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產業榮枯看得見

理財周刊 2024-03-08 08:40

文.洪寶山

2022-2023 年連續兩年的半導體去化庫存,台灣用電量連續兩年衰退,缺電議題暫時退出媒體焦點,但由於台積電預期今年營收將成長超過二成,缺電、綠電、碳排放等議題再度浮上檯面,尤其是生成式 AI 就有如吃電怪獸,隨著 ChatGPT 推進到 5.0,輝達的 GPU 也從 H100、GH200 升級到 B100,在北美四大 CSP 積極部署雲算力的背景下,台積電的三、四奈米產能被輝達訂單塞爆,根據台積電 2022 年永續報告書中揭露,總能源消耗高達 224 億度,其中電力消耗約 210 億度,佔 2022 年全國電力消費的 7.5%,雙雙創下新高。

進入 AI 新時代 吃電怪獸胃口更大

一家台積電的用電量相當於一個台北市一年的總用電量,根據媒體統計,台積電即將布建的先進製程就有新竹寶山二奈米、台中中科正規劃 1.4 或一奈米、台南南科有五奈米及三奈米、高雄楠梓為二奈米等新廠,最先進的極紫外光微影設備 (EUV) 每台估計耗電約 1MW(百萬瓦),另有媒體預估 2022 年到 2025 年,光台積電將占全台整體能源消耗的 12.5%。

進入到生成式 AI 時代,吃電怪獸不單只是台積電,可以說公有雲與企業雲也將成為另一個吃電怪獸。日前戴爾首席營運長 Jeff Clarke 在新聞稿中透露,輝達將於 2025 年推出具備 Blackwell 架構的 B200 產品,功耗或將達到 1000W,這意味著 B200 的功耗較 H100 增加 40% 以上。換言之,大型人工智慧伺服器群將需要大量能源,根據美國 Uptime Institute 的預測,到 2025 年,人工智慧業務在全球數據中心用電量中的占比將從 2% 猛增到 10%。

馬斯克:AI 晶片荒後面是電力荒

不巧的是,2025 年台灣將面臨「2025 非核家園」的議題,就算沒有生成式 AI 的高耗能,光是靠太陽光電及離岸風電為主,同時積極布局前瞻能源發展 (如氫能、地熱、生質能、海洋能等),也補不了原有核能廠的除役,更何況 2023 年台電虧損金額達 2485 億元,累積虧損高達 3820 億元,今年四月電費全面漲價已經箭在弦上,缺電、高電價將可能動搖台灣在全球半導體的關鍵地位,驗證了馬斯克的「AI 晶片荒的後面是電力荒」。

2018 年美中貿易戰之後,台商回流建廠,電子、半導體大廠更是訂單強勁,用電量節節攀升,台電從北到南的科學園區周圍都興建超高壓變電所,但遠水救不了近火,每座超高壓變電所規劃至少是十年起跳,預計 2033 年底前將完成寶山、觀園、橫山、柳科、高煉等五座超高壓變電所。

美台大鬧電力荒 變壓器需求大增

其實電力荒不單台灣有,美國更是。Schneider Electric AI 產品副總裁 Sreedhar Sistu 表示,人工智慧目前占全球總能耗約 4.3GW,到 2028 年將成長近五倍,達到 13.5GW 至 20GW,其中 30%-45% 的需求在美國。

根據美國商務部 2020 年的報告,美國變壓器的平均使用壽命已達到三、四十年,遠超二十五年的預期壽命,目前美國 70% 的電網接入和輸配電設施已老化,預估到 2030 年美國對變壓器的需求成長近 50%,但是美國變壓器嚴重依賴進口,2023 年變壓器平均交貨時間延長至一年以上,價格較 2020 年翻了四倍,由此可知,在美國朝乾淨能源轉型的路上,變壓器短缺已經成為美國電網擴容的一大阻礙。

根據維基百科,電力變壓器是電力系統主要的元件之一,在電力長途傳輸中,變壓器擔當重要的角色。可是製造變壓器的核心原料之一的 Grain Oriented Flatrolled Electrical Steel 被美國能源部列為次要關鍵 (nearcritical) 材料,因此美國本土廠商無法滿足現有需求。

目前,美國變壓器進口來源主要是加拿大、墨西哥等國,根據中國海關總署 2022 年三月資料,中國出口到美國的變壓器金額為 9486 萬美元,由於現在的電網走向智慧電網,大數據已成為國安議題,提供了台灣變壓器廠商爭取美國訂單的機會。

智慧電網有大數據國安考量 變壓器台廠有機會搶美國訂單

中興電為台灣唯一獲得台電 345kV 氣體絕緣開關 (GIS) 等高壓 GIS 認證的廠商,因地域性、高資本投資限制以及公司在早期建立技術及服務門檻使得高壓 GIS 在台無替代品,未來訂單隨強韌電網計畫而有顯著成長。

士電的電力配電產品佔營收比重 60%,包括高低壓各式變壓器、各種高壓開關、配電盤、工程事業等。由於變壓器的價格好,預計今明兩年各有一小一大的廠房可投產。

王文洋投資的大同是台灣唯一擁有變壓器、配電盤、GIS 設計製造能力的廠商,大同的子公司福華電子搶先於印尼布局自然碳權開發,為台灣第一家進行碳權資產開發及交易的公司。

來源:《理財周刊》1228 期

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