹來,這就是自然界循環再生的。許多生物質能夠透過生物精煉的手法,成為許多醫療與工業原料,替代掉存量有限、無法再生的礦產。

但是大量使用農藥與化肥的慣性農業、工業化生產的畜牧業、不當砍伐與捕撈的林業與漁業,則讓會嚴重削減自然資源的存量與再生能力。過量生產與運輸,加上消費時產生的浪費,讓全球三分之一的食物沒有上到餐桌前就被丟棄。我們需要重新設計整套生物經濟的系統,才能讓生物資源得到充分的利用。

各產品生命週期的循環路徑


多元生產/養殖
Polyculture

保護水、土壤、生物多樣性,揮別慣行農法,透過輪作/牧、混種/養或農林漁牧複合等方式來維持地力。

生產優化
Production Optimization

以零廢棄、零排放、零事故為目標,將種植、養殖或加工各階段所需的水、能源、資源使用效率極大化。生產設備可採取租賃模式。

全利用
Full Use

將生物質的每一部分製成藥品及特用化學品、食品及飼料、大宗材料及肥料、或燃料與電力,發揮所有價值。

運銷管理
Sales and Logistics

減少物流的能資源浪費,透過通路商的庫存管理,以及媒合到所需要的社群,減少食物浪費。

分類/收集
Separation / Collection

分類是將剩餘的生物質,依照特性妥善分類。收集則是送至對應的收集與處理管道,這個過程通常被稱為「回收」。

資源化
Resource Recovery

依價值高低,依序進行飼料化、材料化、能源化,作為另一產品的能資源來源,或肥料化回到土地作為養分。

工業循環

Technical Cycle

從產品的設計、製造、使用到回收的各個生命週期階段,每個環節都有不同的做法與機會,讓企業與消費者能夠落實循環經濟。

把一支蘋果手機丟在森林裡面,並不會自然分解,如果要讓它循環再生,我們需要拿去維修、翻新、再製造,讓它能夠為人所用。最終無法使用時,還能夠讓每一個元件都能夠被回收再生。透過這樣規劃與程序,工業產品如此才能夠發揮大價值,並將資源留在經濟系統當中持續被使用。


材料選擇
Material Sourcing

使用安全無毒的材料,並減少材料使用、簡化組成。依據生命週期需求選擇

  • 耐久性產品:選擇耐久、可多次循環、回收材料
  • 流動性產品:優先使用可再生、在地材料(需搭配生物循環基礎建設)
產品設計
Product Design

透過模組化設計,使產品易於拆解、維修、升級、再製造、回收。以符合使用者需求為目的,並於產品生命週期節省能資源耗用。

「產品」在此指最終產品(End product),即已具備預定功能、不再加工、可供最終消費和使用的產品,例如衣服、手機、汽車等。

製程優化
Process Optimization

零廢棄、零排放、零事故為目標,將生產製程各階段所需的水、能源、資源使用效率極大化。生產設備或化學品可採取服務型商業模式。

副產品資源化
By-product Recovery

將製程的副產品投入另一個製程或直接作為產品販售,循環方式可分為企業內循環、產業內循環、跨產業循環。

副產品資源化
By-product Recovery

將製程的副產品投入另一個製程或直接作為產品販售,循環方式可分為企業內循環、產業內循環、跨產業循環。

翻新/再製造
Refurbish/Remanufacture

翻新是透過相對完整的檢查與零件更換,讓產品恢復到近乎新品的良好狀態。再製造則是透過一套完整的標準作業程序,讓產品擁有與新品一樣或更好的表現與保固。

分類/收集
Separation / Collection

分類是在產品使用週期結束後,依照產品材質妥善分類。收集則是將分類後的產品,送至對應的收集與處理管道,這個過程通常被稱為「回收」。

處理再生
Recycle

將使用結束後的產品,經過一系列處理程序可作為同種或另一種產品的二次料,這個過程通常被稱為「再利用」。