为因应净零碳排趋势促使国内外政策对企业排碳定价要求日益严苛，却在生成式AI问世後，面临GPU及AI资料中心耗费庞大电量，市面上各种冷却散热方案终究是治标不治本，而有国内外电源大厂开始从电网的中载变压器、终端人与物料维运模式溯源减碳的全方位解决方案。

基於欧盟已从2023年10月试行CBAM（碳边境管理机制），要求申报产品碳排量数据之後，在今年二月首次试截止的申报名单中，台湾却名列碳密集产品排序前5名，未来势必要加强降低碳排，以维持市场竞争力。台湾环境部也在日前对内公告3大碳费徵收子法上路，预计最快将在2026年将首次收取碳费，推进企业更积极节能减碳已刻不容缓。

然而，随着「电气化」等需求，导致在交通、建筑和工业领域推动电力需求快速成长，并产生新的负载模式，例如AI资料中心的动态负载，以及短时间、高强度的电动车辆充电需求。却面临可再生能源发电渗透率的提升、跨领域电气化的加速推进以及储能技术的广泛应用，「去中心化」能源政策发酵，促使电力系统正从集中化、单向传输的架构，转型为分散化（DERs）、双向传输的网路演变，对传统电网带来了重大挑战，包括：电压不稳定、电力品质问题和电网拥塞等。

加上传统电网基础设施逐渐老化，迫切需要新的解决方案来确保电力供应的可靠性、效率与永续性，电网正以前所未有的速度和规模进行转型。除了新建基础设施外，在升级或更换老化电网，势必要谨慎考量其「强韧性」，以及可预测威胁、承受极端事件、适应干扰，并快速恢复正常运行的能力，也导致人们对直流（DC）配电网的关注日益增加。

同时须借助「数位化」技术整合，如智慧电表基础设施和电网自动化等来提升电网的可视性与控制能力，这也是智慧电网的核心特徵。为了加强网路安全并防范网路攻击，除了采用安全通信协议外，配电设备也必须更具智慧，以应对前所未有复杂和多变的环境。

图一 : AI资料中心、电动车辆的充电需求，对传统电网带来了重大挑战。

台达固态变压器 由下而上打造低碳智慧电网

台达电脑及网通事业部资料中心产品经理彭德智表示，台达其实自2018年开始与4大美国云端服务供应商（CSP）合作，并首创「智能型电源机柜」，以满足CSP业者对性能的严格要求，不容供应资料中心的电力系统、电网出现降载或跳机等闪失。

彭德智进一步分析，目前AI伺服器的核心配置，包含GPU图形处理器、PCB印刷电路板、高频宽记忆体HPM、冷却液分配装置CDU、电源供应器PSU，以GPU耗电量最大，需要从电网到晶片（Grid-to-Chip）AI电源解决方案。

为了确保用电稳定，下一代AI伺服器机柜的集中式AI直流电源供应器，将转换高压直流供电系统（HVDC）的高电压至GPU板端所需的电压，所聚焦於发展下一代高压直流供电系统及中频变压器MFT。台达正积极推广的固态变压器（Solid-State-Transformer，SST），则属於一种创新性的智慧电力转换技术。

除了利用固态高性能半导体功率元件取代传统铁芯损耗，仅占原有体积1/10、不受铜排限制，可以数十到数百kHz的高频运作调配电网电压，提升在中压（MV）电网与低压（LV）应用之间，电压升降时传输的交（AC）/直流（DC）电力转换效率而减少耗能。进而由上而下，提升电网的智慧化管理和稳定性，估计在轻载条件下效率比传统变压器高出5%。

并通过内部的高频变压器，实现电气隔离，进而控制减少非线性负载产生的谐波、补偿电压波动，以改善电力品质；拥有精确稳健的数位输出控制技术与远端管理能力、更高的效率及灵活性，即使电压在变化的负载条件下骤降或骤升，SST也能快速响应电网条件的变化而精确调节，以提升系统稳定性，减少设备损坏。

藉此促进分散式能源（DERs）的整合，为微电网提供关键的电力转换和控制功能，使其能够独立运行或与电网连接模式下运作。进而通过提供高功率输送和双向充电能力，支援电动交通基础设施快速充电；协助提升数据中心的电力品质、效率和可靠性。

图二 : 为了确保用电稳定，台达正积极推广的固态变压器（SST），则属於一种创新性的智慧电力转换技术。（摄影：陈念舜）

同时搭配DC to DC直流电源转换器加装高功率锂电容机柜，平时可储存能源，减少电网电流的突波，强化系统稳定性，适用於AI伺服器与GPU的直流电源转换，避免高重覆性的脉冲负担冲击电网、变压器。台达也会在设计阶段就与客户共同开发系统、模拟及验证电源、确保伺服机柜组合型态可正常运作。

