AI資料中心用電5年內將成長四倍 專家點台灣短期靠燃氣撐場 核能是選項但非主力解方
AI應用正成為疫後經濟的新成長引擎,也帶動超大型資料中心在全球加速插旗。國際能源署預估,2030年全球資料中心用電將較目前增加一倍以上,規模相當於再多出一個日本,且專為AI優化的資料中心用電成長更為驚人,讓「電從哪裡來」成為各國能源政策與產業布局繞不開的關鍵問題。
工研院產科國際所研究副總監王孟傑與經理陳志洋提醒,全球資料中心正朝大型化、集中化與靠近電源的方向發展,短期內供電仍以燃氣為主,再生能源與新一代核能技術則需較長時間才能發揮效益。對國內業者而言,如何善用海外電力優勢、累積整合經驗,再回頭優化在地建設,將成為布局AI基礎設施的關鍵課題。
AI推升資料中心用電暴增,全球選址轉向再生能源充足優先
依國際能源署(IEA)預測,全球資料中心的電力需求到2030年將成長超過一倍,達到約945 TWh,這個數字略高於當前日本全國的總用電量。AI是此成長背後最強勁的驅動力,其中專為AI優化的資料中心電力需求,預計到2030年將成長超過四倍。
王孟傑指出,若攤開全球資料中心地理分布,可以觀察出全球1.2萬座資料中心位置相當集中,主要分成三大區域-「美歐」、「非洲與中東」、「亞洲」,離都會區不遠且傾向聚集在再生能源充足之地,以歐洲為例,主要集中於北歐區域。
另一方面,他點出,近年全球資料中心新增數量維持在每年平均250座,疫情復甦後新增數量並未較疫情前增長,反而是各地區的平均IT電力容量、負載容量則逐漸大型化。
因此科技巨頭的選址條件也由「市場優先」、「光纖優先」的現狀,逐漸朝具備完善基礎建設的方向發展。這使得能源部門相關產業找到新的成長軌道。
資料中心貼近電廠成全球趨勢,降輸電成本也減少社會阻力
目前台灣在實務執行上,台電建議AI資料中心應設於變電所或電廠周邊,以確保穩定供電與降低成本。王孟傑指出,這確實是全球趨勢之一。
他以日本的WattBit連攜(WattBit Renkei)為例說明,該概念主張資料中心應盡量設在電廠旁邊,原因在於電力輸送成本往往高於通訊光纖架設成本。與其花費高額建設長距離電纜,不如直接在電源充足的地區設置資料中心,再以相對便宜的光纖網路進行高速連線,能有效節省能源與成本。
王孟傑表示,這樣的模式可讓資料中心位於電力供應穩定的區域,同時縮短電力傳輸距離。特別是針對推論型AI資料中心,由於需要即時回應使用者需求,若距離過遠將造成延遲,因此在電廠周邊建置不僅能提升運作效率,也可避免另行新建發電設施的高額支出。
同時,將資料中心與電廠相鄰設置,社會阻力也相對較小。由於電廠用地多已固定,若兩者分開設立、距離過遠,反而更容易引發居民抗議。
短期供電仍靠燃氣、小型核能貢獻要到5年後,台廠宜先海外佈局
至於電力來源,王孟傑坦言,「核能絕對是選項之一」,但能否啟用仍取決於地方民意,如美國德州北部名為「Hypergrid」的園區中,興建4座AP1000型反應爐、總裝置容量達4GW,接近於全台灣核能發電廠的容量,因此屬於較為極端的案例,仍須視當地社會接受度而定。
同時,工研院產科國際所經理陳志洋也點明,不太可能因AI資料中心的設置而新增太多核能發電容量。主要原因在於,大型核電廠的燃料受國際嚴格管制,且其規劃與施工週期極長,難以在AI電力需求快速攀升的情況下即時回應。
至於外界關注的SMR(小型模組化反應爐)與AMR(先進核能反應爐)方案,陳志洋指出,雖然Google等企業確實與多家新創業者洽談投資與綠電採購,包括Kairos Power、NuScale、Oklo等公司,但目前全球約八十多座SMR仍處於開發階段,真正商轉的僅有俄羅斯、德國與日本三座。因此,這些技術要對資料中心供電產生實質貢獻,仍需等到2030至2035年後才有明顯機會。
預估於2030年,全球對於電力的需要將因資料中心而新增超過300GW的發電裝置,陳志洋認為,其中仍將主要依賴天然氣供應,因為目前企業對「RE100」或「CFE 24/7」等永續承諾的要求尚未全面普及,尤其在減碳政策仍屬初期的國家,短期替代能源轉型仍有難度。
不過,隨著時間推進,再生能源的供應及電力需求將同步快速擴大。而目前台灣面對山地多、平地有限,再生能源近年屢遭爭議、核能則有安全疑慮的現實困境。
對此,王孟傑則建議,業者可先赴海外布局,尋找具電力優勢的地區累積經驗,學習如何在資料中心建設中整合最適能源配置,待技術與經驗成熟後再回台投資,屆時在地建設才可能更順利、效率更高。