運用模擬的力量來幫助我們的地球

55 年來，世界各地都在慶祝地球日，凝聚全球力量邁向永續未來。今年，來自 192 個國家的 10 億名支持者正響應再生能源，目標是在 2030 年前將全球再生能源發電量提升三倍。2025 年地球日的主題「Our Power, Our Planet」（中文為「地球力」）象徵人類能以自身的力量讓世界變得更好。

美國在 2023 年上半年中，有 25% 的電力來自再生能源，有研究甚至預測，再生能源在 10 年內可滿足美國 90% 的能源需求。除了再生能源之外，許多公司也在提升能源效率，尋找更永續的燃料來源 (例如氫能)，並探索降低整體能耗的方法。

滿足全球能源需求的乾淨、可負擔且永續的技術已經出現，而 Ansys 正透過模擬為此貢獻力量。本報告顯示，雖然模擬已在推動永續上做出顯著貢獻，但它的潛力仍未完全發揮。(Ansys 感謝 McKinsey & Co. 為本報告提供的研究。)

模擬在永續能源中的角色

數十年來，工程模擬一直在重塑產業，動因是我們需要更有效、更精準且具成本效益的方法來開發與最佳化產品與流程。模擬能讓組織在各種假設情境下，快速且低成本地評估技術概念的可行性與效能，遠比實驗室測試更有效率。它能協助找出最具潛力的技術解決方案，並精確呈現設計細節，以達到最佳效率、可靠性、穩健性與環境效益。這有助於減少碳排放、材料、能源與水資源消耗，以及廢棄物產生。

評估一項技術解決方案的環境足跡，需要檢視其整個生命週期中的環境影響。最常見的環境永續指標包括：

• 資源消耗
• 材料回收與再利用
• 廢棄物產生
• 溫室氣體、空氣污染物與環境噪音的排放
• 符合法規標準與永續採購

模擬在永續計畫中扮演關鍵角色，致力於在產品生命週期的每個階段 (從構想到開發、實際運行到最終淘汰) 改善這些指標。除了直接改善永續足跡之外，模擬還能加速永續計畫的執行、落實與推廣，以在更早期帶來影響。

組織若要善用模擬的力量推動永續計畫，可以遵循以下四個明確步驟：

1. 依據公司基準優先排序關鍵永續指標，並找出改善措施，包括其相對基準的預期影響。
2. 以定性或定量方式評估模擬在何處以及如何為永續做出貢獻。
3. 量化模擬的具體貢獻。
4. 整合模擬在各項計畫中的影響，納入公司層級的永續指標。

模擬在永續上的實際影響

能源效率解決方案的全球領導者 Danfoss Drives，致力於透過創新技術推動永續並減少碳排放。Danfoss Drives 的控制平台廣泛應用於從製造到能源生產等產業，其技術在抽水系統及暖通空調 (HVAC) 等領域中扮演關鍵角色。

與前一代 VLT® AutomationDrive 相比，Danfoss Drives 的新一代驅動平台 iC7-Automation 在多項環境面向都有所提升。在開發 iC7-Automation 模組化控制平台時，Danfoss Drives 採用了 Ansys 模擬工具，將高擬真度的多物理模擬與互動式幾何建模整合在一個易於使用的平台中。這幫助公司在設計過程的早期就獲得關鍵見解，並將實體測試與原型製作降至最少，節省時間、能源與成本，同時減少材料浪費。

整體而言，Danfoss Drives 在新 iC7-Automation 模組化控制平台的使用階段，將每台設備的二氧化碳當量 (CO₂e) 排放量降低了最多 1,927 公斤。其中約有 50% 的減排可歸功於模擬，相當於每台設備約 959 公斤的 CO₂e 減量。若全面轉換至這個新控制平台，將可減少數百萬噸 CO₂e，其中有一半可由模擬推動。這可能相當於總排放量的 10% 到 13%。

模擬的應用將顯著影響組織推動永續計畫的方式。隨著更多企業認知到模擬在永續中的角色並解決流程缺口，其採用率預期將持續上升。這不僅會提升環境指標，還會在組織內外加速推動創新。透過模擬，對全球永續目標的整體影響可能極為深遠。

閱讀完整報告，瞭解工程模擬如何推動永續發展計畫。