“8%”這個數字,在臺灣能源討論里被反復提起。
它指的是2023年臺積電(TSMC)一家公司的用電量就占全臺售電量的約8%,且按公司官方預估,2030年還將抬升到10%-12%。
部分外資券商則認為,若3nm、2nm新廠如期擴產,臺積電耗電量可能翻三倍,屆時將啃掉全臺近四分之一的電力。
臺灣社會不得不直面一個結構性矛盾:一方面要守住全球先進制程晶圓代工霸主地位,另一方面卻坐在“缺電、高碳、高價”的三口火山口上。
在中國臺灣出生的英偉達CEO黃仁勛,在談及返臺投資時拋出的這一明確條件,精準戳中了臺灣能源體系的核心短板。
AI數據中心本就是公認的耗電大戶,一塊英偉達A100GPU功耗就達400瓦,GPT-4訓練更是動用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肘的臺灣陷入了兩難境地。
要拿出這100億度綠電,對臺灣而言,無異于天方夜譚。
臺灣面積3.6萬平方公里,人口約2300萬,自有能源儲量極低。
天然氣、煤炭、石油幾乎全靠進口,水力潛能開發度已超過80%,陸上風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年全臺發電量約300TWh(約3000億度),其中火力包括煤氣油在內,占79.5%、核能6.3%、可再生能源8.9%、抽蓄與自用發電5.1%。
高度依賴進口化石能源,讓臺灣對國際燃料價格與海運安全極其敏感。
這是什么意思呢?根據臺灣“中央大學”管理講座教授梁啟源的解釋,備用容量率(針對尖峰負載和凈尖峰的供電能力去計算),理論上從過去的經驗,備用容量率需要在15%以上,就不會有缺電的壓力,就是安全的。
每天實際可調度的發電容量我們叫備轉容量,備轉容量率和備用容量率大概差5個百分點。
換句話說,備用容量率在15%以上,備轉容量率在10%以上,供電是安全的。
臺電公司法定備轉容量率目標為15%,但近十年平均僅徘徊于10%上下。
2022、2023年更是數度跌破6%,進入“供電吃緊”橘燈甚至“限電警戒”紅燈。
2024年全臺無預警停電事件高達7482起,雖多數為配電系統故障,卻也凸顯系統韌性不足。
在家庭節電與小廠外移趨勢下,民生與輕工業售電量逐年下滑。
同時間,半導體、面板、數據中心等“超大型用電戶”卻高速增長。
臺積電一家2023年用電約25TWh,已超過全臺1100萬戶居民生活用電的三分之一,且年增率高達15%-20%,遠高于全系統用電年增2%-3%。
作為全球最大的晶圓代工廠,臺積電本就是臺灣的用電大戶,而隨著AI大模型滲透到各行各業,其所需的AI芯片數量將遠超當前規模。
據預測,2030年制造AI芯片的全球電力需求,將比2023年增加170倍。
屆時,深度綁定全球AI芯片供應鏈的臺積電,其耗電量將更為可怕,臺灣的電力系統恐怕早已不堪重負,完全無法支撐如此龐大的用電需求。
當晶體管尺寸微縮至7nm以下,傳統深紫外(DUV)光刻已不敷使用,必須導入極紫外(EUV)光刻機。
一臺ASML NXE:3600D EUV機臺額定功率達1.2MW,相當于一座中型半導體封測廠的全廠負載。
3nm、2nm節點還需多重曝光、高真空、超低溫環境與更嚴苛的潔凈度,均推高單位產能能耗。
標普全球假設,2023-2030年臺積電晶圓出貨量增長90%,即使能效提升30%,總耗電仍將增至79.4TWh,占全臺24%。
若出貨量僅增50%,耗電也將達41.8TWh,占比約14%-15%,遠超官方給出的10%-12%為“低調”版本。
臺積電早已訂下2050年凈零目標,2023年再生電力使用比例約11%,距離“100%綠電”仍有巨大缺口。
有人或許會問,當下加急建設綠電是否還來得及?答案是否定的。
因為臺灣的自然條件與地理環境,從根源上制約了光伏、風電等綠電的大規模發展。
此前民進黨當局力推的“風電臺產化”政策,耗費9000億新臺幣卻收效甚微,10座風場中僅1座達成臺產化目標,其余均未達標,成為綠電發展失敗的典型案例。
臺當局秉持“非核家園”的意識形態理念,于2025年5月關閉了最后一座核電機組,徹底進入“無核時代”。
要知道,20世紀80年代中期,核電曾供應臺灣一半以上的電力,是穩定的基載電源。
原本規劃的天然氣機組替補工程又因環評滯后未能及時補位,導致電力備載容量率跌至9.8%的十年新低。
2025年前9個月火電占比已攀升至85.5%,其中燃氣發電占比更是創下47%的新高,不僅推高了能源進口成本,還加劇了空氣污染問題。
2022-2025年臺灣工業電價已五連漲,累計漲幅達44.07%,半導體高壓用戶平均電價從每度2.2元抬升至3.1元(新臺幣)。
一家年用電30TWh的晶圓廠,一年電費就增加270億元,相當于2024年臺積電稅后純利的12%。
