AI 資料中心用電需求攀升,能源白皮書揭接電、儲能與能源調度三大挑戰
隨著 AI 資料中心(AIDC)快速擴張,電力供應與能源管理成為產業發展重要課題。新能源與碳市場資訊平台 RECCESSARY 攜手 InfoLink Consulting 及德國萊因(TÜV Rheinland),於 2026 台灣國際智慧能源週發布 AIDC 能源白皮書,預估 2030 年全球 AI 晶片帶動的資料中心年用電量將達 611 至 877 TWh,電網接入、自主供電及儲能安全將成為未來發展關鍵。
根據白皮書推估,2030 年全球 AI 晶片帶動的資料中心年用電量,基準情境約為 746 TWh。隨著資料中心用電密度提高,業者除了確保電力供應,也須考量接電時程、備援系統及長期營運成本。
在電網接入方面,白皮書指出,即使區域整體電力充足,個別基地仍可能受到輸電線路及變電所容量限制。研究以模型試算,若基地須等待上游變電所擴建,從審查、施工至正式送電可能需要 5 年 3 個月;若選擇不需擴建上游電網的基地,則可縮短至 3 年 3 個月,兩者相差約 2 年。
中央大學電機工程學系教授林法正指出,未來 AIDC 將朝微電網模式發展,透過自主發電、儲能及能源管理系統,因應 AI 運算帶來的負載變化,但仍須建立示範場域、測試驗證及明確規範,才能落實實際應用。
熙特爾新能源董事長林聖澤表示,AIDC 具有高用電密度及長時間運轉特性,除了增加電網負擔,也推升銅材、電纜等電力設備成本。面對接電容量不足,業者可採取「先自備、後申請」策略,利用自主發電搭配 6 至 8 小時儲能系統,並透過 N+1 備援設計、不斷電系統(UPS)及備援電池模組(BBU),維持資料中心穩定運作。
中央大學電機工程學系教授陳正一則指出,AIDC 發展除了接電容量,也涉及能源市場制度與投資效益。若儲能設備僅能用於備援,無法進一步參與電力交易,將降低業者投資誘因。未來若能建立更具彈性的電力調度與交易機制,將有助於提高設備利用率。
白皮書也提出 8 項能源設計方向,涵蓋自主發電、再生能源、設施級儲能、UPS/BBU、微電網控制、算力與能源調度、冷卻及熱管理,以及模組化擴充。其中,美國 Crusoe 與 Redwood 整合太陽能、再利用電池及微電網控制;義大利 Aruba 則與 Alfa Laval 合作,利用全年約 9°C 的地下水降低資料中心冷卻負擔。
不過,AIDC 儲能系統也面臨更高的安全要求。德國萊因指出,GPU 叢集負載可能在百毫秒內由 10% 升至 100%,對變流器及電力系統造成衝擊。隨著電芯容量增加、配置密度提高,熱失控也可能引發連鎖反應,甚至因可燃氣體累積產生爆燃風險,因此須強化電池、變流器及消防系統的整體安全驗證。
RECCESSARY 新能源資深分析師蔡宥潔指出,AIDC 能源系統須建立從需求分析、系統設計、現場測試到正式營運的完整驗證流程。未來若能明確儲能容量認定、計價規則及電力市場參與機制,將有助於提高業者投資意願,推動資料中心朝多元供電與能源整合發展。
(首圖來源:RECCESSARY 提供)