本文由《110學年度新竹半導體產業發展史》修課學生

清華大學電機系四年級華班王資涵創作

寫作動機

前半學期中,每週的講者幾乎都會提到孫運璿先生和他一生對台灣經濟做出的巨大貢獻,孫運璿先生曾表示他有六個孩子,四個親生的以及台電和工研院。我注意到在台電和工研院之間似乎工研院(因為電子所)更受到關注,但電力是全世界半導體業的基石,正是因為太過理所當然的穩定,以至於基石鬆動的時候帶來的影響會是極為顯著的,所以我希望能討論一些關於台電和以台積電做為代表的台灣半導體產業之間潛藏的危機。

現況簡述

當台積電帶領台灣半導體產業鏈走向世界,成為支持台灣經濟的脊梁骨時,做為台灣人需要理解眼下台積電的處境和前途無疑是險峻的,表面上台積電的市值、股票、戰略價值隨著技術推進以及中美情勢緊張水漲船高,實際上要在世界政治局勢中保持平衡變得更困難,尤其是做為政治處境尷尬的台灣的一家企業,除了國際政治角力問題,還在台灣內長期面臨嚴重的「五缺」,傳統*上是指工總白皮書提出的缺水、缺電、缺工、缺地、缺人才五項問題。本篇文章將討論台灣電力問題與台積電之間的關係,並試圖提出可能的緩解方法。

*與傳統意義上相對,新五缺是新冠疫情以來出現的新名詞,包含:缺疫苗、缺紓困補助、缺料、缺貴、缺工

電力供給方

台灣電力公司目前的發電結構占比排序最大的三個方式為燃煤40.3%、燃氣29.1%、核能19%,共佔台電總發電量88.4%*,備用容量律法定為15%。從電力供給端的我認為有兩大風險來源,分別是電網的架構和發電方式的改革。

台電系統歷年發購電量

📌 參考資料:台灣電力公司資訊圖表

電網架構造成的供電穩定性問題可以用513大停電說明*,一般討論的備用容量率其實無法保證台灣電網絕對穩定,只能做為供電最低標準檢視,例如2021年5月13日在備轉容量仍有餘裕的情況下因為人為疏失發生了興達發電廠停機事故造成全台大停電,表示台灣的發電來源過於集中對電網穩定性不利。

📌 參考資料: 「513全台停電」專家意見 / 台灣科技媒體中心

發電方式的改革風險來自於當前能源發展政策「展綠、增氣、減煤、非核」的基調,大致上意思是要將燃煤、核能發電方式用綠能、燃氣發電取代,並且要在2025年全面停止使用核能發電。這帶來第一項急迫的問題,假若2025年不再用核能發電單靠綠能是不可能在期限內填補完的,可能會需要讓燃氣的比例上升。燃氣比例上升帶來另一項問題是國安層面的風險,假若台海遭到封鎖,台灣無法接收天然氣,可能在數天之內就無法使用燃氣發電對電網造成重大威脅。

電力需求方

從電力需求面考慮,台灣有超過50%的電力由製造業消耗,其中消耗的最多的是電腦通信及視聽電子產品製造業,ic製造就屬於這個類別。根據報導*,台積電一年會消耗台灣5%的電力,2022有機會突破7%電力,並且用電量會隨著EUV先進製程開發、新廠投入生產增加得更快。注意到上一段的討論只有需求不變下改變發電方式和現存的問題,不考慮電力需求增加的情況。把需求和供給兩邊的情況結合在一起,問題從台積電的觀點來說台灣未來可能沒有辦法提供足夠的電力,或者跳電、停電的風險提升,並且因此可能會讓客戶的信心受到挑戰;從台灣的觀點來說,台積電是「護國神山」沒錯,但帶來的好處和壞處都不是均攤、對等的。

📌 參考資料:台積電一家就用掉台灣電力近5%!用電大戶要帶頭減碳,做了哪些事? / 商業周刊

可能的緩解方式

台積電對自身產業高耗能有相當認知並且採取對企業節能做出努力,109年企業社會責任報告*中就有關於推動低碳製造、使用再生能源、提升能源使用效率幾類重要任務。要解決未來供電危機除了盡量提升電力使用效率,避免電力需求提升過快,還要從供給端增加發電、穩定供電能力,可能的緩解方法是繼續使用核能直到再生能源和核能的發電量更多且成本不再是核能的數倍時,然後再考慮是否要移除核能。

📌 參考資料:TSMC 108年度企業社會責任報告

Share This