隨著人工智慧(AI)技術的迅速發展和電動車(EV)的普及,全球的電力需求正面臨顯著增加。這一趨勢不僅影響到能源供應的穩定性,也對政府的能源政策提出了新的挑戰。 AI運算的電力需求
AI的運算需求主要分為兩個階段:訓練階段和推論階段。根據研究,訓練大型語言模型如GPT-3的電力消耗可達1,300 MWh,相當於130個美國家庭一年的用電量。隨著AI模型的規模不斷擴大,未來幾年內,AI伺服器的電力需求預計將達到荷蘭全國的能源需求量,這意味著到2027年,AI的電力需求可能會達到850至1340億度電。依據財經新聞報導,今年6月Computex展,鴻海宣布與輝達擴大在AI領域的合作,將攜手在高雄建置先進算力中心,採用輝達最新的GB200伺服器機櫃,合計64櫃,總共4608顆GPU,將成為台灣速度最快、規模最大的AI算力中心,預計2026年完工。
電動車的電力需求
電動車的普及同樣會顯著增加電力需求。根據預測,隨著電動車的銷量持續上升,對電力的需求將在未來幾年內大幅增長。電動車的充電需求雖然目前占全球電力需求的比例不高,但隨著市場的擴大,這一比例將逐漸上升。台灣自2020年起,純電動車(BEV)登記數突破1萬輛並開始顯著攀升,截至2024年底,登記數已近十萬台(96,367輛),普及率1.1%(整體小客貨登記數約840萬輛),相較2023年增加63.9%。
台灣還有台積電
依據報告指出,台積電生產10奈米晶片的用電量約為110 GW,占台灣整體電力消耗量的4%,以及工業用電量的6% 以上。到2023年,台積電量產3奈米晶片後,用電量將倍增至近250GW,占整體用電量8% 和工業用電量近16%。 標普預測,到2030年,台積電用電量可能占台灣總用電量的近四分之一(23.7%)。
政府應積極應對此一挑戰,採取以下多項措施:
1. 能源結構轉型與多元化:
- 加速再生能源發展:
- 為了減少對化石燃料的依賴,政府應加大對太陽能、風能等可再生能源的投資,並制定相應的政策以促進其發展。擴大其在整體能源結構中的占比。
- 探索地熱能、海洋能(潮汐能)等新型再生能源的潛力,實現能源來源的多元化。
- 擴建強化電網基礎設施:
- 升級現有電網,提高其穩定性和輸配電效率,以應對日益增長的電力需求。
- 推動智慧電網建設,實現電力的智慧化調度,優化能源分配。
- 擴建電網、增設變電站及提升電力傳輸能力
2. 提升能源效率與節能:
- 推廣節能技術:
- 政府可以推動企業和家庭採用更高效的電器和設備,並提供相應的補貼或稅收優惠,以降低整體電力消耗。
- 推動建築節能改造,提高建築物的能源利用效率。
- 加強能源管理:
- 建立完善的能源監測和管理系統,及時掌握用電情況,優化能源使用。
- 推廣能源效率標籤制度,引導消費者選擇節能產品。
3. 鼓勵產業技術創新:
- 支持AI晶片與資料中心節能技術研發:
- 鼓勵研發更高效能的AI晶片,降低AI運算的能耗。
- 推動資料中心採用節能技術,如液冷散熱、餘熱回收等。
- 促進電動車充電設施智慧化:
- 推動智慧充電樁的建設,實現充電的智慧化管理,優化電網負荷。
- 鼓勵電動車與電網互動技術的發展,實現車輛到電網(V2G)的能源回饋。
4. 政策法規與市場機制:
- 制定合理的電價政策:
- 實行分時電價、浮動電價等機制,引導用戶在用電低峰時段用電,平衡電網負荷。
- 推動碳定價,將碳排放納入成本考量,促使企業和個人減少碳足跡。
- 建立碳排放交易市場:
- 透過市場機制,鼓勵企業減少碳排放,實現碳中和目標。
- 成立「數位-能源」跨部會小組:
- 整合經濟部、數位部、交通部資源,建立用電大數據戰情中心
- 每季發布「AI算力-電動車用電耦合指數」作為政策調整依據
- 法規現代化:
- 修訂《電業法》納入分散式資源聚合條款
- 制定《關鍵用電設施網路安全標準》,參照NERC CIP-002規範
- 加強國際合作:
- 借鑒國際先進經驗,加強與各國在再生能源、節能技術等領域的合作。
5. 強化電力系統韌性:
- 強化電網基礎設施:
- 提高電網抵禦自然災害和極端天氣的能力,確保電力供應的穩定性。
- 分散式電網和微電網:
- 推動分散式電網和微電網的發展,提高區域電力供應的自主性和可靠性。
政府應綜合運用以上措施,制定長遠的能源發展戰略,確保電力供應的穩定性和可持續性,同時促進AI運算和電動車產業的健康發展。