AI資料中心用電需求明年將跨入GW級規模

DIGITIMES今日發布報告指出，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，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分析師余佩儒認為，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。

余佩儒分析，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。