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南台灣豔陽高照,工研院台南沙崙綠能科技示範場域的屋頂上,太陽能板全力運轉,太陽能光電直接在屋頂上用來電解水產出氫,氫氣再透過管線輸送到屋內,儲存在鋼瓶。這些氫氣接著被送入燃料電池系統,進行發電試驗。
這是全台首座涵蓋產氫、輸氫、儲氫與用氫的驗證場域,也很可能是氫能應用產業起飛的第一步。未來在此園區,國科會還將建台灣第一座不用接電網的AI資料中心,直接在地以氫燃料電池供電。
台南另一頭,南科的台達電淨零科學實驗室,也在快馬加鞭測試氫燃料電池關鍵技術。
貨櫃裡,三位滿頭大汗的工程師,正奮力移動一顆重達100多公斤的燃料電池堆。這顆電池是台達電合作伙伴、英國的Ceres Power生產。最快明年底,台達電將在台南打造新產線,自己生產電池堆。
這攸關全球飛速成長的AI資料中心,能否快速取得穩定與低碳的電力。
氫燃料電池被視為下個兆元產業。根據工研院報告,2030年全球燃料電池市場規模可望成長至超過3700億新台幣,將近台灣工具機業去年出口總額的6倍。
「未來AI資料中心需要多少電力,就是燃料電池可能抓到的市場,」台灣氫能與燃料電池伙伴聯盟執行長林若蓁說。
「像會發電的千層三明治」
燃料電池的原理跟傳統電池不同,「其實它比較像是發電機,」氫能專家、工研院綠能與環境研究所副所長萬皓鵬說。
我們可以把它想像成一顆千層三明治,導電板與陶瓷膜層層交疊,氫氣或天然氣在細小溝槽中流動,就能產生化學反應發電。
這項技術的核心零組件,正是台灣企業的強項。以美國燃料電池大廠Bloom Energy(博隆能源)為例,台灣供應鏈就佔了三成,供應商包括保來得、康舒與高力等。
台達電將挑戰產業領導品牌
很快地,台灣將有自有品牌挑戰Bloom Energy。
今年台北國際電腦展(Computex)展會上,台達電董事長鄭平親自為輝達執行長黃仁勳的家人導覽台達的貨櫃型AI資料中心解決方案,引起外界關注。
然而,影響資料中心建置的關鍵瓶頸,除了GPU晶片之外,就是供電。
「我們從2021年就開始研究燃料電池,」台達電氫能源應用新事業發展部總經理蔡文蔭坦言,「主要是因為美國的資料中心客戶,很著急供電需求。」
AI資料中心耗電驚人,成長速度更驚人。
根據國際能源總署(IEA)預估,截至2030年前,資料中心電力需求將年增兩位數。
根據《天下》報導,在美國就有多座資料中心遇到硬體蓋好卻等不到電的窘境。這是因為電網與變電站建置往往需花上兩、三年,若再遇到居民抗議與環評審查,時程更難預測。(延伸閱讀:輝達「地表最強AI晶片」將登場 美國「資料中心廊道」直擊AI與民搶電爭地風暴)
相較之下,以燃料電池供電,建置僅需兩個月,不需環評,具備無聲、無排氣、不需水冷卻等優勢。「Data center 的客戶都希望有乾淨、無聲的電力,」蔡文蔭說。
最快明年起,台達電將量產從英國Ceres Power技術移轉的SOFC(固態氧化物燃料電池)模組。未來一座100MW資料中心,就需要超過1萬顆電池堆,配置在如停車塔般的發電塔內,直接建置在資料中心廠區內,並規劃導入碳捕捉系統,以達到「淨零生產」。

燃料電池自發電跟用市電成本接近
燃料電池系統的經濟性也逐漸浮現。
蔡文蔭透露,下半年將有兩家台灣企業宣布,將在廠區採用台達電的燃料電池發電系統。
這是因為當電價持續上漲,自建燃料電池系統的成本,已跟用市電差不多。台灣工業電價5年來漲幅超過七成,已達每度4.27元,未來只會更高。
台達電資深專案經理賴俊吉評估,自建燃料電池系統,以20年運轉週期計,再考慮系統設在廠內可避免電網線路耗損,每度電成本約4.5元,價格已進入可接受區間。
運用氫與氨,打造電力韌性
這一點,工研院也看到了。
在沙崙場域,工研院展示出台灣第一套SOFC高溫燃料電池系統,可用氫、天然氣、沼氣等多元氣源發電。
「燃料電池系統對電力韌性非常關鍵,」萬皓鵬說,把燃料電池系統想像成隨時能啟動的小型發電站,一旦電網中斷或尖峰用電時,燃料電池可以立即啟動,不像太陽能或風力受天氣影響,也不像柴油機排放污染。
這很快就要變成真實。
根據行政院大南方新矽谷方案,國科會正籌備建置台灣首座自帶25MW氫燃料電池電廠的AI資料中心,預計2029年落成,氫與氨將扮演發電主力。
為何加入「氨」?「氫的跨國運送挑戰與成本都太高,」萬皓鵬解釋,包括澳洲與日本,都在評估優先推動液氨輸送供應鏈,「現在實驗的,是在產氫地先把氫轉換成氨,運輸到各國後,再轉換回氫。」
「『氨』這個字,是從今年開始才加到我的名片上,」工研院氫氨能應用研究室副經理許豐家笑說。
台灣政策如何追趕韓國?
儘管技術實力不弱,但台灣在氫能產業法規與政策支援仍有進步空間。林若蓁指出,韓國2021年即實施「氫經濟促進及氫安全管理法」,讓氫相關企業從20多家成長到90多家,並設立跨部會專案辦公室,提供單一窗口處理產業需求。
蔡文蔭也建議,台灣因土地與能源條件限制,應仿效韓國,由政府推動氫能專法,並透過標案規定鼓勵使用本土設備,進一步強化供應鏈自主性。
在AI時代、電力韌性成為新的產業競爭力之際,台灣燃料電池供應鏈是否能從全球代工升級,走向技術輸出與系統整合,搶下「最後一哩路」,政策支持將扮演關鍵的角色。
(責任編輯:宋玟蒨)