新能源危機/吃電怪獸打亂臺灣電力佈局 非核家園恐將AI發展推向困境

2023年各國發電量及發電結構佔比 資料來源/經濟部能源署、國際能源總署 圖/聯合報提供

美國多家電力公司預估到2028年,電力需求會暴增1倍,美國將在15年內興建數十座燃氣電廠,連燃煤電廠也要延役,用電需求瘋狂增長的主因,就是AI的興起。多家科技巨頭紛紛表達來臺投資意願,臺灣的電力真能支應嗎?

AI運算電力需求飆升 3年內將翻漲至少10倍

目前AI伺服器市場由輝達(NVIDIA)主導,市佔率高達95%,IEA以輝達出貨的AI伺服器數量、額定功率估算,2023年輝達AI伺服器出貨10萬臺,換算下來平均每年消耗73億度電力;到了2026年,AI產業預計將呈指數型成長,電力消耗量至少會是2023年需求的10倍。

資料中心全球電力需求 2026年恐翻倍成長 資料來源/國際能源總署 圖/聯合報提供

儘管NVIDIA及AMD等科技業者都說來臺投資,但因內容並不明確,讓經濟部在評估需要準備多少電力供應時也很傷腦筋,原本每年6月就會公佈的「全國電力資源供需報告」,就因AI用電需求太難估而必須延後到7月出爐。

身爲半導體廠商崇越科技創辦人之一的經濟部長郭智輝,也只能「寬估」用電需求,以全力支持所有AI相關投資。

Google以冷卻水降溫節能 爲在臺資料中心省10%電力

AI資料中心的能源耗費,除了AI硬體系統所需的耗電量之外,AI系統全速運作起來時,資料中心內部溫度會非常高,必須有足夠的降溫設備,一般資料中心大多會配備空調設備來降溫,這些冷卻設備也需要消耗不少電力。

在彰化擁有一座資料中心的Google最有感。Google資料中心於2013年啓用,已營運滿10年,即使運算需求逐年提升,但Google資料中心的節能效率卻比一般資料中心節能高1.5倍。

Google臺灣總經理林雅芳曾分享,Google的資料中心之所以能夠如此節能,其中一項原因,就是運用冷卻水降溫系統。冷卻水降溫系統比空調系統降溫,更加節能。

Google指出,從內部評比資料來看,運用冷卻水系統降溫的資料中心,可節省10%電力、降低10%碳排放,雖然選擇運用冷卻水降溫,但在水資源的取得上也相當注意,Google在彰化的資料中心不僅會使用夜間降溫、熱能儲存系統,也設計了雨水貯留系統,藉此善用水資源,運用更好的方式做到節能減碳,降低電力運用。

光、風電難穩定供應 非核如何支持AI發展仍是未知數

郭智輝日前表示,隨着AI投資、雲端運算、半導體設廠持續增加,經濟部將務實寬估電力成長,並每年滾動修正未來5年至10年用電需求,降低電力供需預測誤差,目前電力雖然足夠,但2025年至2028年是整個AI的蓬勃發展期,發展會有多大,目前只能推估。

根據郭智輝的預測,比較有可能的是AI資料中心可能一次就會設置好幾家,估計明年底前,臺灣有支持5、6家AI資料中心成立的能力,但如果一次來10家,就要考慮其他方法來支應他們所需的電力。

因應新增AI產業對能源的需求,只能以再生能源供應,郭智輝原本還把核三廠延役視爲發展AI的備援電力,但一場與民進黨立委的飯局結束後,已改口稱「非核家園態度沒變」,核電延役的修法進度擱置,核電基本上已可排除。

經濟部官員坦言,只能加速再生能源建置,時間壓力是最大的原因,建置速度最快的是太陽光電,其次是離岸風電。不過,太陽光電就像南瓜馬車,時間到了,魔法就消失了,而AI的運作都是24小時需要大量電力,這就是爲什麼光電及風電不是基載電力的證明。

有辦法全天候穩定供電的是核能、火力,以及水力,攸關大潭9號機及新7號機的燃氣機組能否全力發電的三接(天然氣第三接收站),最快要等到明年3月才能初期供氣,至於配合協和電廠從燃油發電轉爲天然氣發電的四接計劃,連環評都還遙遙無期。

發電設施發展困頓,民進黨堅決非核,環團拒絕四接,臺灣的產業發展與全民利益被政治團體與環保團體綁架,只能掙扎求生。