面對AI基礎建設快速發(fā)展與淨零排放目標壓力,能源產(chǎn)業(yè)正處於轉(zhuǎn)型關鍵期。工研院今(3)日於臺大醫(yī)院國際會議中心舉辦「眺望2026產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢研討會—能源 x AI 建設」場次,聚焦AI基礎設施擴張帶動的電力需求與能源挑戰(zhàn),並分別從國際趨勢、產(chǎn)業(yè)動態(tài)與商業(yè)模式,探討能源效率、綠電與電力系統(tǒng)的創(chuàng)新機會。
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| 因AI建設創(chuàng)造了大量用電需求,促使能源產(chǎn)品需求大增,能效、電源、電力設備產(chǎn)業(yè)有機會搶占全球擴大的新商機。 |
其中因AI建設創(chuàng)造了大量用電需求,促使能源產(chǎn)品需求大增,能效、電源、電力設備產(chǎn)業(yè)有機會搶占全球擴大的新商機。工研院產(chǎn)科國際所研究副總監(jiān)王孟傑表示,如今AI的應用發(fā)展已成為疫後經(jīng)濟的新成長動力,也帶動超大型資料中心的快速佈局,成為超過100MW等級的吃電怪獸,也使得各國重新評估電力供需問題。
這股電力需求的浪潮正引發(fā)新的能源產(chǎn)業(yè)商機。由於能源效率的提升,美國、歐洲等先進國家的電力需求長期處於持平甚至下降的狀態(tài)。AI的崛起徹底逆轉(zhuǎn)了這一趨勢,科技巨頭的選址條件也由「市場優(yōu)先」、「光纖優(yōu)先」的現(xiàn)狀,逐漸朝具備完善基礎建設的方向發(fā)展。這使得能源部門相關產(chǎn)業(yè)找到新的成長軌道。
且隨著AI處理器極高的功率密度,已不滿足於傳統(tǒng)的氣冷技術效率,促成液冷市場的快速增長外,LNG冷源也成為重要資源。為了實現(xiàn)永續(xù)發(fā)展目標並鎖定長期穩(wěn)定的能源價格,建設AI資料中心的科技巨頭已成為透過PPA或自行投資新電廠,成為全球新增乾淨發(fā)電設備的新驅(qū)動力。
為提供AI資料中心全年無休的穩(wěn)定電力,各式儲能系統(tǒng)與先進電力設備則成為不可或缺的能源技術。估計2025年全球資料中心帶動廠內(nèi)能源相關設備市場達419億美元;2030年約633億美元的規(guī)模,CAGR達8.6%。
另一方面,資料中心投資具備國際地緣政治之特性,因應市場化需求而造成過度集中的現(xiàn)象,也使得電力公共事業(yè)面臨極大的挑戰(zhàn)。這不僅僅是漸進式的增長,而是一場典範轉(zhuǎn)移:習慣於管理平緩需求的電業(yè)和電網(wǎng)規(guī)劃者,如今必須應對由單一產(chǎn)業(yè)驅(qū)動的指數(shù)級增長曲線,加上淨零減碳的需求仍在,使得電力產(chǎn)業(yè)與資料中心業(yè)者同步在減碳議題各自努力。
臺灣位於東亞島鏈的重要節(jié)點,近年在能源效率、乾淨能源、電力設施之政策與產(chǎn)業(yè)發(fā)展也有一定的成果。在快速成長的AI建設需求下,應運用各種能源產(chǎn)業(yè)之能量,以協(xié)助建設新的智慧數(shù)位基地,達到「數(shù)位X綠色雙轉(zhuǎn)型」的境界。
工研院產(chǎn)科國際所分析師李宏俊進一步指出,當前全球能源轉(zhuǎn)型路徑受到「國際社會對氣候行動的強烈政治承諾」以及「能源系統(tǒng)所面臨的結(jié)構性挑戰(zhàn)」兩股力量的驅(qū)動,一致認同提升能源效率是淨零轉(zhuǎn)型首要任務,並且訂定2021~2030年能源效率年均改善4%的目標。
然而,依IEA近期發(fā)佈的研究報告,自2022年起,全球能源需求增速而經(jīng)濟成長趨緩,2023年能源效率改善不僅未達4%,反而下降至1%;2024年亦同,遠低於COP28所設定的「能源效率倍增」目標。
造成此落差的核心原因,在於全球能源消費模式的快速轉(zhuǎn)型,尤其是電力部門的需求激增,加上生成式AI橫空出世,造成AI資料中心數(shù)量快速增加,也帶動AI電力需求急速攀升,對全球電網(wǎng)基礎設施造成前所未有的壓力,建議可利用「綠色AI」(Green AI)的雙向策略來應對,讓節(jié)能從企業(yè)的成本議題,躍升為可為企業(yè)帶來獲利的新藍海。
預期未來,AI將徹底顛覆照明、空調(diào)、動力設備等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品型態(tài)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構以及商業(yè)行為。然而,AI整合能源效率也衍生跨域整合的屏障,誰能率先掌握「綠色AI」的技術壁壘,誰就能在這波「能源效率革命」中勝出。
工研院產(chǎn)科國際所經(jīng)理陳志洋也表示,隨著AI資料中心進入超高算力時代,AI本身高功耗的運算需求也推動對綠電的巨大需求焦慮,促使資料中心加速採用零碳/低碳電力。AI與綠能的關係,正逐漸由「能源消耗者」轉(zhuǎn)變?yōu)椤改茉磧?yōu)化者」。在競逐永續(xù)的未來中形成新的動態(tài)平衡,驅(qū)動光電、風電等綠能市場成長。
工研院產(chǎn)科國際所分析師黃雅琪進一步說明,面對以上變局,AI資料中心的能源思維從確保「電力品質(zhì)」,進化為兼顧「能量調(diào)節(jié)」與「系統(tǒng)韌性」,使固態(tài)變壓器(SST)、儲能系統(tǒng)(ESS)與微電網(wǎng)(Microgrid)成為支撐新世代AI電力基礎設施的關鍵技術,預估2030年規(guī)模約3.2億美元。
2030年全球定置型儲能新增裝置量有機會突破560 GWh。AI資料中心對高可靠與綠電的需求,成為儲能市場新成長動能,包括Meta、Google與Microsoft等多家業(yè)者,均有導入儲能設置的案例。預期鋰電池仍為主流,但隨著「全時無碳能源(CFE 24/7)」趨勢,長時間儲能重要性提升,再加上安全議題成為關注焦點,帶動液流電池與液化二氧化碳電池等新興技術機會浮現(xiàn)。
對臺灣而言,AI驅(qū)動的能源轉(zhuǎn)型浪潮,也為產(chǎn)業(yè)帶來新契機。憑藉在電力電子、儲能與能源管理的既有基礎,臺灣廠商可藉由參與示範應用,尋求國際合作的切入點。