
AI資料中心對各國電網帶來極大挑戰。(圖片來源:Flickr_JiahuiH CC BY 2.0)
人工智慧資料中心(AIDC)雖然單一機房體積不大,且可設置於人口密集的都會區,但用電量卻堪比半導體產業用電。台電昨(16日)舉辦「因應AIDC發展趨勢-電網韌性之挑戰與因應作法」研討會指出,為了降低AIDC對電網的衝擊,現階段已暫緩桃園以北地區、用電規模達5MW(千瓩)以上的資料中心進駐,未來台電也將朝「產業與電源共址」前進,將依據相關規章建立規範。
AI資料中心用電密度高,壓力直逼半導體產業
AI已重塑各大產業與社會運作模式,也為各國帶來前所未有的能源挑戰,根據國際能源總署(IEA)基本情境預測,全球資料中心用電量預計將從2024年的460TWh(太瓦時),增加至2030年的1000TWh以上,並在2035年達到1300TWh。
AI資料中心用電模式特殊,用電遠遠超過傳統工廠,但因體積小卻能建置在人口稠密區。台電指出,這導致局部用電密度超乎過去經驗,對都會區既有電網造成巨大挑戰。尤其北部地區電網負載成長快速,但新建電力設施常因地方意見分歧延宕,導致供電挑戰加劇。
為此台電已參考國際作法,引導AI資料中心等高耗能產業優先前往中南部電力充裕地區,包括暫緩桃園以北5MW以上大型資料中心用電申請。
台電也將進一步推動「產業與電源共址」,導入高耗能產業與多元電源搭配的電力匹配(power couple)概念,引導供需有效匹配,減少電力傳輸損耗,降低電網風險。
台電指出,未來將依據相關規章建立普遍性規範,讓區域用電合理配置,未來若區域電網壅塞情形改善或新電源得到開發,作法上也能有彈性再調整。

台電16日舉辦「因應AIDC發展趨勢 - 電網韌性之挑戰與因應作法」研討會,探討AI產業用電成長國際趨勢及國內現況,聚焦產業電源共址等電力匹配相關策略。(圖片來源:台電)
歐美強化資料中心能效規範,台灣納管門檻與國際接軌
不斷增加的AI資料中心用電需求,也推升電網升級、電價與用電壓力,為有效管理此類用電,各國陸續研訂規定及配套措施,美國和歐洲多國同時考量能源效率和碳排等指標,已建立資料中心設置審查標準和地區限制。
歐盟在2021年就發起自願性倡議「氣候中和資料中心公約」(Climate Neutral Data Centre Pact),包括承諾用可衡量的目標證明能源效率、100%無碳能源等,已有超過100間資料中心營運商響應,助資料中心產業在2030年實現氣候中和;歐盟執委會也在2024年通過授權條例,評估歐盟資料中心的能源績效和永續相關資訊,需要在每年5月15日前向歐盟提交關鍵永續指標。
美國則是資料中心成長最為迅速的市場之一,《2020年能源法案》(Energy Act of 2020)已要求聯邦政府研究資料中心的能源使用情況並提高其效率,但目前還沒有對民營資料中心設下明確且具法律約束的能源標準規定,僅部分州對能源效率提出監管要求。
由於社會對資料中心能源消耗的關注與日俱增,美國政府也開始收集數據評估規模和範圍,評估對能源需求和自然資源的衝擊。
美國能源部已發布指南,指導聯邦政府如何最佳化資料中心的能源使用。美國環保署跟能源部共同推動自願性倡議「能源之星」(Energy Star)也包括資料中心能源效率,可為企業級伺服器、不斷電系統、儲存設備和網路設備提供認證。
ASHRAE(美國暖通空調工程師學會)也專門為資料中心提出核心指標,ASHRAE 90.4 聚焦電力使用效率(PUE)[註]和機械負載元件(MLC)指標,理想PUE值為1.0,代表能源全數用於IT設備而無額外損耗,引導資料中心持續節電。
焦點轉回台灣,台灣今年11月則修正《能源管理法》3項子法,將新建、擴建5MW以上資料中心納入能源使用說明書審查範疇。依照規定,超大型資料中心能源使用效率(PUE)不超過1.3、主機代管資料中心不超過1.4,後續也將逐漸設計新規範。
[註] PUE(Power Usage Effectiveness)是衡量資料中心能源效率的指標,計算方式為「資料中心總耗電量 ÷ IT設備耗電量」。PUE越接近1代表能源效率越高,也就是更多電力用於運算設備、較少耗在冷卻與其他附屬系統。國際上常以PUE作為資料中心永續表現的評估基準。
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