電力短缺漲價尚且可以忍受,電力供應的穩定性缺失,更讓島內民眾苦不堪言。
2024年臺灣共發生7482起無預警停電,平均每天超過20次,無論是家庭日常生活還是企業生產經營,都隨時面臨斷電風險。
在這樣的電力基礎上,別說滿足黃仁勛100億度綠電的額外要求,就連維持現有電力供需平衡都已是捉襟見肘。
黃仁勛的投資條件臺灣難以滿足,但英偉達的AI芯片訂單卻繞不開臺積電。
全球AI大模型的訓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,目前仍高度依賴臺積電的先進制程。
這就意味著,即便黃仁勛不回臺投資,其另一部分巨大的電力需求,最終還是會通過芯片制造環節轉嫁到臺灣。
AI大模型已成為全球科技熱點,相關AI芯片需求呈爆發式增長。
2023-2024年,AI芯片制造的全球耗電量就增加了350%以上。
電力短缺已成為臺積電在臺灣擴產的核心障礙。島內建廠計劃踩剎車。
2023年原定的臺南六廠二期擴建,因臺電無法保證穩定高壓供電,被迫暫緩。
隨后,臺積電宣布3nm、2nm部分產能轉向日本熊本與美國亞利桑那,官方理由多為“分散地緣風險”。
2025年9月,臺積電美國亞利桑那州工廠的供應商、英國工業氣體巨頭林德集團因電網故障突發停電,直接導致生產中斷。
具體造成的損失雖未公開披露,卻凸顯“即便到了美國,電力仍是瓶頸”。
其中離岸風電15GW、地面型光電12GW;另規劃“天然氣第三接收站”2027年完工,將燃氣裝機占比提升至50%。
同時,延長核二、核三除役年限,并評估“以延代建”的小型模塊化核反應堆(SMR)。
然而,離岸風電受漁權、環評、海纜爭議,進度落后逾兩年。光伏則因土地與饋線不足,2024年新增并網僅2.1GW,不及年度目標一半。
此外,經濟部推出了“高壓用戶綠電義務”,要求5000kW以上用戶2025年綠電占比須達10%,2030年30%。
還推出“削峰填谷”電價,鼓勵半導體廠在離峰時段生產。
但芯片制造的光刻、蝕刻等環節需24小時不間斷供電,連續制程,可移轉負荷有限。
據國際能源網了解,臺積電已經導入了變頻冷卻、廢熱回收、AI空調控制,但先進制程帶來的“絕對耗電”仍在快速攀升。
并且成立“臺積永鑫能源”,在臺南、高雄布建4GW地面光電,預計2026年并網,可年供5TWh綠電,這也僅僅占自身需求的六分之一。
臺灣前內政署長李鴻源呼吁,臺灣應仿效新加坡,對高耗電產業設置“用電天花板”,以總量概念指導設廠地點與擴廠節奏,而非“企業喊電、政府就蓋電廠”。
他主張2030年臺積電用電占比應控制在15%以下,任何新廠須自帶“零碳電力”或“移轉負荷”方案,否則不予環評通過。
臺積電不是一般企業,它貢獻了臺灣GDP的8%、出口值的35%,以及就業與稅收的龐大的乘數效應。
繼續“無條件供電”的舊思維,將把臺灣推向更昂貴的電價、更高的碳排與更不確定的電網。
而一味“壓制用電”,也可能讓其被迫漂洋過海,帶走整條產業鏈。
在全球能源轉型與產業競爭的雙重壓力下,臺灣電力困局已到了必須正視和解決的關鍵時刻。
在“供給端快不來、需求端等不了”的夾擊下,臺灣官方被迫拋出外延式方案。
到菲律賓呂宋島建2GW風光電廠,再以海底電纜或液化氫船運回臺。
或與日本九州、沖繩風場簽訂PPA,通過500kV直流海纜輸臺。
兩條路線都涉及跨國海纜≥600公里、投資百億美元、政治與海事風險極高,被島內學界戲稱為“畫餅充饑”。
福建—臺灣海峽最窄處僅130公里,國家電網±500kV直流海纜技術成熟,海南—廣東已投運3回。
若從廈門翔安—金門—澎湖—嘉義布設1GW線路,輸送端可對接閩粵沿海合計逾80GW的核電、風電與光伏,度電邊際成本低于0.35元,遠低于臺灣現行燃氣機組0.9-1.1元。
國臺辦亦多次表態“愿為臺灣同胞提供電力支持”,但受島內政治因素牽制,至今僅止于可行性研究。
倘若外購綠電無法及時落地,黃仁勛的投資大概率轉向。
英偉達已在美日兩地啟動“AI數據中心2.0”計劃。
美國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,利用當地剩余核電與離岸風電,2027年前提供≥120億度綠電。
對臺灣而言,這不僅是失去一個數據中心,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,實則把臺灣能源困境放大到全球供應鏈層面。
當AI運算成為“新石油”,誰掌握穩定、低價、低碳的電力,誰就握有芯片-算力-模型整條價值鏈的啟動鑰匙。
臺灣若不能在未來三年內拿出可執行的綠電方案,不僅AI數據中心落地無望,連臺積電先進產能也將被迫繼續“出走去”。