圖1，沙漠有沒有看到?引用自pixabay
大綱
1.台灣缺水
2.台積電缺水怎麼辦
3.再生水是什麼?
4.台積電的計畫通
5.威利的心得結語
這個主題在2021/04/13
Awesome Money podcast節目中有做過分享，增加心得結語的部分。
Podcast收聽: https://sndn.link/willyfc5566/GYE3Mw
1.台灣缺水
首先來做新聞觀察，做個人評論。
2021-03-28 引用新聞 52年來降雨最少，5縣市陷缺水危機 這一波水荒，主因是新竹、苗栗與台中降雨量出現52年新低。
旱近期降雨以台北及宜蘭地區為主，水資源的區域調度創歷史新高，翡翠水庫支援板新地區用水達每日80.8萬噸、高雄支援台南水量亦達每日20.1萬噸。
2020年6月迄今，新竹至嘉義的平均雨量僅809毫米，是歷史以來最少，可能為2021年6月前受反聖嬰現象影響，降雨機率偏小。新竹、苗栗及台中地區水庫，蓄水量持續下降。
根據水利署統計，台灣用水分為農業用水、工業用水與生活用水三大類，其中，農業用水占七成、民眾的生活用水占二成，工業用水占一成。
圖2，引用自台灣水庫即時水情
心得:
從水庫的表現來看，4/6號的數據來看大多數水庫都是缺水的情況。大家可能不知道去哪裡看水量，政府有個台灣水庫及時水情網站可以做查詢，可以查查看你家附近的水庫是不是有水。
新北的水庫還有80%以上，桃園的石門水庫只剩34%。
日月潭水庫也只也只有36%，他們順便打掃湖底，撿到防水袋IPHONE 放一年還能用。懷疑是業配防水袋
2.台積電缺水，新聞閱讀
以下是引用新聞的觀察與我的心得評論。
這篇新聞中有提到，晶圓廠需要很純的水，晶圓廠不僅是吃電怪獸 更是用水怪獸。
半導體製程需要大量用水，特別是使用乾淨程度為自來水1000倍的超純水（ultrapure water）。
要在一片12吋晶圓上製造積體電路，需要用上2200加侖（8327公升）的水，包括1500加侖的超純水，所以晶圓廠不僅是吃電怪獸，也是用水怪獸。
2015年英特爾企業責任報告書，公司一年用水量高達90億加侖，相當於75000個美國家庭的正常用水量。
圖3，晶圓圖，引用自pixabay
水資源充沛與否，不僅攸關晶圓製程良率，一旦沒處理好甚至可能讓整座晶圓廠停擺。
心得:
看起來水資源對於半導體製程來說真的非常重要，需要水的品質也是相當的高，應該都要超前佈署才不會有問題。
來聽聽看台積電怎麼說，怎麼反應
2021/03/15
引用自新聞，克服水情吃緊
劉德音有信心
劉德音表示，缺水是全國性的問題，台積電節水一直都在做，相信今年的困難一定可以克服。
心得:老闆都發話了，看起來已經籌備很久，小股東不用太緊張。
2021/02/23，引用自新聞，北中南部分廠區啟動水車載水
水情吃緊，台積電2/23開始啟動水車買水。北中南部分廠區開始執行以水車少量載水。
並不是所有廠區都啟動水車買水，僅部分廠區執行，且僅少量載水；提高用水彈性，同時藉以熟悉相關作業程序，預先做好規劃。
水車載水確實會造成成本增加，但重點是確保維持正常營運。
心得:
台積電真的是很有準備，連水車車隊都準備好了，世界的晶片就靠他們了。
2021/04/05，引用自新聞，台積電大擴廠南科水電無虞
