新能源危機／有電力纔能有算力 全球AI軍備賽已邁向能源大戰

科技巨頭致力發展AI 用電量相當歐洲小國 資料來源／微軟、Google、Meta環境永續報告、美國能源資訊管理局 圖／聯合報提供

"AI發展背後潛藏缺電隱憂，科技巨頭紛警告「新的能源危機即將到來」。供電問題已成爲臺灣能否在AI產業鏈中維持優勢的重要關鍵。"

輝達執行長黃仁勳6月在臺大演講時指出，新的運算時代正在開始，一席「未來所有PC都會是AI」震撼全場；然而，隨着AI應用和相關產業快速擴張，背後潛藏的是缺電隱憂。國際能源總署（IEA）報告顯示，2022年全球資料中心、虛擬貨幣、AI相關需求共耗4600億度電，佔全球總電力需求2%，到2026年估將增至6200億至1兆500億度。

科技巨頭紛紛警告「新的能源危機即將到來」，特斯拉執行長馬斯克、Meta執行長祖克柏都直指電力供應恐阻礙AI發展。輝達則積極研發更快速且更節能的GPU，目標降低資料中心功耗，凸顯AI發展背後的能源問題已成各方關注焦點。

AI爲何是吃電怪獸？耗電量有多大？

專家估AI相關耗電量 資料來源／國際能源總署 圖／聯合報提供

要理解人工智慧爲何需要如此多能源，可以試想一個電腦晶片作爲圖書館，而AI演算法是具有借閱權限的研究人員，每當需要資料時，它就會入庫（記憶體）查找，並將其帶到另一個晶片（處理器）來執行功能，運算就是資料不斷搬運的過程，也是最耗能的環節之一。

而運算過程中，爲避免伺服器過熱導致故障的冷卻系統，則是另一耗電元兇。以目前資料中心用電而言，運算和冷卻各佔40%，其餘20%爲相關IT設備的使用。

阿姆斯特丹自由大學商業與經濟學院學者德弗里斯預估，到2027年，AI伺服器每年可能消耗850億至1340億度電，相當於阿根廷、荷蘭和瑞典各自一年的用電量。

輝達推新AI晶片 運算更快、耗電更少

黃仁勳強調資料中心正從「通用運算」轉向「加速運算」，隨着算力、效能不斷升級，如何應對急劇增加的用電需求已是當務之急。輝達從源頭着手，今年3月推出「地表最強AI晶片」Blackwell，僅用300萬度電，就能完成以前需要10億度才能完成的訓練任務，爲資料中心節省大量成本與能源。

各AI營運商則是透過找電來因應需求。Google相中地熱發電的潛力，與能源業者Fervo Energy合作的首個地熱發電廠已於2023年正式啓用。

曾是全球最大綠電買家的亞馬遜，由於再生能源間歇性等限制，無法爲資料中心全天候供電，如今也改投核電懷抱，今年3月斥資6.5億美元（約新臺幣208億），收購Talen Energy位於賓州的資料中心，該園區由鄰近的薩士奎亞納核電廠供應電力。

微軟2023年用電量再攀升 接近波羅的海三國用電量總和 資料來源／微軟環境永續報告、美國能源資訊管理局 圖／聯合報提供

同樣擁核的微軟除欲利用小型模組化反應爐（SMR）來擴充其電力系統，更宣佈與核融合新創公司Helion Energy簽署購電協議。不過不少學者認爲，核融合技術距離商用還很遠，預估要到本世紀下半葉纔可能就緒。

除此之外，微軟、Google、英特爾和索尼等科技巨擘也押寶新型態的「全光網路」技術（APN），希望降低數據密集型AI應用程式的整體功耗，目標2030年前全面部署。

微軟、亞馬遜擁抱核電 AI發展與永續難平衡？

微軟碳排暴增30% 危害氣候目標 資料來源／微軟、Google、Meta、亞馬遜環境永續報告 圖／聯合報提供

儘管核能被看好作爲替代能源，但由於成本高昂，短期內難有大量核電裝置投入使用，在更先進技術上線前，天然氣在未來幾年可能扮演「過渡燃料」的角色。不過，若天然氣成爲供電主力，高盛集團預估到2030年資料中心的碳排放量將增加一倍以上，達到約2.2億噸。

另一方面，AI技術已被用於預測天氣、追蹤污染、繪製森林砍伐地圖和監測融冰，能協助應對氣候危機。波士頓顧問集團報告指，AI可幫助減輕高達10%的溫室氣體污染；微軟認爲，AI將成爲推動永續發展解決方案的強大工具。

AI太耗電 科技巨頭搶投資潔淨能源 資料來源／彭博社新能源研究部門 圖／聯合報提供

新加坡推綠色資料中心 應對AI能源挑戰

AI軍備競賽將持續推升用電需求，擁有70多座資料中心、卻受限水電和國土瓶頸的新加坡首當其衝，未來如何在技術發展、能源供應和環境永續之間取得平衡，星國作法值得借鏡。

新加坡數位經濟的成長基礎在於資料中心，但資料中心也是該國資訊與通訊科技產業最大間接碳排放者，佔比達82%，佔整體電力消耗7%，政府曾一度於2019年宣佈暫停增建資料中心，迫使部分營運商改赴馬來西亞和印尼等鄰國落腳。不少專家警告若缺乏政策作爲，恐因不符區域經濟的未來需求而喪失競爭力。

新加坡政府今年5月公佈「綠色資料中心路線圖」，具體作法包括提升資料中心能源效率、部署具能源效益的IT設備、提供相關獎勵與補助，並計劃短期內再分配至少500千瓩的電力容量，比目前的1.4百萬瓩多出約35%，其中200千瓩由綠色能源提供；爲確保對環境友善，政府在審覈時，也將優先考慮採用節能設備、與低碳能源供應商合作的提案。

AI吃電怪獸來勢洶洶，和碩董事長童子賢曾表示「電力即國力」，AI成長速度難以預料，能源穩健是不分藍綠、黨派的議題。經濟部評估，臺灣未來兩大AI用電需求將聚焦相關半導體元件製造及資料中心，如何因應AI帶來的能源挑戰、預先佈局，將是臺灣能否在AI產業鏈中維持優勢的重要關鍵。