全球首份 AI 晶片碳排研究 台積電耗電最大、碳排最多 綠色和平籲綠電轉型度危機
綠色和平最新研究指出，台積電在AI晶片製造中高度依賴化石燃料，造成碳排放增加，對環境與經濟產生雙重壓力。呼籲台積電加速綠電轉型，減輕電價與通膨負擔。
美國總統川普宣布對等關稅，引發全球股市重挫，對高度依賴貿易出口的臺灣而言更是嚴峻挑戰，於此同時臺灣產業內部的隱憂更不容忽視。綠色和平發布最新研究〈晶片榮景後的暗影〉，揭示臺灣蓬勃發展的 AI 晶片製造與半導體業持續加劇環境與經濟壓力，尤其半導體龍頭台積電綠電轉型遲緩，用電高度依賴化石燃料發電，成為 AI 晶片製造的「碳排冠軍」，不僅造成臺灣環境負擔，更惡化台電財務虧損狀況，最終讓全民承擔電價上漲與通膨壓力。外部關稅與內部高耗電所推高的電價成本，正雙重衝擊臺灣的經濟韌性。
綠色和平氣候與能源專案主任張皪心指出，「儘管台積電在 AI 晶片市場持續擴張，綠電轉型腳步卻遠遠追不上用電成長速度，為臺灣環境和經濟發展埋下隱憂。數據顯示，台積電 2023 年受惠 AI 發展產能大增，全年度用電達 232 億度，其中僅有 25.9 億度億度來自綠電，臺灣廠區近九成用電（205億度）依賴化石燃料。以台電該年每度電虧損 0.9 元估算，台積電一年就增加台電約184 億元虧損 [註1]，約占全年新增虧損近一成 [註2]。換言之，台積電綠電比例偏低，迫使台電燃燒更多化石燃料來填補缺口，不僅加劇虧損，更讓全民承擔環境與經濟雙輸的風險。」
這份全球首度量化 AI 晶片製造碳排放的研究指出，AI 硬體生產造成的環境影響不容忽視。研究共同作者、荷蘭中央銀行數據科學家 Alex de Vries 表示：「當全球聚焦 AI 數據中心驚人的用電量之際，AI 硬體製造的過程卻常被忽略。東亞作為供應鏈生產重鎮，若企業未積極轉用再生能源，將持續依賴高碳排的化石燃料電力，增加當地環境負擔。」
研究指出，AI 晶片製造高度集中於東亞地區，由台積電、三星（Samsung）、美光（Micron）與 SK hynix 等主要供應商，分別在台灣、日本、韓國生產 AI 所需的邏輯晶片與記憶體晶片。2023 至 2024 年間，全球 AI 晶片製造用電量從 218 GWh 激增至 984 GWh，年增幅超過 3.5 倍。其中臺灣用電就暴增至 375.8 GWh，占全球總量高達 38%（圖一），主要來源便是台積電龐大的 AI 晶片製造產能。
圖一：2023至2024年AI晶片製造所需電力消耗的地區分佈比例 （單位：百萬度GWh）
而台積電高度依賴化石燃料，使其 AI 晶片製造碳排量高達 185,700 公噸 CO₂e，遠高於日本與韓國總量（圖二），並超越三星、美光與 SK hynix 等東亞競爭對手，成為 AI 晶片製造的「碳排冠軍」。
圖二、各地AI晶片製造過程中碳排放量（單位：公噸二氧化碳當量）
更令人擔憂的是，根據標普全球評級預估，台積電 2030 年用電量最高將成長到臺灣總用電量近四分之一 [註3]，若台積電仍維持目前高度仰賴化石燃料電力的現狀，大量成長的用電持續增加台電負擔，恐推升電價上漲壓力，進一步造成整體通膨。尤其臺灣廣大的中小企業遭受美國關稅衝擊，內部若再面對成本提升壓力，將難以在全球供應鏈重組之際維持競爭優勢。
推動綠電轉型 台積電與經濟部責無旁貸
SEMI 國際半導體協會去年發布〈台灣低碳能源採購挑戰與解方〉白皮書時指出，「半導體身為臺灣指標性產業，能源轉型迫在眉睫，半導體供應鏈領頭可帶動外溢效應，其對大規模採購再生能源的積極承諾，不僅能增強投資者信心，促進經濟成長，也能推動逐步減少臺灣整體產業對進口化石燃料的依賴。」[註4]
當臺灣經濟面臨外部關稅衝擊與內部用電隱憂，張皪心強調「對比台積電在美國廠 100% 綠電，臺灣長期偏低的電價讓半導體晶片在全球市場佔有優勢，也是此次關稅戰隱含的重點之一，台積電若能帶頭綠電轉型，不僅能實踐企業減碳責任，更有助於穩定電價、減緩臺灣經濟負擔，進一步帶領臺灣乃至全球電子產業度過這次經濟風暴。」
綠色和平呼籲台積電，展現半導體龍頭領導決心，承諾於 2030 年前全面採用再生能源，積極攜手供應鏈，擴大投資光電、風電、地熱等多元綠電，從源頭確保穩定的綠電供給。此外，為有效應對關稅帶來的經濟衝擊，經濟部更應以前瞻性的政策提供產業租稅優惠、引導其進行綠色轉型，透過盤點再生能源潛在場域與綠電市場的完善機制，加速推動企業轉型為綠電產消者，從根本上避免將碳排放與不斷攀升的用電成本轉嫁至全民。
- 綠色和平發布之詳細報告請參考 Chipping point、〈晶片榮景後的暗影〉
［註1］2022～2024年，台電不斷吸收進口燃料成本，以低於成本價格售電，截至 2024 年底累積虧損超過 4,200 億元。2023年台積電臺灣廠區205億度電來自化石燃料電力。依台電該年度每度電虧損0.9元估算，台積電用電對台電造成約184億元虧損。
［註2］台電 2023年度新增虧損為1976.7億元。
［註3］標普全球評級 (S&P Global Ratings)「電力供應逐漸成為台積電的信用風險」報告指出，隨著台積電推動先進製程，極紫外光（EUV）製程更加耗電，預計2030年台積電用電將占臺灣總用電量約 23.7%。
［註4］參考 SEMI 國際半導體協會於 2024 年 10 月 15 日發布之新聞稿。
