新能源危機／有電力才能有算力 全球AI軍備賽已邁向能源大戰

科技巨头致力发展AI 用电量相当欧洲小国 资料来源／微软、Google、Meta环境永续报告、美国能源资讯管理局 图／联合报提供

"AI发展背后潜藏缺电隐忧，科技巨头纷警告「新的能源危机即将到来」。供电问题已成为台湾能否在AI产业链中维持优势的重要关键。"

辉达执行长黄仁勋6月在台大演讲时指出，新的运算时代正在开始，一席「未来所有PC都会是AI」震撼全场；然而，随着AI应用和相关产业快速扩张，背后潜藏的是缺电隐忧。国际能源总署（IEA）报告显示，2022年全球资料中心、虚拟货币、AI相关需求共耗4600亿度电，占全球总电力需求2%，到2026年估将增至6200亿至1兆500亿度。

科技巨头纷纷警告「新的能源危机即将到来」，特斯拉执行长马斯克、Meta执行长祖克柏都直指电力供应恐阻碍AI发展。辉达则积极研发更快速且更节能的GPU，目标降低资料中心功耗，凸显AI发展背后的能源问题已成各方关注焦点。

AI为何是吃电怪兽？耗电量有多大？

专家估AI相关耗电量 资料来源／国际能源总署 图／联合报提供

要理解人工智慧为何需要如此多能源，可以试想一个电脑晶片作为图书馆，而AI演算法是具有借阅权限的研究人员，每当需要资料时，它就会入库（记忆体）查找，并将其带到另一个晶片（处理器）来执行功能，运算就是资料不断搬运的过程，也是最耗能的环节之一。

而运算过程中，为避免伺服器过热导致故障的冷却系统，则是另一耗电元凶。以目前资料中心用电而言，运算和冷却各占40%，其余20%为相关IT设备的使用。

阿姆斯特丹自由大学商业与经济学院学者德弗里斯预估，到2027年，AI伺服器每年可能消耗850亿至1340亿度电，相当于阿根廷、荷兰和瑞典各自一年的用电量。

辉达推新AI晶片 运算更快、耗电更少

黄仁勋强调资料中心正从「通用运算」转向「加速运算」，随着算力、效能不断升级，如何应对急剧增加的用电需求已是当务之急。辉达从源头着手，今年3月推出「地表最强AI晶片」Blackwell，仅用300万度电，就能完成以前需要10亿度才能完成的训练任务，为资料中心节省大量成本与能源。

各AI营运商则是透过找电来因应需求。Google相中地热发电的潜力，与能源业者Fervo Energy合作的首个地热发电厂已于2023年正式启用。

曾是全球最大绿电买家的亚马逊，由于再生能源间歇性等限制，无法为资料中心全天候供电，如今也改投核电怀抱，今年3月斥资6.5亿美元（约新台币208亿），收购Talen Energy位于宾州的资料中心，该园区由邻近的萨士奎亚纳核电厂供应电力。

微软2023年用电量再攀升 接近波罗的海三国用电量总和 资料来源／微软环境永续报告、美国能源资讯管理局 图／联合报提供

同样拥核的微软除欲利用小型模组化反应炉（SMR）来扩充其电力系统，更宣布与核融合新创公司Helion Energy签署购电协议。不过不少学者认为，核融合技术距离商用还很远，预估要到本世纪下半叶才可能就绪。

除此之外，微软、Google、英特尔和索尼等科技巨擘也押宝新型态的「全光网路」技术（APN），希望降低数据密集型AI应用程式的整体功耗，目标2030年前全面部署。

微软、亚马逊拥抱核电 AI发展与永续难平衡？

微软碳排暴增30% 危害气候目标 资料来源／微软、Google、Meta、亚马逊环境永续报告 图／联合报提供

尽管核能被看好作为替代能源，但由于成本高昂，短期内难有大量核电装置投入使用，在更先进技术上线前，天然气在未来几年可能扮演「过渡燃料」的角色。不过，若天然气成为供电主力，高盛集团预估到2030年资料中心的碳排放量将增加一倍以上，达到约2.2亿吨。

另一方面，AI技术已被用于预测天气、追踪污染、绘制森林砍伐地图和监测融冰，能协助应对气候危机。波士顿顾问集团报告指，AI可帮助减轻高达10%的温室气体污染；微软认为，AI将成为推动永续发展解决方案的强大工具。

AI太耗电 科技巨头抢投资洁净能源 资料来源／彭博社新能源研究部门 图／联合报提供

新加坡推绿色资料中心 应对AI能源挑战

AI军备竞赛将持续推升用电需求，拥有70多座资料中心、却受限水电和国土瓶颈的新加坡首当其冲，未来如何在技术发展、能源供应和环境永续之间取得平衡，星国作法值得借镜。

新加坡数位经济的成长基础在于资料中心，但资料中心也是该国资讯与通讯科技产业最大间接碳排放者，占比达82%，占整体电力消耗7%，政府曾一度于2019年宣布暂停增建资料中心，迫使部分营运商改赴马来西亚和印尼等邻国落脚。不少专家警告若缺乏政策作为，恐因不符区域经济的未来需求而丧失竞争力。

新加坡政府今年5月公布「绿色资料中心路线图」，具体作法包括提升资料中心能源效率、部署具能源效益的IT设备、提供相关奖励与补助，并计划短期内再分配至少500千瓩的电力容量，比目前的1.4百万瓩多出约35%，其中200千瓩由绿色能源提供；为确保对环境友善，政府在审核时，也将优先考虑采用节能设备、与低碳能源供应商合作的提案。

AI吃电怪兽来势汹汹，和硕董事长童子贤曾表示「电力即国力」，AI成长速度难以预料，能源稳健是不分蓝绿、党派的议题。经济部评估，台湾未来两大AI用电需求将聚焦相关半导体元件制造及资料中心，如何因应AI带来的能源挑战、预先布局，将是台湾能否在AI产业链中维持优势的重要关键。