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全球趨勢

ESG國際快訊》最強晶片遇上最老電網!AI 缺電風暴席捲全球,各國陷「新算力與舊能源」拉鋸戰

AI浪潮促使用電需求暴增,新科技與舊能源將如何共生?示意圖。unsplash by iamthomasurquhart

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AI狂潮引爆歷史性用電需求,全球電網正面臨極限考驗。當歐洲綠能成功抵禦戰爭通膨,美中兩國卻因體制僵化或政策轉向,被迫重回燃煤老路。這場「新算力與舊能源」的衝突,已成為決定AI未來繁榮的關鍵。

馬斯克預言成真?晶片太多電不夠,科技巨頭正重新設計數據中心

2026年台北國際電腦展(Computex)落幕,但輝達共同創辦人暨執行長黃仁勳發表主題演講時提出的「AI工廠」、「實體AI」願景,仍持續受到各界討論。

彭博社便指出,為了滿足像氣球般膨脹的市場需求,輝達等晶片製造商正源源不絕生產效能更強大的晶片,這也代表新一代數據中心的耗電量,可能是過去的數倍以上。

特斯拉、SpaceX執行長馬斯克今年初就示警,「很快,甚至就在今年底,我們生產的晶片數量就會超過能供電啟動的極限。」然而,市場需求依然在狂飆,預計會有數兆美元湧入AI基礎建設,使「能源短缺恐成為AI發展最大阻礙」的擔憂日益加深。

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這場電力危機正迫使AI核心玩家,包括雲端運算商、數據中心營運商、晶片製造商、電力設備商進行轉型。隨著建置規模不斷擴大,他們必須顛覆過去對數據中心設計、建造、供電的思惟。

輝達的數據顯示,目前輸入數據中心的電力中,有高達30%完全沒用在AI運算上,其中大部份都被用來防止伺服器過熱的冷卻系統消耗掉,或是消耗在廣闊園區間長距離傳輸的線路上。

這其實會進一步擴大數據中心的碳排,原因是業者為了讓項目盡快啟用,愈來愈依賴天然氣和燃煤發電廠。甚至微軟為了掃除可能阻礙AI競速的絆腳石,正考慮是否延後或放棄深具企圖心的淨零綠能目標。

顧能(Gartner)分析師哈維(Tony Harvey)表示,隨著電力需求、數據中心規模同步擴大,這些能源耗損只會愈來愈多。但從另一面來看,任何微小的效率提升帶來的潛在收益也會很巨大。

因此,各大AI巨頭除了改造設備,也紛紛投資節能新創公司。如輝達就投資Emerald AI數百萬美元,希望能找到幫助數據中心在用電尖峰時刻避免對電網造成過大負荷的解方。

圖/輝達投資Emerald AI數百萬美元,期望能解決電網負荷過大的問題。取自輝達官網

而Google則透過不斷改進演算法,希望能提升AI模型本身的能源效率。

輝達高效能運算與AI超大規模基礎設施解決方案資深總監哈里斯(Dion Harris)強調,「這是一場長征,我們要從現有的電力額度中榨出效率,哪怕是一盎司也好。」

AI產業面對電力可能不足的另一個解方,則是簡化從電網到晶片的電力傳輸路徑。例如,電力從電網進入數據園區時是交流電,這是長距離傳輸龐大電力的最有效方式,但當晶片需要使用電力時,必須轉換成能提供穩定、持續電流的直流電,晶片才能正常運作。

這些轉換包含許多繁瑣步驟,每一次轉換都有能量轉化為熱能並散失。哈里斯坦言,「每一個步驟都會帶來微小的效率損耗,雖然只是微不足道的零星碎片,但當你在一個超大型園區內進行成千上萬次轉換時,累積起來的能量損耗量,將會非常可觀。」

