“8%”这个数字,在台湾能源讨论里被反复提起。
它指的是2023年台积电(TSMC)一家公司的用电量就占全台售电量的约8%,且按公司官方预估,2030年还将抬升到10%-12%。
部分外资券商则认为,若3nm、2nm新厂如期扩产,台积电耗电量可能翻三倍,届时将啃掉全台近四分之一的电力。
台湾社会不得不直面一个结构性矛盾:一方面要守住全球先进制程晶圆代工霸主地位,另一方面却坐在“缺电、高碳、高价”的三口火山口上。
在中国台湾出生的英伟达CEO黄仁勋,在谈及返台投资时抛出的这一明确条件,精准戳中了台湾能源体系的核心短板。
AI数据中心本就是公认的耗电大户,一块英伟达A100GPU功耗就达400瓦,GPT-4训练更是动用25000块同类芯片。
如此背景下,黄仁勋的要求看似合理,却让电力供给本就捉襟见肘的台湾陷入了两难境地。
要拿出这100亿度绿电,对台湾而言,无异于天方夜谭。
台湾面积3.6万平方公里,人口约2300万,自有能源储量极低。
天然气、煤炭、石油几乎全靠进口,水力潜能开发度已超过80%,陆上风电与光伏虽积极布建,但受限于地形与气候,容量因子受限。
2023年全台发电量约300TWh(约3000亿度),其中火力包括煤气油在内,占79.5%、核能6.3%、可再生能源8.9%、抽蓄与自用发电5.1%。
高度依赖进口化石能源,让台湾对国际燃料价格与海运安全极其敏感。
这是什么意思呢?根据台湾“中央大学”管理讲座教授梁启源的解释,备用容量率(针对尖峰负载和净尖峰的供电能力去计算),理论上从过去的经验,备用容量率需要在15%以上,就不会有缺电的压力,就是安全的。
每天实际可调度的发电容量我们叫备转容量,备转容量率和备用容量率大概差5个百分点。
换句话说,备用容量率在15%以上,备转容量率在10%以上,供电是安全的。
台电公司法定备转容量率目标为15%,但近十年平均仅徘徊于10%上下。
2022、2023年更是数度跌破6%,进入“供电吃紧”橘灯甚至“限电警戒”红灯。
2024年全台无预警停电事件高达7482起,虽多数为配电系统故障,却也凸显系统韧性不足。
在家庭节电与小厂外移趋势下,民生与轻工业售电量逐年下滑。
同时间,半导体、面板、数据中心等“超大型用电户”却高速增长。
台积电一家2023年用电约25TWh,已超过全台1100万户居民生活用电的三分之一,且年增率高达15%-20%,远高于全系统用电年增2%-3%。
作为全球最大的晶圆代工厂,台积电本就是台湾的用电大户,而随着AI大模型渗透到各行各业,其所需的AI芯片数量将远超当前规模。
据预测,2030年制造AI芯片的全球电力需求,将比2023年增加170倍。
届时,深度绑定全球AI芯片供应链的台积电,其耗电量将更为可怕,台湾的电力系统恐怕早已不堪重负,完全无法支撑如此庞大的用电需求。
当晶体管尺寸微缩至7nm以下,传统深紫外(DUV)光刻已不敷使用,必须导入极紫外(EUV)光刻机。
一台ASML NXE:3600D EUV机台额定功率达1.2MW,相当于一座中型半导体封测厂的全厂负载。
3nm、2nm节点还需多重曝光、高真空、超低温环境与更严苛的洁净度,均推高单位产能能耗。
标普全球假设,2023-2030年台积电晶圆出货量增长90%,即使能效提升30%,总耗电仍将增至79.4TWh,占全台24%。
若出货量仅增50%,耗电也将达41.8TWh,占比约14%-15%,远超官方给出的10%-12%为“低调”版本。
台积电早已订下2050年净零目标,2023年再生电力使用比例约11%,距离“100%绿电”仍有巨大缺口。
有人或许会问,当下加急建设绿电是否还来得及?答案是否定的。
因为台湾的自然条件与地理环境,从根源上制约了光伏、风电等绿电的大规模发展。
此前民进党当局力推的“风电台产化”政策,耗费9000亿新台币却收效甚微,10座风场中仅1座达成台产化目标,其余均未达标,成为绿电发展失败的典型案例。
台当局秉持“非核家园”的意识形态理念,于2025年5月关闭了最后一座核电机组,彻底进入“无核时代”。
要知道,20世纪80年代中期,核电曾供应台湾一半以上的电力,是稳定的基载电源。
原本规划的天然气机组替补工程又因环评滞后未能及时补位,导致电力备载容量率跌至9.8%的十年新低。
2025年前9个月火电占比已攀升至85.5%,其中燃气发电占比更是创下47%的新高,不仅推高了能源进口成本,还加剧了空气污染问题。
2022-2025年台湾工业电价已五连涨,累计涨幅达44.07%,半导体高压用户平均电价从每度2.2元抬升至3.1元(新台币)。
