AI觀察｜產業鏈開始衝 支援彈藥電力在哪裡？
【專欄／吳連富】AI教父黃仁勳一到台灣，AI相關股票就會跟著大漲，大家也說AI相關產業鏈是未來台灣產業競爭優勢所在，希望可以成為台積電之外的護國群山，可是黄仁勳也告訴我們，他擔心電力供應問題。
台電董事長曾文生指出，從2024年到2033年，我們每年用電成長率預計為2.8 %，2008年到2023年，每年的用電成長的數字只有1.06 %，隨著AI爆發性成長，預估2030年用電在AI產業的數目將較目前多3倍，所以現在爭相要籌設的資料中心(Data Center)，在桃園以北幾乎已無供電可能(因為沒有地方可設電廠)。
我們一直在討論台灣缺電問題，台電說台灣沒缺電，但是我們不夠的是「綠電」，要全力發展AI產業供應鏈的同時，要深刻思考「綠電」供應是否足夠？
劉德音:資料庫商機不能放棄
台積電前董事長劉德音提出國家經濟發展建言，他特別強調，要推動台灣經濟發展，應清楚自己的相對優勢與相對劣勢，才能找出正確的方向，並把劉德音前董事長特別點出，其中關鍵就在掌握半導體等各領域的關鍵元件，發展太空、海洋、資料庫、綠能等領域，尤其資料庫商機千萬不能放棄、而若資料庫冷卻系統能持續發展，未來世界就一定要依靠台灣，這些關鍵元件、技術也需持續創新。
先來看看AI的相關產業中的資料庫產業(Data Center)是怎麼樣的一種吃電怪獸:「設置傳統伺服器的標準機櫃耗電量約4瓩（kW），約等同於一個家庭住宅的用電功率；然而設置一組AI伺服器機櫃的能源需求約為20倍，大概80瓩。」DataVita的創辦人奎恩（Danny Quinn）對《BBC》說。但是一個資料中心內可能有上百或上千組的伺服器及機櫃。以設立在日本千葉縣印西市內的三棟資料中心裡的伺服器所消費的電力來看，大概的耗電超過5萬千瓦，相當於9萬個家庭的用電量(每一個家庭的用電量每個月以400千瓦做基準)。
另外加州大學河濱分校報告指出，與ChatGPT對話一次需消耗約500毫升的水，相當於一瓶寶特瓶。而ChatGPT每月有近15億用戶，用水量可想而知。微軟永續報告書中揭露，其用水量在2021至2022年增長至640萬立方公尺、增加了約34%，相當於2500個奧運規格泳池的大小……,所以除了伺服器之外，散熱產業的股票就一飛衝天……。然後呢?我們行政院要編列1千億的預算給台電彌補虧損?我們相關產業鏈的電價合理嗎?補貼台電是否意味著補貼用電大戶?這是一種「劫貧濟富」的行為，我們是否該提出異議?
生成式AI的應用加速，資料中心的擴建也勢在必行，在要求企業減碳的同時，這些國際性的IT大廠對於減碳能源(綠能)的重視是一起的，以微軟來說，他們新的資料中心就準備設在百分之百用零碳綠電的北歐瑞典，同樣的蘋果對於所使用的資料中心的電力也下達了使用百分之百再生能源的方針。
如果這些國際IT大廠對於他的供應鏈，也提出同樣要求的話，那我們台灣在發展AI產業供應鏈的同時，我們的綠電準備好了嗎？也就是說，當台積電把一家沃旭能源所產生的綠電都吃掉了，在台灣其他的中小企業還有綠電可以使用嗎?
這個問題在日本一樣的發生，不過我們可以稍微來檢視一下，雖然我們跟日本的相似度很高，可是還是有不一樣的地方，那就是現在大家議論紛紛的核電。我們不要忘了10幾年前日本311地震的時候，福島電廠所發生的問題到現在還沒有完全解決，但如果沒有核電，日本其實要恢復他們的半導體產業的榮景，也同樣遭遇到相當多的挑戰和考驗，我們先來看一下兩者的供電結構狀況：
日本跟我們一樣對於原油、煤炭或天然氣等化石燃料都非常依賴從國外的進口，尤其是對日本而言，在能源價格不斷地上漲還有日幣不斷貶值的雙重壓力下，上述化石能源的進口在2023年達到26兆日圓，但你知道日本汽車業和半導體設備業這些有競爭力產業的出口額，總共加起來也不過是29兆日圓，所以我們可以想像這種大筆能源的支出，對於日本國際貿易收支的惡化是造成多大的影響。
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務實或是鴕鳥?