西班牙綠能翻倍供3500萬戶!歐洲靠風、光電甩開高電價緊箍咒

在各國皆傾國之力發展AI、亟需電力的現在,卻遇上美伊戰爭導致運輸石油、天然氣的航線受阻,所幸歐洲很早就開始布局太陽能,在2026年省下的電費已經高達數十億歐元。

歐洲太陽能協會理事長海梅茨貝格(Walburga Hemetsberger)表示,「過去這100天戰爭的教訓,讓我們更知道該專注在提供非化石燃料的靈活性,能進一步放大歐洲再生能源發電效益。」

但到底再生能源是怎樣變成歐洲的「避風港」?美聯社指出,其實幾個歐洲國家在美伊戰爭爆發前,就積極發展綠能技術調整能源結構,儘管過程中有質疑和坎坷,但如今卻嘗到甜頭。例如,西班牙從2019年以來,風力和太陽能發電容量就翻了一倍,在能源結構中增加超過40GW,約可供超過3500萬戶家庭使用一整年。

能源智庫Ember去年發布的報告指出,西班牙風電、太陽能的成長,使高昂化石燃料對電價的影響從2019年以來降低75%,代表該國已甩開受天然氣定價的控制,速度明顯比義大利、德國等依賴天然氣的國家快。另外,英國風力發電則在今年3月創下發電量新高,而天然氣發電量則跌至近兩年的最低水準。

在這兩國帶動下,歐盟的風電、太陽能發電量在2025年首度超越化石燃料,顯示在亟需電力發展AI的未來,再生能源也將扮演一定角色。

圖/歐盟的風電與太陽能發電在2025年首度超越化石燃料,顯示再生能源將在AI時代扮演極重要的角色。示意圖。unsplash by kurokami04

死守天然氣的慘痛代價!義大利電費暴漲、民怨四起

反觀綠電發電落後的義大利,如今正付出代價。自2月底美伊戰爭開打以來,化石燃料價格暴漲,讓高度依賴進口天然氣的義大利深陷痛苦之中。

哥本哈根基礎設施基金(CIP)離岸風電開發部門義大利區負責人斯基亞沃內(Michele Schiavone)表示,羅馬當局在離岸風電上的拖延,可能會讓義大利錯失這個對未來能源安全至關重要的產業。

根據能源智庫Ember、能源研究所(Energy Institute)2025年數據,天然氣占義大利總發電量近半,比例高居歐盟之冠。

義大利身為歐盟透過中東波斯灣進口液化天然氣的最大輸入國,面對伊朗封鎖荷姆茲海峽導致供應中斷,義大利本應加速尋求再生能源,但羅馬當局的反應卻是再次奔走全球,尋找新的天然氣供應商,與2022年俄烏戰爭如出一轍。

圖/面對荷姆茲海峽遭封鎖,義大利的能源策略卻不是發展綠電,而是再次尋找新的天然氣供應商。示意圖。取自ERIA

經濟學家把義大利對綠電投資的落後歸咎於官僚體制、地方政府抵制、強大能源巨頭的利益勾結,以及政治立場偏右翼的總理梅洛尼(Giorgia Meloni)對綠能轉型的排斥。

面對中短期能源問題,梅洛尼政府給的解方是重啟核能,但義大利民眾在過去40年內曾經透過兩次全民公投否決核能。儘管核能在發電過程中不產生碳排,但不少經濟學家都認為,對現在的義大利而言,發展核能的建置時間太長、成本太高,根本緩不濟急。

路透社指出,在核能這道遠水救不了近火的前提下,面臨經濟近乎停滯的梅洛尼,只能積極遊說歐盟放寬財政限制,以便讓義大利政府補貼企業和家庭的電費帳單,但至今尚無任何成效。

AI狂潮成救命稻草?美國煤炭業迎來川普續命大紅包

另一個在石油、天然氣飆漲,仍對綠電保持否定態度的國家,則是美國。美國總統川普正動用戰時賦予總統的特權,向全美燃煤電廠大手筆發放7億美元(約合新台幣221億元)。

《衛報》分析,這是川普政府為了力挺川普口中「乾淨、美麗的煤炭」所採取的最新措施。儘管科學界普遍認為煤炭是所有化石燃料中最髒的一種,但川普卻疾呼,「我們正採取歷史性行動,利用乾淨、美麗的煤炭力量,降低所有美國人的能源價格與生活成本。」

