台湾生产全球60%的晶片，但制程消耗大量的能源，台积电在2021年就消耗台湾台电电力的6.4%。数位经济的能源需求不断上升，IEA预测2026年资料中心将消耗全球电力的4%。随着供应链排放量的增加，微软等公司推动低碳晶片生产，半导体公司的净零目标受到地理限制和监管挑战的困扰，核电是台湾以及微软和亚马逊等公司正在推动的选择。
新竹科学园区位于台湾西北部，是几家公司制造晶片的所在地，这些公司可能至今都默默无闻，但在全球经济中发挥至关重要的作用。这些微小的晶片为各种电子设备提供了运转，通过运气、好时机、技术和辛勤工作，自20世纪80年代以来，台湾已成为半导体制造业的主要先驱，它生产了全球约60%的晶片，其中包括约90%的先进设计。
晶片在制造过程中会消耗大量的电力，光台积电在2021年就消耗了台湾整个能源供应的6.4%，随着人工智慧（AI）晶片对更多电力的需求增加，该行业对电力的需求仍会持续增长。半导体产业是数位化的方式之一，这种经济往往被认为存在于某种虚幻的网络空间中，但实际上对能源和环境产生了现实世界的影响。国际能源署（IEA）估计，数据中心的半导体占2022年全球电力需求的2%，预计到2026年将翻倍成长。
目前低碳的晶片对于半导体制造商和其他科技业的客户并非优先选项，但有些科技巨头已意识到AI所需的能源需求；如微软，最新的永续发展报告显示，2023年直接和间接排放与2020年相比下降了6.3%，但由于扩建数据中心以支持AI产业，其供应链的排放量则增加了30.9%。台湾气候行动网络（TCAN）的研究主任赵家玮指出，鸿海是第一家在2020年宣布实现净零目标的公司，该公司为苹果等全球知名品牌制造半导体和其他电子产品。赵家玮表示，这是由于“苹果的压力以及一些机构投资者”的推动。
台积电在2021年宣布了自己的净零承诺，并承诺在2040年之前100%使用可再生能源供电。根据TCAN收集的数据，这家半导体巨头目前是台湾排放第三大的公司。但制定目标是一回事，能否达成又是另一回事，台湾半导体公司需要能负担得起的价格采购大量的可再生能源，这就是其挑战所在!
台湾的半导体制造厂集中在政府管理的科学园区，这些园区供应的电网能源中有超过80%来自煤炭和天然气发电。
另一家大型半导体制造商联华电子（UMC）的一位发言人告诉《道德村杂志》，该公司约有10%的电力来自其制造厂的屋顶太阳能，与台积电一样，联华电子致力于在2050年实现净零排放。
但台湾的太阳能潜力受到可用土地的限制，该岛屿大部分是山地，沿海平原上人口密集，所幸，另一个选择为风能，台湾已拥有2.25 GW的离岸风能容量，比除中国外的亚太地区任何其他国家都要多。
台积电于2020年与丹麦风电开发商Orsted签订了一项此类协议，当时是有史以来为可再生能源签署的最大企业用电采购协议（PPAs）。然而，此协议是在政府有效补贴风能行业的情况下达成的。台积电同意支付高于Orsted已从政府拍卖中确定的电价的溢价，根据新的拍卖流程，开发商不会获得最低的“底价”，而仅仅需要与用户进行商业协议。
即使风能行业的困境得以解决，作为一种间歇性的能源来源，它本身无法满足芯片行业的能源需求。
政府希望地热能在2050年能提供6GW的电力，目前全国超过20个地点正在进行开发工作，就像风能一样，理论上，半导体制造商可以与地热能开发商签订企业用电采购协议。
一家寻求利用台湾地热潜力的公司是Baseload Power Taiwan，它是一家瑞典投资实体的子公司，该公司的首席执行官Van Hoang表示，他对台湾的地热潜力“非常乐观”。然而，一项专门针对地热勘探和开发的法规直到五月才正式生效，政府和其他利益相关者需要对该技术的好处进行教育。
事实是，台湾像许多国家一样，在完全制定出实现目标的方法之前，已经承诺在2050年实现净零排放。赵家玮表示，政府在制定2030年减排目标时犹豫不决，部分原因是由于半导体行业的持续增长，政府也一直迟疑是否对该行业进行战略环境评估，这可能导致未来半导体产能的更紧密规划。台湾还缺乏通过海底输电电缆进口电力以供应其半导体行业的选择，在与大陆的紧张局势日益加剧的情况下，跨台湾海峡进口和出口电力的想法显然是不切实际的!
对于一些人来说，这使得核能成为唯一可行的零碳能源选择，台湾非营利组织清洁能源转型联盟的创始人翁安琪表示：“我们支持所有形式的可再生能源，我们希望看到地热能在台湾起飞，也希望离岸风电有更健康的发展框架，但根本上，我们认为台湾不能真正实现去碳化而不依靠核能。”这是一个敏感的问题，2011年日本福岛核灾难在岛内引起了重大反响，促使政府决心在2025年前淘汰核能，目前只有一座核电站仍在发电。
翁安琪指出，到目前为止，台湾安装的所有太阳能容量仅相当于一座核电站的发电量，她呼吁该国新总统赖清德延长现有及最近停运的核电站的寿命，目前，台湾的能源政策中，真正需要的是一剂强有力的现实药方。除了传统的大型核设施，翁安琪建议台湾还可以从小型模块反应堆中受益，这是一种刚开始商业化应用的新型核技术，她指出，这些反应堆可以独立于电网运行，以服务于包括半导体制造厂在内的高耗能产业。
核能对于全球最大的数位运营商来说也越来越有吸引力，今年三月，亚马逊宣布购买了宾夕法尼亚州的一个数据中心园区，该园区由邻近的私营核电站提供电力，微软也在探索在数据中心使用小型模块反应堆，德勤的斯图尔特（Duncan Stewart）坚信其他公司也将不得不考虑核能作为满足行业能源需求的选择，相信核能在未来的讨论中将比过去占更大份额。
目前台湾的半导体公司还没有迹象表明它们在认真考虑核能，然而，台湾是许多高度工业化但本地生产可再生能源能力有限的国家之一，随着去碳化压力的增加，这些国家面临着越来越艰难的选择。这让台湾作为世界半导体强国的地位处于何种境地？值得注意的是，一些国家，特别是美国，正在提供巨额补贴以说服台积电等公司在当地制造晶片。
这样做的主要动机是缩短供应链，实现更大的韧性和自给自足，但可再生能源的可获得性，以及其他关键资源－尤其是半导体制造中也大量使用的水－无疑会影响新设施的具体建设地点。须谨记的是，台湾在这个资源有限的岛屿上，高度集中的晶片生产成长，已经使能源和水资源供应承受压力。
像亚利桑那州这样的地方，台积电目前在那建造两个大型半导体工厂，受益于充足的太阳能潜力，但即使是这些资源也是有限的，若多个高耗能设施聚集在同一地点，可能会有“过度饱和区域可再生能力”的风险，公司在平衡电力和水资源可获得性时将面临权衡取舍。
资料来源:
Reuters（2024.6.5）How Taiwan’s green power deficit threatens tech industry’s bid for net zero
