循
循環筆記

2030 年美國給資料中心的電,預計比鋁、鋼、水泥加化學品全部加起來還多

資料中心只占全球用電的 1.5%、用電成長的十分之一,麻煩卻全擠在同幾個地方

示意圖解:對照圖:全球看資料中心415 TWh、占用電1.5%;電網看美國近一半容量在五個叢集、已開發國家占用電成長20%以上
資料中心占全球用電只有 1.5%,但集中在少數區域,對電網的壓力遠比全球平均大。
(示意圖解,內容以本文與官方原文為準)

你在手機上打一行字,按下送出,三秒後答案跳出來。

那三秒的電,來自某個你沒看過的機房。

我去翻了國際能源署(IEA)的《Energy and AI》報告,想知道這些電到底有多少。結果它同時打了兩邊的臉:說 AI 耗電被誇大的人,和說電網快撐不住的人。

全球只佔 1.5%,為什麼還有人緊張?

長條圖:資料中心占全球用電成長約十分之一,比馬達、冷氣、電動車都少
資料中心占全球用電成長的份額(示意圖解)

先給覺得「被炒太大」的人一個數字。

2024 年,全球資料中心用了 415 TWh,約占全球用電的 1.5%。到 2030 年,它只占全球用電成長的十分之一左右,比工業馬達、住商冷氣、電動車都少。

我一開始也只看這個數字,覺得這題被吹過頭了。

但報告往下還有一行:在已開發國家,資料中心占 2030 年前用電成長的 20% 以上。新興國家只有約 5%。

這些國家的用電量已經停滯了幾十年。一個新的大客戶冒出來,電網得自己消化。

再看位置。美國占全球資料中心用電的 45%,中國 25%,歐洲 15%。美國將近一半的容量擠在五個區域叢集裡,開發中的資料中心,又有 50% 蓋在既有的大叢集。

資料中心用電集中在美國 45%、中國 25%、歐洲 15%,美國又有近一半容量擠在五個叢集
用電集中在美中歐,美國又擠在五個叢集(示意圖解)

1.5% 的分母是全世界。電網的分母,是一個區域。

一座 AI 資料中心,到底多大?

象形圖:一座 AI 資料中心約等於 10 萬戶,最大的在建案是 20 倍
典型 AI 資料中心與最大在建案的用電,換算成家戶(示意圖解)

報告給了一個很好懂的比喻:典型的 AI 資料中心,用電量等於 10 萬戶家庭。現在正在蓋的最大一批,是它的 20 倍,也就是兩百萬戶。

用電的性格也跟家庭不一樣。AI 資料中心可以像鋁冶煉廠那樣吃電,但集中得多。

業內才在意的一點是:它不能說停就停。報告算過,AI 資料中心的資本密集度是鋁冶煉廠的 10 倍。機器貴,每停一小時就是一大筆閒置的錢,所以要它減載配合電網,成本很高。

鋁廠可以關一條線。資料中心關一條線,等於把最貴的設備晾在旁邊。

總量呢?2030 年預計約 945 TWh,比日本現在全國的用電量稍多。2035 年基準情境是 1 200 TWh 左右,各種情境下從 700 到 1 700 TWh,差了一倍以上。

資料中心用電從 2024 年的 415 TWh 倍增到 2030 年的 945 TWh,2035 年各情境落在 700 到 1 700 TWh
415 到 945 再到 1 200,區間差一倍以上(示意圖解)

最容易被截圖的一句在這裡:到 2030 年底,美國拿去給資料中心的電,預計會比生產鋁、鋼、水泥、化學品和所有其他高耗能產品加起來還多。

這是預測,不是已經發生的事。範圍這麼大,代表不確定性本身就很大。

電從哪裡來,電網等得起嗎?

流程圖:新增輸電線要四到八年,變壓器等待時間三年翻倍
電網補不上的幾個環節(示意圖解)

供電這邊,報告的預估是:資料中心新增的需求,一半由再生能源補上,到 2035 年再生能源發電增加超過 450 TWh。天然氣增加 175 TWh,核能約略相同,第一批小型模組化反應爐大概在 2030 年前後上線。

真正的瓶頸不在發電,在電網。

已開發國家蓋一條新輸電線,要四到八年。變壓器、電纜這類關鍵零件,過去三年交期翻了一倍。新建燃氣電廠的渦輪機,交期也要好幾年。

報告估計,如果這些問題不處理,計畫中的資料中心約有 20% 可能延誤。

講到這裡我自己也有點發毛。AI 吃電,電網卻補不上,補不上的時候,被擠到後面的可能是你想擴廠、想加電動車充電、想申請新契約容量的那個案子。

這一段我其實沒查到台灣的數字。上面全是 IEA 的全球與美國資料,台灣的電網怎麼排隊,我沒有證據可以講。

有個可以自己做的檢查:下次聽到「AI 只占全球 1.5%」,問一句,是全球,還是這個區域?再去問你的廠區或園區,新增契約容量現在要排多久。

另一邊也公平一下。同一份報告說,AI 可以讓電網故障的停電時間縮短 30% 到 50%,用上遠端感測和 AI 管理,不蓋新線也能多放出最多 175 GW 的輸電容量。

AI 一邊吃電,一邊也能讓停電縮短 30% 到 50%、不蓋新線多放出最多 175 GW
AI 既是用電大戶,也是幫電網省電的工具(示意圖解)

AI 是用電的大戶,也是幫電網省電的工具,這兩件事是同時成立的。

雲端有電表,只是在別人家。

原文:

報導:

本文是從業者的讀後心得,以官方公告為準。

這篇的原始資料:

・IEA《Energy and AI》Executive summary

・DatacenterDynamics〈IEA: Data center energy consumption set to double by 2030 to 945TWh〉

本文是從業者的讀後心得,法規內容以官方公告為準。