“8%”這個(gè)數(shù)字,在臺(tái)灣能源討論里被反復(fù)提起。
它指的是2023年臺(tái)積電(TSMC)一家公司的用電量就占全臺(tái)售電量的約8%,且按公司官方預(yù)估,2030年還將抬升到10%-12%。
部分外資券商則認(rèn)為,若3nm、2nm新廠如期擴(kuò)產(chǎn),臺(tái)積電耗電量可能翻三倍,屆時(shí)將啃掉全臺(tái)近四分之一的電力。
臺(tái)灣社會(huì)不得不直面一個(gè)結(jié)構(gòu)性矛盾:一方面要守住全球先進(jìn)制程晶圓代工霸主地位,另一方面卻坐在“缺電、高碳、高價(jià)”的三口火山口上。
在中國(guó)臺(tái)灣出生的英偉達(dá)CEO黃仁勛,在談及返臺(tái)投資時(shí)拋出的這一明確條件,精準(zhǔn)戳中了臺(tái)灣能源體系的核心短板。
AI數(shù)據(jù)中心本就是公認(rèn)的耗電大戶,一塊英偉達(dá)A100GPU功耗就達(dá)400瓦,GPT-4訓(xùn)練更是動(dòng)用25000塊同類芯片。
如此背景下,黃仁勛的要求看似合理,卻讓電力供給本就捉襟見(jiàn)肘的臺(tái)灣陷入了兩難境地。
要拿出這100億度綠電,對(duì)臺(tái)灣而言,無(wú)異于天方夜譚。
臺(tái)灣面積3.6萬(wàn)平方公里,人口約2300萬(wàn),自有能源儲(chǔ)量極低。
天然氣、煤炭、石油幾乎全靠進(jìn)口,水力潛能開發(fā)度已超過(guò)80%,陸上風(fēng)電與光伏雖積極布建,但受限于地形與氣候,容量因子受限。
2023年全臺(tái)發(fā)電量約300TWh(約3000億度),其中火力包括煤氣油在內(nèi),占79.5%、核能6.3%、可再生能源8.9%、抽蓄與自用發(fā)電5.1%。
高度依賴進(jìn)口化石能源,讓臺(tái)灣對(duì)國(guó)際燃料價(jià)格與海運(yùn)安全極其敏感。
并且備用率長(zhǎng)期低于法定目標(biāo)。
這是什么意思呢?根據(jù)臺(tái)灣“中央大學(xué)”管理講座教授梁?jiǎn)⒃吹慕忉專瑐溆萌萘柯剩ㄡ槍?duì)尖峰負(fù)載和凈尖峰的供電能力去計(jì)算),理論上從過(guò)去的經(jīng)驗(yàn),備用容量率需要在15%以上,就不會(huì)有缺電的壓力,就是安全的。
每天實(shí)際可調(diào)度的發(fā)電容量我們叫備轉(zhuǎn)容量,備轉(zhuǎn)容量率和備用容量率大概差5個(gè)百分點(diǎn)。
換句話說(shuō),備用容量率在15%以上,備轉(zhuǎn)容量率在10%以上,供電是安全的。
臺(tái)電公司法定備轉(zhuǎn)容量率目標(biāo)為15%,但近十年平均僅徘徊于10%上下。
2022、2023年更是數(shù)度跌破6%,進(jìn)入“供電吃緊”橘燈甚至“限電警戒”紅燈。
2024年全臺(tái)無(wú)預(yù)警停電事件高達(dá)7482起,雖多數(shù)為配電系統(tǒng)故障,卻也凸顯系統(tǒng)韌性不足。
在家庭節(jié)電與小廠外移趨勢(shì)下,民生與輕工業(yè)售電量逐年下滑。
同時(shí)間,半導(dǎo)體、面板、數(shù)據(jù)中心等“超大型用電戶”卻高速增長(zhǎng)。
臺(tái)積電一家2023年用電約25TWh,已超過(guò)全臺(tái)1100萬(wàn)戶居民生活用電的三分之一,且年增率高達(dá)15%-20%,遠(yuǎn)高于全系統(tǒng)用電年增2%-3%。
作為全球最大的晶圓代工廠,臺(tái)積電本就是臺(tái)灣的用電大戶,而隨著AI大模型滲透到各行各業(yè),其所需的AI芯片數(shù)量將遠(yuǎn)超當(dāng)前規(guī)模。
