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AI資料中心用電需求明年跨入GW級規模,需加速邁向分散式低碳能源

2025/8/25 12:00

【財訊快報/記者李純君報導】目前Meta、OpenAI皆已規劃GW級別AI資料中心,最快於2026年啟用。Meta的普羅米修斯(Prometheus)、亥伯龍(Hyperion)計畫,預計兩項資料中心計畫容量目標共計為6GW,而OpenAI和甲骨文等共同推動的星門計畫(Stargate),目標資料中心容量目標4年內達10GW。面對AI資料中心龐大的電力需求,現有的能源基礎建設將無法支撐,市調研究單位DIGITIMES,預期AI資料中心能源策略將加速邁向分散式低碳供電模式。

隨著NVIDIA歷代GPU功耗不斷提高,2030年單顆AI晶片功耗有可能超過2kW,未來AI資料中心用電需求將從MW進入GW級別。2030年預期全球資料中心用電量將成長2~3倍,最高可達1,264TWh。

然而,在高功率與使用永續能源的雙軸要求下,資料中心電源設計與能源基礎設施將被重新定義,電源架構如800V高壓直流(HVDC)技術、散熱技術如液冷、採用無碳能源等為關鍵議題。DIGITIMES認為,未來AI資料中心能源架構將逐步從集中式架構,轉向分散式低碳能源,最終邁向100%無碳能源(Carbon Free Energy;CFE)目標。

所謂的分散式、多元無碳能源組合策略,主要考量資料中心所在地能源條件,朝向資料中心與電力生成資產共址(co-location)發展模式,整合太陽能、風能等間歇性再生能源,或是地熱、核能等穩定基載電力,氫燃料電池現場供電,搭配儲能系統與微電網架構,強化能源自主性與調度彈性。

目前四大資料中心業者透過與核能、地熱新創公司簽署購電協議(Power Purchase Agreement;PPA)模式,預期自2026年開始提供低碳電力,甚至以燃料電池做為資料中心備援電力,滿足現場供電需求,搭配儲能電池,打造資料中心微電網架構。

這也解釋了美國資料中心在設置地點上的移轉,既有資料中心選址的主要考量是靠近美國東西岸的用戶端,而未來GW級別的資料中心將更重視能源導向的基礎建設,選址考量包括電價、土地與再生能源供應等因子,如美國中南部。

DIGITIMES預期,2030年全球資料中心用電結構將朝向以綠電為主、搭配無碳能源支撐、多元備援的混合型態。2030年預計全球資料中心化石燃料供電佔比,將從現階段的7成降至3成以下,而資料中心將有7成電力來自低碳能源,其中風能、太陽能等再生能源將佔超過5成,核能將佔10~15%、地熱約佔3~5%、氫能約佔1~3%。

值得關注的是,能源結構存在區域性差異,例如美國越來越多資料中心業者與小型模組化反應爐(Small Modular Reactor;SMRs)新創公司簽署PPA,預期2030年後,SMRs將成為資料中心營運商基載低碳電力的來源。

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