台積電3年將投入1,000億美元增加產能，以支持領先技術的製造和研發，廣闢競爭護城河，引起台灣基礎設施及人力能否承載的疑慮，台南市副市長戴謙指出，目前為先進製程重鎮的南科，規劃完善水電供給應無虞。
台積電營收破兆，市值占大盤比重超過30%，該公司對未來的判斷牽動電子供應鏈的景氣預期，龐大的資本支出更影響用水用電及人才的供需平衡。近日的缺水危機，首先突出了台積電用水穩定的重要性。
心得:
台積電占0050都一半了，如果缺水導致不能生產，台股肯定會受到很大影響。
過去在招商時，縣長陳唐山曾說「台南有10個水庫，台南園區如果沒有水能用，全台灣都沒有水可用。」他相當認同，如今台南市府又興建再生水廠增加供給，除非有劇變，應無缺水問題。
心得:
台積電占了台南科園園區用水量40%，真是多，如果廠蓋更多就不夠用了。陳唐山當年可能沒想過台灣未來會有缺水的問題。
2021/04/05，引用自新聞，台積電導入再生水
今年旱象顯示台灣氣候變遷劇烈，外界也憂心半導體等大量需水的科技業如何因應。
水利署表示，盤點未來10年全台工業區供水尚有每天109萬噸餘裕，但因應旱象，包括再生水、海淡廠都已規劃10年計畫，兩者10年後約每日可再增加百萬噸用水。
水利署長賴建信表示，高科技製程演變更快、需水量很大，兩年就一個循環，需至少6年的水庫建設在「後摩爾定律」時代已難適用，須以規劃科技造水因應。
心得:
蓋一個水庫要六年，之後科技業發展更大時，用水怕會跟不上，所以政府要投資再生水廠跟海水淡化廠。
水利署表示會增加再生水廠、海淡廠因應，第一是短期內大量增加再生水廠，第二是海水淡化。
近期也提出抗旱水源2.0計畫，未來10年將投入1,600億元，進行水資源建設。
心得: 政府抗乾旱的計畫書，有興趣可以詳讀。
台積電是科學園區用水的超級大戶，台灣廠區一年自來水總用量共接近6,000萬噸，相當於竹科所有廠商每日的用水量。
台積電每年節水量300萬噸，台積電雖是用水超級大戶，卻也非常努力節水，公司不斷深化「廠務系統用水減量、增加廠務廢水回收、提升系統產水率、降低系統排水損失」四大節水方向，平均製程用水回收率達86％，除了增加製程廢水回收外，也已有五座廠區全面導入「回收水再精煉為工業用水」。
心得:
雖然台積電是用水大戶，但也很認真的再省水，從他們的措施就可以看得出來，回收率有86%，未來可能還會更提升回收率。
2020/03/31新聞 台積電興建全台首座民營再生水廠
2016
年起積極發展再生水技術，今年進一步與南科管理局簽約，設立「台積電南科再生水廠」，也是全台首座民營再生水廠，預計 2021 年導入工業再生水做為晶圓製程用水，初期規劃每日供給再生水約 0.5 萬噸，2023 年則可增加至每日 2 萬噸再生水。
台南市政府水利局，已於 2017 年合作籌畫與興建永康再生水廠及安平再生水廠。
台積電預計，2024 年每日將購買永康及安平兩處再生水廠所生產的再生水共 4.7 萬噸。
心得:
台積電意識到水資源的重要性，台積電一天的用水量是竹科所有廠商用水量，的很多。但面對台灣缺水危機，台積電短期開始運用水車載水、中長期則興建再生水廠等應變對策。
PTT鄉民說 台積電國，有電廠有水廠，什麼都有了XD
3.再生水是什麼?