據(jù)預(yù)測(cè),2030年制造AI芯片的全球電力需求,將比2023年增加170倍。
屆時(shí),深度綁定全球AI芯片供應(yīng)鏈的臺(tái)積電,其耗電量將更為可怕,臺(tái)灣的電力系統(tǒng)恐怕早已不堪重負(fù),完全無(wú)法支撐如此龐大的用電需求。
當(dāng)晶體管尺寸微縮至7nm以下,傳統(tǒng)深紫外(DUV)光刻已不敷使用,必須導(dǎo)入極紫外(EUV)光刻機(jī)。
一臺(tái)ASML NXE:3600D EUV機(jī)臺(tái)額定功率達(dá)1.2MW,相當(dāng)于一座中型半導(dǎo)體封測(cè)廠的全廠負(fù)載。
3nm、2nm節(jié)點(diǎn)還需多重曝光、高真空、超低溫環(huán)境與更嚴(yán)苛的潔凈度,均推高單位產(chǎn)能能耗。
標(biāo)普全球假設(shè),2023-2030年臺(tái)積電晶圓出貨量增長(zhǎng)90%,即使能效提升30%,總耗電仍將增至79.4TWh,占全臺(tái)24%。
若出貨量?jī)H增50%,耗電也將達(dá)41.8TWh,占比約14%-15%,遠(yuǎn)超官方給出的10%-12%為“低調(diào)”版本。
臺(tái)積電早已訂下2050年凈零目標(biāo),2023年再生電力使用比例約11%,距離“100%綠電”仍有巨大缺口。
有人或許會(huì)問(wèn),當(dāng)下加急建設(shè)綠電是否還來(lái)得及?答案是否定的。
因?yàn)榕_(tái)灣的自然條件與地理環(huán)境,從根源上制約了光伏、風(fēng)電等綠電的大規(guī)模發(fā)展。
此前民進(jìn)黨當(dāng)局力推的“風(fēng)電臺(tái)產(chǎn)化”政策,耗費(fèi)9000億新臺(tái)幣卻收效甚微,10座風(fēng)場(chǎng)中僅1座達(dá)成臺(tái)產(chǎn)化目標(biāo),其余均未達(dá)標(biāo),成為綠電發(fā)展失敗的典型案例。
臺(tái)灣綠電市場(chǎng)處于“有價(jià)無(wú)量”狀態(tài)。
綠電之路走不通,傳統(tǒng)能源與核電的補(bǔ)給也陷入絕境。
臺(tái)當(dāng)局秉持“非核家園”的意識(shí)形態(tài)理念,于2025年5月關(guān)閉了最后一座核電機(jī)組,徹底進(jìn)入“無(wú)核時(shí)代”。
要知道,20世紀(jì)80年代中期,核電曾供應(yīng)臺(tái)灣一半以上的電力,是穩(wěn)定的基載電源。
原本規(guī)劃的天然氣機(jī)組替補(bǔ)工程又因環(huán)評(píng)滯后未能及時(shí)補(bǔ)位,導(dǎo)致電力備載容量率跌至9.8%的十年新低。
為了填補(bǔ)能源缺口,臺(tái)灣只能被迫依賴化石燃料發(fā)電。
2025年前9個(gè)月火電占比已攀升至85.5%,其中燃?xì)獍l(fā)電占比更是創(chuàng)下47%的新高,不僅推高了能源進(jìn)口成本,還加劇了空氣污染問(wèn)題。
5次調(diào)價(jià),電價(jià)漲幅超44%
近年來(lái),臺(tái)灣企業(yè)與民眾用電成本大幅增加。
2022-2025年臺(tái)灣工業(yè)電價(jià)已五連漲,累計(jì)漲幅達(dá)44.07%,半導(dǎo)體高壓用戶平均電價(jià)從每度2.2元抬升至3.1元(新臺(tái)幣)。
一家年用電30TWh的晶圓廠,一年電費(fèi)就增加270億元,相當(dāng)于2024年臺(tái)積電稅后純利的12%。
電力短缺漲價(jià)尚且可以忍受,電力供應(yīng)的穩(wěn)定性缺失,更讓?shí)u內(nèi)民眾苦不堪言。
