「現在最大的問題,不是缺電,而是有電,也沒辦法把它送到需要的地方。」台達電氫能源應用新事業發展部總經理蔡文蔭,一語道出AI時代的供電困境。
電源大廠台達電於10月14日於台灣國際智慧能源週首度亮相預製型固態變壓器(SST)直流電力解決方案,電力轉換效率提升至98.5%,同時縮短50%現場部署時間。同時,展示固態氧化物燃料電池(SOFC)的最新布局,結合儲能與智慧調度,全面提升電網供電韌性。
台達電能源基礎設施事業群總經理趙華春指出,AI帶來的挑戰不只是用電規模增加,更包括負載快速波動,以及資料中心不能斷電的要求,「因為AI算力快速擴張,重新定義企業對能源基礎設施的需求。」
AI資料中心為何要多次轉換電力?台達電SST減少耗損、部署時間減半
一座AI資料中心究竟有多耗電?
趙華春指出,過去短短兩年間,AI運算設備的功率密度已提高超過10倍,未來5年電力需求還將增加至目前的3至4倍。
更棘手的是,AI伺服器除了耗電,負載還會隨著運算任務瞬間變化,供電系統既要承受高功率,也要快速反應,避免運算中斷。「用電愈多,效率就愈成為關鍵。」趙華春強調。
舉例來說,一座100MW的資料中心,若電力轉換效率為97%,一年光是轉換過程中的電力損耗,就可能達到約2,700萬度。對大型資料中心而言,即便提升1%效率,背後節省的電力仍相當可觀。
而SST固態變壓器的優勢,台達電能源基礎設施事業群副總裁暨副總經理李延庭進一步解釋,過去電力從中壓電網進入資料中心,需要先經過傳統變壓器降壓,再將交流電(AC)轉換為直流電(DC),過程中涉及多道轉換程序,每個環節都會產生能源損耗。
而此次展出台達電SST是將傳統變壓器與交直流轉換功能整合,讓中壓電力直接轉換成800V直流電,減少中間轉換環節。SST不再只是被動降壓設備,李延庭形容,它更像是一台「能源路由器」,除了基本的電壓轉換,還能進行能源配置、監控與管理,支援資料中心未來更複雜的供電需求。
根據台達電資料,SST能源轉換效率可達98.5%,搭配整套直流供電架構,從電網到晶片端的能源效率提升可達4%至5%。同時整合DC/DC轉換器、控制系統與備援電池,可在AI負載突然變動時,提供毫秒級的功率支援。
李延庭表示,目前整套 SST 解決方案在各大型數據中心與資料中心託管(Colocation)行業中,都已進入測試與驗證階段。
電網供電跟不上怎麼辦?台達電SOFC年底試產,攜大台北瓦斯建置550kW案場
然而,即使把電力轉換效率做到極致,如果電網無法及時供電,資料中心仍無法運轉。
「現在電網拆得快、蓋得慢,大家都在排隊。」台達電氫能源應用新事業發展部總經理蔡文蔭指出,傳統大型燃氣電廠從規劃到完工,往往需要3到5年時間,但AI資料中心的建置速度卻愈來愈快,兩者出現明顯落差。
蔡文蔭指出,AI資料中心擴建速度遠快於電網建設,即使發電廠有足夠電力,也可能因輸配電基礎設施不足,無法即時送達用電場域。不同於傳統火力發電透過燃燒帶動渦輪機,SOFC利用天然氣等燃料進行電化學反應發電,發電效率約60%;若進一步回收餘熱,整體能源利用率最高可達85%。
蔡文蔭指出,SOFC採模組化設計,可從550kW逐步擴充至MW(百萬瓦),適用於資料中心、半導體廠及大型工業用戶。台達電已在台南設立試產線,預計2026年底啟動試產;另規劃於桃園觀音建立量產基地,預計2027年底至2028年投入量產。在技術驗證方面,台達電與台電合作的微電網系統,測得發電效率達65.4%;高雄面板廠的測試案場則已累計運轉超過4,000小時。
同時,商業化也邁出一步。台達電近日攜手與大台北瓦斯合作,規劃於網科大樓建置台灣製造的550kW SOFC系統,預估每年可發電458萬度。
從SST提高電力轉換效率,到SOFC讓企業資料中心具備自主發電能力,再透過微電網整合電網、儲能與負載調度,台達電試圖把原本分散的能源設備整合成一套供電系統。
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