日本核能所佔的比例，在2010年的大概25 %，到2022年的時候這個部分占比減到了5.5%，這中間最大的不同，應該是2011年發生了311的強烈地震與福島核電事故，日本對核能的政策重新做了非常深刻且嚴肅的體檢，但是他們並沒有因為這樣而全部放棄了核能。
根據中央社東京5月29日綜合外電報導，日本關西電力公司營運的高濱核電廠3號機及4號機，明年將屆服役40年「大限」，但在今天已獲准最長延役20年。日本先前有6座核電機組獲准延役，至今共有8座機組最長可服役60年。
日本朝日新聞也報導，日本2011年3月發生福島第一核電廠核子事故後，修法明定核電機組服役年限為「原則40年」，但如果經過原子力規制委員會（類似台灣的核能安全委員會）審查通過，最長可延役20年。儘管日本政府當年宣示核電機組最長延役到60年是「極為例外」，但目前所有電力公司共提出8座機組延役申請案，全數都獲准，其中5座機組為關西電力公司所有。
另外一方面，他們化石原料所占的比例，在2022年火力發電所占的比例當中，燃煤發電比例只有30.8 %，燃氣的比例也只有33.8 %，加起來還少於65 %，相較於我們現在兩者的發電比例相加，仍然超過80%，日本都說他們面臨到有史以來最嚴重的能源狀況，但是我們對於核能到底要不要存廢都還有相當的爭議，甚至還糾結在政治的口水當中。
即使在美國，在2010年到2022年的用電成長也只有0.2 %，然而根據「經濟學人」的估計，如果美國一樣要將這些AI產業做充分的發揮，他們以後每年的用電成長會達到7%，這些電力的缺口要如何來供應，其實對全世界而言都是一個相當頭痛的問題。
我們的主管機關一直很樂觀
依據能源署公布的「再生能源裝（設）置容量」、「民國112~118年未來電力供給規劃」進行推估，2029年再生能源總裝置容量預計將達43,104MW，是2022基準年的三倍。再生能源裝置容量的政策目標規劃於2029年「提前達標」（2022基準年的三倍），但在我們期待AI產業鏈未來將蓬勃發展的情況下，大家覺得我們的綠電真的夠嗎?核能可否作為彈性伸縮的選項之一?
核四議題經2021年12月18日核四重啟公投未獲民眾支持，因此核能機組將維持現行能源轉型政策如期除役，核四不啟封（經濟部能源署，2024g），核三廠兩部機組運轉執照期程已超出延役申請之期限，故將分別於2024年6月及2025年5月屆期停機除役。看來我們的核能已無任何伸縮彈性的可能；另外經濟部早已預告今年10月即將再次調漲電費(但也特別強調如果行政院可以撥補1千億，則可以考慮不調漲，這是何等的彈性?)。另外雖然工業部門用電量連續兩年下降，但經濟部仍預估未來因新興科技發展（如AI 技術），工業用電需求應會擴張。根據能源署最新的能源統計月報數據，2023年1月的用電量為115.85億度，而2024年1月的用電量則增至127.26億度，較2023年同期增長了9.80%\
綠能產業?台灣有可能嗎?
能源署說2022年起工業部門的用電量則連續兩年出現下降，表明工業節電的成效正在逐漸展現。然而按照數據顯現，只有電子業用電量連兩年增加。可是這個趨勢在要發AI產業鏈的前提下一定會轉變。我們「綠電」的供應跟得上來嗎? 必須追隨RE100承諾的產業供應鏈有辦法在台灣存活下來嗎? 劉德音前董事長也曾在公開場合說過:「只能選擇相信政府」，但如果屆時AI產業被迫用腳投票，這絕對是我們要思考的「國安問題」。
澳洲據說是全世界最有潛力發展綠電的國家，有人說他們的綠電便宜到不行，甚至可以用海底地下電纜出口到4300公里以外的新加坡。為什麼呢？澳洲的日照比別的地方多30 %，而且他的土地成本只有別人的1%，他在離峰時段的太陽能與風電過剩電量還有所謂的負電價，這些離峰的電力可以用來電解產生氫能，然後將這個氫能做成綠氨和轉換成液態氨，可以用液態氨的方式作為出口；還有澳洲的綠電滲透率目前只有38 %，預估在2030年將到達82 %，但是已經是讓我們這些綠能不足的國家羨慕到不行了，也許將來澳洲就是靠著這個綠能產業，可以築起他們全世界最有競爭力的護城河，未來也許這是一個不可忽略的戰略物質。