2024年臺(tái)灣共發(fā)生7482起無(wú)預(yù)警停電,平均每天超過(guò)20次,無(wú)論是家庭日常生活還是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),都隨時(shí)面臨斷電風(fēng)險(xiǎn)。
在這樣的電力基礎(chǔ)上,別說(shuō)滿足黃仁勛100億度綠電的額外要求,就連維持現(xiàn)有電力供需平衡都已是捉襟見(jiàn)肘。
黃仁勛的投資條件臺(tái)灣難以滿足,但英偉達(dá)的AI芯片訂單卻繞不開臺(tái)積電。
全球AI大模型的訓(xùn)練與推理離不開高性能AI芯片,而這些芯片的制造核心工序,目前仍高度依賴臺(tái)積電的先進(jìn)制程。
這就意味著,即便黃仁勛不回臺(tái)投資,其另一部分巨大的電力需求,最終還是會(huì)通過(guò)芯片制造環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)嫁到臺(tái)灣。
AI大模型已成為全球科技熱點(diǎn),相關(guān)AI芯片需求呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。
2023-2024年,AI芯片制造的全球耗電量就增加了350%以上。
電力短缺已成為臺(tái)積電在臺(tái)灣擴(kuò)產(chǎn)的核心障礙。島內(nèi)建廠計(jì)劃踩剎車。
2023年原定的臺(tái)南六廠二期擴(kuò)建,因臺(tái)電無(wú)法保證穩(wěn)定高壓供電,被迫暫緩。
隨后,臺(tái)積電宣布3nm、2nm部分產(chǎn)能轉(zhuǎn)向日本熊本與美國(guó)亞利桑那,官方理由多為“分散地緣風(fēng)險(xiǎn)”。
但產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為“臺(tái)灣缺電”是核心考量之一。
2025年9月,臺(tái)積電美國(guó)亞利桑那州工廠的供應(yīng)商、英國(guó)工業(yè)氣體巨頭林德集團(tuán)因電網(wǎng)故障突發(fā)停電,直接導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。
具體造成的損失雖未公開披露,卻凸顯“即便到了美國(guó),電力仍是瓶頸”。
不過(guò),政府劃定了“風(fēng)光2030”27GW目標(biāo)。
其中離岸風(fēng)電15GW、地面型光電12GW;另規(guī)劃“天然氣第三接收站”2027年完工,將燃?xì)庋b機(jī)占比提升至50%。
同時(shí),延長(zhǎng)核二、核三除役年限,并評(píng)估“以延代建”的小型模塊化核反應(yīng)堆(SMR)。
然而,離岸風(fēng)電受漁權(quán)、環(huán)評(píng)、海纜爭(zhēng)議,進(jìn)度落后逾兩年。光伏則因土地與饋線不足,2024年新增并網(wǎng)僅2.1GW,不及年度目標(biāo)一半。
此外,經(jīng)濟(jì)部推出了“高壓用戶綠電義務(wù)”,要求5000kW以上用戶2025年綠電占比須達(dá)10%,2030年30%。
還推出“削峰填谷”電價(jià),鼓勵(lì)半導(dǎo)體廠在離峰時(shí)段生產(chǎn)。
但芯片制造的光刻、蝕刻等環(huán)節(jié)需24小時(shí)不間斷供電,連續(xù)制程,可移轉(zhuǎn)負(fù)荷有限。
據(jù)國(guó)際能源網(wǎng)了解,臺(tái)積電已經(jīng)導(dǎo)入了變頻冷卻、廢熱回收、AI空調(diào)控制,但先進(jìn)制程帶來(lái)的“絕對(duì)耗電”仍在快速攀升。
并且成立“臺(tái)積永鑫能源”,在臺(tái)南、高雄布建4GW地面光電,預(yù)計(jì)2026年并網(wǎng),可年供5TWh綠電,這也僅僅占自身需求的六分之一。