一家年用电30TWh的晶圆厂,一年电费就增加270亿元,相当于2024年台积电税后纯利的12%。
电力短缺涨价尚且可以忍受,电力供应的稳定性缺失,更让岛内民众苦不堪言。
2024年台湾共发生7482起无预警停电,平均每天超过20次,无论是家庭日常生活还是企业生产经营,都随时面临断电风险。
在这样的电力基础上,别说满足黄仁勋100亿度绿电的额外要求,就连维持现有电力供需平衡都已是捉襟见肘。
黄仁勋的投资条件台湾难以满足,但英伟达的AI芯片订单却绕不开台积电。
全球AI大模型的训练与推理离不开高性能AI芯片,而这些芯片的制造核心工序,目前仍高度依赖台积电的先进制程。
这就意味着,即便黄仁勋不回台投资,其另一部分巨大的电力需求,最终还是会通过芯片制造环节转嫁到台湾。
AI大模型已成为全球科技热点,相关AI芯片需求呈爆发式增长。
2023-2024年,AI芯片制造的全球耗电量就增加了350%以上。
电力短缺已成为台积电在台湾扩产的核心障碍。岛内建厂计划踩刹车。
2023年原定的台南六厂二期扩建,因台电无法保证稳定高压供电,被迫暂缓。
随后,台积电宣布3nm、2nm部分产能转向日本熊本与美国亚利桑那,官方理由多为“分散地缘风险”。
2025年9月,台积电美国亚利桑那州工厂的供应商、英国工业气体巨头林德集团因电网故障突发停电,直接导致生产中断。
具体造成的损失虽未公开披露,却凸显“即便到了美国,电力仍是瓶颈”。
其中离岸风电15GW、地面型光电12GW;另规划“天然气第三接收站”2027年完工,将燃气装机占比提升至50%。
同时,延长核二、核三除役年限,并评估“以延代建”的小型模块化核反应堆(SMR)。
然而,离岸风电受渔权、环评、海缆争议,进度落后逾两年。光伏则因土地与馈线不足,2024年新增并网仅2.1GW,不及年度目标一半。
此外,经济部推出了“高压用户绿电义务”,要求5000kW以上用户2025年绿电占比须达10%,2030年30%。
还推出“削峰填谷”电价,鼓励半导体厂在离峰时段生产。
但芯片制造的光刻、蚀刻等环节需24小时不间断供电,连续制程,可移转负荷有限。
据国际能源网了解,台积电已经导入了变频冷却、废热回收、AI空调控制,但先进制程带来的“绝对耗电”仍在快速攀升。
并且成立“台积永鑫能源”,在台南、高雄布建4GW地面光电,预计2026年并网,可年供5TWh绿电,这也仅仅占自身需求的六分之一。
台湾前内政署长李鸿源呼吁,台湾应仿效新加坡,对高耗电产业设置“用电天花板”,以总量概念指导设厂地点与扩厂节奏,而非“企业喊电、政府就盖电厂”。
他主张2030年台积电用电占比应控制在15%以下,任何新厂须自带“零碳电力”或“移转负荷”方案,否则不予环评通过。
台积电不是一般企业,它贡献了台湾GDP的8%、出口值的35%,以及就业与税收的庞大的乘数效应。
继续“无条件供电”的旧思维,将把台湾推向更昂贵的电价、更高的碳排与更不确定的电网。
而一味“压制用电”,也可能让其被迫漂洋过海,带走整条产业链。
在全球能源转型与产业竞争的双重压力下,台湾电力困局已到了必须正视和解决的关键时刻。
在“供给端快不来、需求端等不了”的夹击下,台湾官方被迫抛出外延式方案。
到菲律宾吕宋岛建2GW风光电厂,再以海底电缆或液化氢船运回台。
或与日本九州、冲绳风场签订PPA,通过500kV直流海缆输台。
两条路线都涉及跨国海缆≥600公里、投资百亿美元、政治与海事风险极高,被岛内学界戏称为“画饼充饥”。
福建—台湾海峡最窄处仅130公里,国家电网±500kV直流海缆技术成熟,海南—广东已投运3回。
若从厦门翔安—金门—澎湖—嘉义布设1GW线路,输送端可对接闽粤沿海合计逾80GW的核电、风电与光伏,度电边际成本低于0.35元,远低于台湾现行燃气机组0.9-1.1元。
国台办亦多次表态“愿为台湾同胞提供电力支持”,但受岛内政治因素牵制,至今仅止于可行性研究。
倘若外购绿电无法及时落地,黄仁勋的投资大概率转向。
英伟达已在美日两地启动“AI数据中心2.0”计划。
美国亚利桑那州与俄勒冈州各锁定1GW可再生能源专线;日本九州携手软银、九州电力,利用当地剩余核电与离岸风电,2027年前提供≥120亿度绿电。
对台湾而言,这不仅是失去一个数据中心,更意味着上游芯片代工订单同步外流。
换言之,黄仁勋的100亿度绿电条件,表面是单一投资案,实则把台湾能源困境放大到全球供应链层面。
当AI运算成为“新石油”,谁掌握稳定、低价、低碳的电力,谁就握有芯片-算力-模型整条价值链的启动钥匙。
台湾若不能在未来三年内拿出可执行的绿电方案,不仅AI数据中心落地无望,连台积电先进产能也将被迫继续“出走去”。