台达能源基础设施暨工业解决方案事业群??总经理徐瑞源表示，面对现今低碳减排趋势，国际间开始积极寻求洁净替代能源；并随着电力来源从传统单向发电，逐步走向多样化、分散式及双向传输的智慧电网，衍生出微电网及AI技术，需要更高度整合、即时、弹性的能源基础设施才能有效因应。

值得一提的是，虽然目前SST的初始资本支出可能高於传统配电变压器，但在长期营运下节省的成本相当可观，既利用其高效性能降低了能源损耗，减少了资产所有者和公用事业的电费；且其模组化设计，也能在维护和占地方面节省成本。

透过「模组化」设计，让SST能依不同电力应用需求，进行轻松扩展和最隹化配置，节省20%~50%的安装空间；使维护、更换升级和针对特定应用的适应变得更加容易，特别适合资料中心、电动车充电、工厂等高耗能领域因应现代电网的各种挑战，打造更智慧、更强韧的电力基础设施，为加速电网转型，提供了一个潜在解决方案。

依台达指出，目前全球平均约有1/3的电网损耗发生在变压器上，即相当於2.9亿吨的温室气体排放，改用SST不仅能有效提升整体能源效率，并减少温室气体排放；且相较於传统变压器的体积更小，既减少了生产所需的材料；使用先进材料和制造工艺，也进一步降低在SST生产过程中对环境的影响。

未来若采用宽能隙半导体，将进一步提高SST的效率和功率密度；纳入AI将优化SST的运行，提升故障检测能力、改善电网管理。因此让SST变得越来越模组化和可定制，以满足各种应用需求；结合双向SST与储能系统，将创建更具灵活性和韧性的电力系统。预计SST将成为未来电网的常见组件，有助於更环保、更可靠和更高效的能源未来，在推动世界向低碳经济中扮演极为重要的角色。

进而加速可再生能源整合纳入电网，并提升电力品质和电网稳定性，相比传统变压器更适合直流应用，加速迈向低碳能源的未来。基於SST具备更高的灵活性，还能实现更精准的能量流动与分配控制，结合储能系统，将加速新型能源服务的发展，如需求响应计划、能源交易和能源即服务等商业模式，为消费者和企业创造节能商机。

伊顿提供储能与电力管理方案 拥百年技术底蕴深耕台湾

成立迄今逾百年的伊顿公司（Eaton）也长期深耕台湾从大型制造业到中小企业市场，近期推出的一系列先进解决方案，则强调将可协助台湾企业因应一连串能源挑战，满足AI数据中心减碳需求。不仅解决单一问题，背後隐藏的成本也是庞大负担，须与供应链讨论共享资讯。

伊顿公司台湾与菲律宾总经理林??培表示：「为了提供台湾客户更完善的服务，伊顿不仅设立储能实验室，还扩编了客服团队，透过在地化策略迅速回应市场需求，强化台湾市场竞争力。」可为台湾客户提供适切的能源管理方案，协助实现能源转型与永续发展目标。近期也发表多项创新产品与解决方案，协助各领域用户建构最隹化能源系统。

其中包括业界创新技术「EnergyAware关键电力保护储能系统」，整合了UPS与先进储能功能，并透过削峰填谷、需量反应、时间电价管理等策略，在提供关键设备电力保护的同时，叁与供电单位的电力调度，从而创造额外效益。在欧美Microsoft的资料中心已有实绩，技术引进台湾之後，也有多家本土企业与高科技厂正在评估采用。

兼具模组化与可扩展特色的Eaton xStorage Container电池储能系统（BESS），则整合了电力转换系统（PCS）、电池管理系统（BMS）、能源管理系统（EMS）等多种关键元件，透过容器化方式提供一体化解决方案，xStorage Container还支援并网及离网应用，适用於各种商业、工业及微电网情境。

「93Li智慧锂电池系统」为伊顿针对现代资料中心与关键基础设施开发的先进储能解决方案，该系统采用三级BMS控制系统，提供多层次锂电池保护，可大幅提升系统安全性与可靠性，现已获得CE、IEC、UL等国际认证，安全性备受肯定，可与伊顿全系列UPS产品相容，提供稳定可靠的电力保护。