臺(tái)灣前內(nèi)政署長(zhǎng)李鴻源呼吁,臺(tái)灣應(yīng)仿效新加坡,對(duì)高耗電產(chǎn)業(yè)設(shè)置“用電天花板”,以總量概念指導(dǎo)設(shè)廠地點(diǎn)與擴(kuò)廠節(jié)奏,而非“企業(yè)喊電、政府就蓋電廠”。
他主張2030年臺(tái)積電用電占比應(yīng)控制在15%以下,任何新廠須自帶“零碳電力”或“移轉(zhuǎn)負(fù)荷”方案,否則不予環(huán)評(píng)通過(guò)。
臺(tái)積電不是一般企業(yè),它貢獻(xiàn)了臺(tái)灣GDP的8%、出口值的35%,以及就業(yè)與稅收的龐大的乘數(shù)效應(yīng)。
但它的擴(kuò)產(chǎn)腳步正踩在臺(tái)灣能源系統(tǒng)的最脆弱神經(jīng)上。
繼續(xù)“無(wú)條件供電”的舊思維,將把臺(tái)灣推向更昂貴的電價(jià)、更高的碳排與更不確定的電網(wǎng)。
而一味“壓制用電”,也可能讓其被迫漂洋過(guò)海,帶走整條產(chǎn)業(yè)鏈。
在全球能源轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的雙重壓力下,臺(tái)灣電力困局已到了必須正視和解決的關(guān)鍵時(shí)刻。
在“供給端快不來(lái)、需求端等不了”的夾擊下,臺(tái)灣官方被迫拋出外延式方案。
到菲律賓呂宋島建2GW風(fēng)光電廠,再以海底電纜或液化氫船運(yùn)回臺(tái)。
或與日本九州、沖繩風(fēng)場(chǎng)簽訂PPA,通過(guò)500kV直流海纜輸臺(tái)。
兩條路線都涉及跨國(guó)海纜≥600公里、投資百億美元、政治與海事風(fēng)險(xiǎn)極高,被島內(nèi)學(xué)界戲稱為“畫餅充饑”。
更現(xiàn)實(shí)且已具備工程條件的,是“兩岸通電”。
福建—臺(tái)灣海峽最窄處僅130公里,國(guó)家電網(wǎng)±500kV直流海纜技術(shù)成熟,海南—廣東已投運(yùn)3回。
若從廈門翔安—金門—澎湖—嘉義布設(shè)1GW線路,輸送端可對(duì)接閩粵沿海合計(jì)逾80GW的核電、風(fēng)電與光伏,度電邊際成本低于0.35元,遠(yuǎn)低于臺(tái)灣現(xiàn)行燃?xì)鈾C(jī)組0.9-1.1元。
國(guó)臺(tái)辦亦多次表態(tài)“愿為臺(tái)灣同胞提供電力支持”,但受島內(nèi)政治因素牽制,至今僅止于可行性研究。
倘若外購(gòu)綠電無(wú)法及時(shí)落地,黃仁勛的投資大概率轉(zhuǎn)向。
英偉達(dá)已在美日兩地啟動(dòng)“AI數(shù)據(jù)中心2.0”計(jì)劃。
美國(guó)亞利桑那州與俄勒岡州各鎖定1GW可再生能源專線;日本九州攜手軟銀、九州電力,利用當(dāng)?shù)厥S嗪穗娕c離岸風(fēng)電,2027年前提供≥120億度綠電。
對(duì)臺(tái)灣而言,這不僅是失去一個(gè)數(shù)據(jù)中心,更意味著上游芯片代工訂單同步外流。
換言之,黃仁勛的100億度綠電條件,表面是單一投資案,實(shí)則把臺(tái)灣能源困境放大到全球供應(yīng)鏈層面。
當(dāng)AI運(yùn)算成為“新石油”,誰(shuí)掌握穩(wěn)定、低價(jià)、低碳的電力,誰(shuí)就握有芯片-算力-模型整條價(jià)值鏈的啟動(dòng)鑰匙。
臺(tái)灣若不能在未來(lái)三年內(nèi)拿出可執(zhí)行的綠電方案,不僅AI數(shù)據(jù)中心落地?zé)o望,連臺(tái)積電先進(jìn)產(chǎn)能也將被迫繼續(xù)“出走去”。