這7億美元除了使14座燃煤電廠、42座煤礦場得以繼續運作,川普政府還將建造兩座全新的燃煤電廠、一個超大型的出口碼頭。

為了把煤炭包裝成親民、可愛的形象,川普政府甚至創造一個擁有巨大眼睛的新吉祥物,名為「煤炭仔」(Coalie),並在社群媒體貼出一張煤炭塊戴著太陽眼鏡的擬人化圖片。

然而,《衛報》直言,無論川普的修辭多華麗,煤炭絕非乾淨能源。它是碳密度最高的化石燃料,是導致氣候危機的主因。此外,煤炭還會釋放微小的有毒顆粒,使礦工生病,並在全美引發廣泛的呼吸道、心臟健康問題。

而且煤炭產業逐漸凋零,也是不爭事實。過去一整個世紀中,美國煤炭就業人數暴跌90%以上,而目前美國的煤炭產量遠遠不到2008年的一半,廉價且供應充足的天然氣,加上成本更低的再生能源,正在全美電網中取代煤炭。

即便如此,煤炭產業卻對川普的新政讚譽有加。他們認為,提升煤炭產量將有助於美國因應AI產業蓬勃發展所帶來的歷史性電力需求飆升。

當代表科技未來的AI晶片,必須依靠被時代淘汰的舊能源來供電,無疑成了美國科技盛世中最諷刺的一幕。這場「新算力」與「舊電網」的拉鋸戰,究竟是AI救了夕陽產業,還是老舊能源拖垮科技繁榮,仍有待時間給出答案。

圖/因數據中心用電量增加,使得川普增加預算在燃煤發電之上,此舉也引來爭議。示意圖。unsplash by adi_ru

綠能創新高,碳排竟同步暴增?中國陷「有電卻用不得」弔詭僵局

相較之下,中國雖然也需要大量電力支撐AI產業,但卻遇上弔詭的現象。儘管中國綠能建設創史上新高,但因為電力系統無法有效接納,反而導致大量風力、太陽能發電遭到棄用。

這項體制上的瓶頸,迫使中國在2026年第一季增加煤炭與天然氣的發電量,導致全中國二氧化碳排放量在第一季年增2%。

為什麼中國的電網會如此僵化?《碳簡報》(Carbon Brief)分析,中國煤電廠大多依據中長期合約用固定價格供應固定電量,導致煤電廠沒有任何經濟誘因配合減少輸出,騰出空間給太陽能、風電。

此外,省際之間的電力交易主要採年度合約,無法做到即時調度,使內蒙古、新疆、遼寧等北部省份在冬季供暖時,為了保障居民禦寒,必須讓「燃煤供暖電廠」全力運轉。然而,這些電廠在提供熱氣的同時,也會強迫產生大量電力。在電網被供暖電力塞滿、電力需求又有限的情況下,時有時無的風電與太陽能,就只能被無情拒之門外。

情況還有可能更糟。《碳簡報》指出,今年預計會出現的超級聖嬰現象,可能會帶來乾旱,並進一步限制水力發電輸出,倘若「棄風棄光」問題仍沒解決,加上AI發展需要大量電力,化石燃料供應恐怕更吃緊。

而持續飆升的棄電率不僅降低綠電環保效益,還會反過來損害開發商的投資回報率,拉高投資風險,進而減弱未來對清潔能源的投資信心。中國政府顯然也注意到這問題,在十五五規劃中加速推動新型電力系統。《碳簡報》分析,若中國成功推動煤電廠靈活改造、跨省即時電力交易,讓抽水蓄能、電池儲能等設施能有效參與市場,並透過地方碳排控制總量,遏止高汙染煤化工項目盲目擴張,未來棄光、棄電的現象可望減少,碳排也會進一步降低。

圖/中國的燃煤電廠使用率不但沒有下降,更出現綠能遭到排擠的現象,也造成中國碳排量有所上升。示意圖。unsplash by punkidu

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