且其适用范围广泛，包括资料中心、交通运输、教育机构、半导体产业、微电网等情境，还可支援新能源的综合应用，实现高效能源管理，已成为欧美市场资料中心的新型供电方式，将成为推动AI与资料中心产业的电力後盾。

图三 : 「93Li智慧锂电池系统」为伊顿针对现代资料中心与关键基础设施开发的先进储能解决方案，现已获得CE、IEC、UL等国际认证，安全性备受肯定（source：伊顿）

伊顿飞瑞慕品企业业务经理黄哲宇进一步指出，目前伊顿除了提供企业主所需不断电或储能解决方案，以实现更好用电品质的环境；并透过并购策略，旗下自有117家工厂遍布全球，同样有必要提高能效、优化生产状态。进而为此提出3大领域解决方案：

1. Smart电力方案，强调「以人为本」，导入Eaton的预估优化经验，利用智慧电表持续3~5年记录应用场景数据，而不作任何修正，用来改善人为用电模式。至今已导入Eaton捷克厂进行智慧电力官理，成功降低了人力和能源成本15%。

2. AI优化供应链，则是依「以物料为本」，考量一旦短缺将增加设备怠机时间和人力成本，而由Eaton与大数据公司Palantir合作，记录每个设备使用的变量，包含开关机时间、负载使用状态及物料排程等，并利用AI进行供应链管理，以优化其能源使用效率。

3. Eaton工厂的数位分身技术，仍须仰赖大量真实数据为基础，整合电力管理和供应链优化，以实现节能或导入AI应用。现已更新德国厂一条生产线进行数位化及优化营运，使之能虚拟测试不同的生产配置，来找出更高生产效率的最隹组合。

针对高耗能产业制造过程中，能源需求不断成长，除了认知的半导体业之外，还有钢铁、化工、制造等产业，未来3年随着AI技术和自动化的发展，都承受着减少排碳和提升能源效率的压力。储存与电力管理技术正是应对此一关键的挑战，Eaton认为，业者须能将自我掌控实际用电情况、契约容量，加以智慧化、可视化、可调控而维持稳定生产；并将所有数据回收来分配取舍、优先调度紧急电源，才能针对不同产业的需求规划，从而提出完整解决方案来帮助企业降低碳排放，与保证生产稳定。

关键基础设施针对不同产业都具备强大的电力韧性，则是顺应现今政策与环境议题趋势，导致再生能源的占有率不断攀升，未来电网的不稳定性将会受到气候环境牵制，一旦降频/压会影响企业的稳定成长。

微电网的解决方案还须能有效利用自然能、不断电/储能等系统，减少对於传统能源的依赖，达成企业的碳中和目标。以上的软硬体能力组合，也确保即使在意外停电时，也能无缝运行的高效与稳定性；同时兼顾电力品质、稳定生产的产品良率，抢下对手订单。

另针对数据安全和隐私问题，将因智慧化技术仰赖大量数据的搜集和分析、上传云端带来挑战，工厂也须要确保其数据安全可靠，以防数据泄漏或遭受网路攻击。伊顿在2018年开始与UL合作，分别在美国、德国、印度建立不同资安实验室；近几年也与IEC延伸规范，目前所有网卡等产品，都通过市场上少见的双认证。

此外，电力解决方案还须强调「可扩充性」，面对半导体厂与资料中心在扩建与升级过程中的动态需求，AI软体算力、电力跳跃式发展，保障长期营运的稳定性与成本效益，可持续发展的滚动规划。

其中「预置型」与「模组化」电器设备，将是未来发展主流，可分期建置单一设备，减少基础工程用电量及资本支出的负担，满足变动较快的高耗能产业。前者是在设备厂内组装完成後，快速出货到客户现场即??即用，不必等到装机或测试完才能验收结案；後者能让客户快速抽换设备系统，不必停机现场拆解，Eaton还特别将现有设备的大型模组精简为单人可操作，同样体积下的效能更隹。

图四 : 兼具模组化与可扩展特色的Eaton xStorage Container电池储能系统还支援并网及离网应用，适用於各种商业、工业及微电网情境。（source：伊顿）

基於系统升级复杂性的增加，对於系统维运和营运的挑战随之增加，业者需要确保有能力即时处理系统故障或升级，以免增加隐形成本；且前置沟通相当重要，减少员工感到不确定性。否则过往的管理层和员工，可能对於新型态的技术持保留态度或抗拒改变，造成文化上的摩擦和管理上的挑战，需要时间和耐心来推动变革。如Eaton欧洲厂也是完成模组化、数位化後，才发现员工训练不足，而先完成分区种子训练後，再逐步向外扩散。