引用自國立臺灣大學科學Online網站對於再生水的解釋。
廢污水回收再利用為現階段新興水資源發展的一環，而其中生活污水的再生利用方式，是將生活污水經過污水處理設施處理後，其放流水透過水再生設施，或生活污水直接進入水再生設施處理後，藉由配水系統提供給具有限制性的生活、工業、農業、環境景觀等用水或地下水補注。
再生水的形式
生活污水再利用的第一類模式，是以區域污水處理廠的放流水為水源，經處理後由再生水配水系統供給區域內用戶使用或供其它用途。
第二類模式是在公共污水下水道未到達的地區，建築物用戶的生活污水是經過自設的污水處理設施處理後，再由水再生設施處理，並透過再生水配水系統返送至用戶，作為生活次級用水使用，例如澆灌及沖廁等。
心得:
本上再生水就是廢水回收，但是有限制使用類型，這點我本來不知道，原來回收的再生水並不是什麼項目都可以再拿這些水去使用，閱讀完資料才清楚。
所以最了解這些回收的水能做什麼使用的人，絕對就是一開始使用這些水的公司，所以各公司要建立好自己的回收機制，因為製程都是機密，能夠從製程上找出對水資源回收最佳解才是對企業跟環境最好的方法。
引用自國立臺灣大學科學Online網站對於工業廢水再生利用
的解釋，引述經濟部水利署劉尚儒正工程司
。
再生水的形式
工業廢水再生利用典型的模式，是以區域工業廢水處理設施的放流水為水源，經處理後由再生水配水系統供給區域內用戶使用或供其它用途。
工業廢水變異性大，工廠自行回收廠內廢 (污) 水並再生，為各工業化國家政府節約用水的重要措施，藉以提升廠內製程和整廠用水回收率。
由再生水供水設施與自來水供水設施組成的二元供水系統，當再生水水質不符合使用標準或水量不足時，自來水可取代或補充至再生水供水系統中使用。
心得:
因為廢水差異太大，不同工廠需要回收廢水，需要的製程不同，最好是該廠自行回收處理最有效率，再回收使用。
4.台積電的計畫通
圖4，圖片引用自台積電官網ESG公開說明，這個是對社會大眾公開他們的水資源管理計畫。
心得:這個計畫是104年到113年，主要目標都在南科這邊，買水跟蓋水廠。
隨著半導體從平面架構轉向立體式架構，需要更多的化學材料種類跟複雜製程，所以對晶圓清洗跟無塵環境的維持，水都扮演重要腳色，台積電目標是讓每一滴水再廠區的使用效率最大化。
圖5，圖片引用自台積電官網ESG公開說明
台積電這份108年度企業社會責任報告也值得一讀，讓社會大眾更了解他們是怎麼做水資源管理。
參考台積電官網，看起來節水量逐年提升。到2019年製程回收率已經高達90%，很厲害。
5.威利的心得結語
圖6，護國神山，引用自pixabay
台灣缺水是事實，因為要水資源要向天討，但是台灣又是高科技的國家，這些高科技廠商都需要用水，而且是大量的水。
當然也有人質疑說，應該是農業用水最多吧?事實上農業用水因為會回歸到地下水，並不是真的用水最多的地方。這篇文章可以閱讀一下。
當然我認為像台積電這樣的公司既然要決定在台灣蓋各種高技術的工廠，自然所以有的風險都會被考慮到，這基本上再做建廠開發新產品的NUDD時應該就要被考慮到。
但是你看台灣其實不只是缺水，還缺電，這時還有疫情的影響，確實是有很大的挑戰，水資源不過只是其中一項導致生產失敗的因子而已。
但我認為隨著水資源回收科技的進步，也許未來回收到可以到99%也是有可能，這是個好事，代表各科技廠在研究生產製程的同時也會同步盡力的開發水資源回收技術，就如前文所討論到，各個公司的生產製程都是機密，只有使用這些水的公司才最清楚該怎麼回收。
也許不久的將來，這些高科技公司也可以獨立出水資源部門成為世界最專業的水資源公司，例如台積電半導體水資源公司，還可以協助聯電，世界先進、英特爾等半導體公司做水資源回收，客製化的應用服務。
台積電會不會渴死呢?我不敢肯定，但認為機率很小，因為已經知道的風險就已經是被管控的風險，並不容易真的發生，身為台積電的小股民還是持續看好先進製程的開發，跟著護國神山一起前進。
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