AI資料中心驅動綠電革命 產業新藍海

情境示意,圖 / Getty Images@ Unsplash

面對AI基礎建設快速發展與淨零排放目標壓力,能源產業正處於轉型關鍵期。工研院日前在眺望2026產業發展趨勢系列研討中,針對探討能源x AI建設,聚焦AI基礎設施擴張帶動的電力需求與能源挑戰,並從國際趨勢、產業動態與商業模式探討能源效率、綠電與電力系統的新商機。

論壇由工研院產科國際所研究副總監王孟傑、分析師李宏俊、經理陳志洋與分析師黃雅琪分別從AI建設擴大下的能源產業新機會與挑戰、AI驅動下波能效革命、算力爆發下,綠能爭奪戰如何重塑再生能源新契機與算力時代如何驅動電網與儲能新局等提出觀點。

科技巨頭選址 基礎建設完善優先

王孟傑指出,AI應用發展成為疫後經濟新動力,加速超大型資料中心的佈局。但這類資料中心多為超過100MW級的高耗電單位,各國因此重新評估電力供需問題。AI成為這波成長背後的強大推手,特別是專為AI優化的資料中心電力需求,預計將成長超過4倍。

這波電力需求浪潮帶來新的產業商機,先進國家的電力需求因能效提升長期持平甚至下降,但AI崛起徹底逆轉趨勢。科技巨頭選址已由市場優先、光纖優先轉向基礎建設完善地區,能源相關產業因此迎來新的成長契機。

AI處理器高功率密度傳統氣冷技術不能滿足,液冷市場快速成長,LNG冷源也成為重要資源。為穩定能源價格及實現永續發展目標,科技巨頭透過電力購買協議(PPA)或自建電廠,成為全球新增乾淨發電設備的主力。其中,全年無休的穩定電力需求,也推動儲能系統與先進電力設備發展,預估2025年全球資料中心帶動的能源相關設備市場達419億美元,2030年則成長至633億美元,CAGR達8.6%。

數位永續轉型 建設智慧數位基地

資料中心投資也呈現國際地緣政治特性,市場化需求造成過度集中,為電力公共事業帶來巨大挑戰。電業與電網規劃者需面對單一產業驅動的指數級成長曲線,加上淨零減碳需求,使電力產業與資料中心業者在減碳議題上同步努力。

台灣做為東亞島鏈重要節點,近年在能效、乾淨能源與電力設施政策與產業發展均有所成。在AI建設需求快速增長下,王孟傑建議,應善用能源產業能力,協助建設智慧數位基地,實現數位永續雙軸轉型。

AI驅動能效革命 綠色AI策略因應

李宏俊指出,全球能源轉型路徑受國際社會對氣候行動的政治承諾與能源系統結構性挑戰雙重推動,一致以提升能效為淨零轉型首要任務,目標2021-2030年能效年均改善4%。

但IEA的報告顯示,2022年起全球能源需求增速超越經濟成長,去年、前年能效改善降至1%左右,遠低於COP 28設定能效倍增目標。全球能源消費模式快速轉型,電力部門需求激增。預估2024-2030年全球資料中心用電量,將從占全球總電力消耗的1.5%升至3%,壓力與挑戰不可忽視。

李宏俊指出,針對AI需求增加帶來的能源挑戰,可藉「綠色AI」雙向策略因應。一方面,將AI做為提升其他產業節能效益的工具;另一方面,優化AI資料中心的軟硬體技術,降低能耗與碳足跡。

節能不僅是成本 也是獲利新藍海

AI啟動能效革命,讓節能不僅是成本議題更可能成為企業獲利的新藍海。依WEF報告,目前超過75%企業至少在一項業務功能中採用AI,尤以能源應用領域成長最快。推估,今年至2032年,AI用於能源領域的年均複合成長率將達17.4%,AI節能工具2024-2029年平均將成長34.7%。

未來AI將徹底顛覆傳統產業產品型態、產業結構與商業行為。但AI整合能效也勢將帶來跨域整合屏障,意味誰能率先掌握綠色AI技術壁壘,誰就能在這波能源效率革命中脫穎而出。

AI綠能動態平衡 能耗者變優化者

陳志洋指出,隨AI資料中心進入超高算力時代,其高功耗運算需求正推動對綠電的巨大需求,資料中心也加速採用零碳/低碳電力。AI與綠能的關係也逐漸從能源消耗者轉變為能源優化者,在永續驅動下持續形成新的動態平衡。

預估至2035年,全球電力需求將因資料中心,新增超過300GW發電裝置容量。天然氣因部署速度快且適合AI變動需求,透過結合CCS,短期將成為主要電力來源;中長期則仍將以光電、風電受益最大,陳志洋看好資料中心投資也將集中在綠電供應充足的地區。

新商機 佈局AI資料中心綠電解方

目前,擁有全球大型AI資料中心的業者,如Amazon、Google、Meta、Microsoft等,已主動設下淨零碳排目標,並承諾在2030/2040年以前達標。不僅PPA創新高,購電主要轉向資料中心所在地區,強調全時無碳能源(CFE 24/7)概念。

對台灣來說,隨AI資料中心業者投資台灣,不管AI究竟為能源帶來負擔還是提供綠電發展契機,臺灣廠商應積極布局AI資料中心專用的綠電解方,才能掌握快速成長的綠電市場商機。

算力推升電網壓力 蘊藏儲能新局

黃雅琪說,AI掀起算力革命,資料中心成為全球用電成長新引擎。但電力系統升級有時效性,業者亟需即時彈性的替代方案。目前,AI資料中心的能源思維從電力品質進化為兼顧能量調節與系統韌性,固態變壓器(SST)、儲能系統(ESS)、微電網已成為支撐新世代AI電力基礎設施的技術與關鍵。

SST能以電力電子技術實現毫秒級穩壓,有效應對GPU功率瞬間波動;具備高效、體積小與強化再生能源整合優勢,AI資料中心預期是SST優先應用領域,全球SST市場仍處萌芽期,估至2030年規模約3.2億美元。Hitachi Energy、LS Electric、台達電與新創積極投入,短期重點在示範與技術驗證。

關注全時無碳能源 新興技術機會

黃雅琪指出,2030年全球定置型儲能新增裝置量有望突破560 GWh。AI資料中心對高可靠綠電需求,成為儲能市場新動能,Meta、Google、Microsoft等多家業者已導入儲能設施。鋰電池預期仍為主流但隨全時無碳能源(CFE 24/7)發展,長時儲能需求提升液流電池、液化二氧化碳電池等新技術機會浮現。

此外,微電網可整合負載、再生能源、儲能與其他發電設備進行調度,並在電網故障時可以切換成「孤島模式」,以確保營運不中斷,提升韌性關鍵方案。企業需具備快速反應、智慧能源管理與多能源協調功能,以平衡算力需求、供電穩定與電力成本。黃雅琪指出,AI驅動的能源轉型浪潮將為產業帶來新契機。憑藉台灣在電力電子、儲能與能源管理的基礎,台廠可透過參與示範應用,尋求國際合作切入點。

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