每毫秒都關鍵：ABB 如何支持台灣 AI 與半導體革命

在台灣，電力已不再只是公共基礎建設，而是決定半導體晶圓廠能否順利運行的隱形產線。即使短短毫秒級的電壓瞬降，也可能造成數億美元晶圓廠停擺。

ABB 與台電長期合作十年，見證台灣電網從傳統基礎設施，轉變為支撐晶圓產能、資料中心算力與全球科技競爭力的戰略資產。從變電站數位化、IEC 61850 標準導入，到跨品牌互操作性測試及電網穩定性強化，ABB 同時扮演電力解決方案提供者與技術顧問的角色，助力台灣能源轉型迎接 AI 時代。

台灣電網轉型的迫切性

台灣位處天然災害高風險區域，每年平均發生約 267 次地震。地震與颱風不僅可能造成家庭停電，更可能中斷半導體無塵室與精密製程，最嚴重時甚至導致晶圓廠全面停擺。

台灣半導體產業掌握全球超過 60% 的晶圓代工產能，電力中斷的影響可能擴散至全球智慧型手機、AI 晶片與車用電子供應鏈。先進 3nm 或 5nm 製程對電壓瞬降極為敏感，僅 20 毫秒的電壓跌落就可能毀掉整批晶圓，造成高額損失。

AI 算力浪潮來襲

與此同時，生成式 AI 與高效能運算（HPC）的快速崛起，使「電力即算力、算力即國力」逐漸成為全球 AI 發展的重要核心原則。

台電預估，未來五年資料中心的用電需求將成長至目前的十倍，這種前所未見的成長速度，意味著電網必須進行根本性的轉型升級。

而再生能源的導入，讓挑戰更加複雜。相較於傳統電力系統，再生能源具有間歇性與波動性，穩定度較低，也無法像傳統電源一樣即時支撐電網。因此，在達成減碳目標的同時，台灣必須同步提升電網韌性與再生能源滲透率，才能確保電力供應的穩定與可靠。

台電的應對方案：強化電網韌性計畫

為減少集中式電網引發大規模停電風險，台電於 2022 年啟動「強化電網韌性建設計畫」，核心方向包括：

• 提升再生能源併網能力

• 部署大型儲能系統（BESS）

• 建立分散式電力架構與微電網

• 變電站數位化，支援智慧電網管理

ABB 亞洲公用事業市場開發經理蔡閔智指出：「隨著分散式綠能快速成長，電力系統已從集中式大型電廠轉向高度分散的能源整合模式。這帶來新挑戰，包括輸電容量、區域電網穩定性，以及在極端氣候與地震下的韌性。」

台電導入大型靜態同步補償器（STATCOM）、同步調相機與儲能系統以穩定電壓，分散化、分區化與微電網架構成為 AI 時代電網韌性強化核心策略。

ABB 三大核心解決方案

1. 數位變電站–智慧電網骨幹

台電目前運營約 870 座變電站，預計未來十年將有 75 – 80% 轉型為 IEC 61850 數位變電站，構成全球最具規模的電力數位化計畫之一。

自 2018 年起，ABB 協助台電進行跨品牌互操作性測試，確保保護電驛與 SCADA 系統可順利整合。過去八年，ABB 已提供約 1 萬顆支援 IEC 61850 與 GOOSE（通用物件導向變電站事件） 的 Relion® REF620 保護電驛，適用於 4.16 kV、13.8 kV 與 24 kV 中壓應用。

金門鵲山變電所：示範數位化專案

ABB 與台電合作多個「三層兩網」先導專案，鵲山變電所為示範旗艦。ABB 與華城電機將其數位升級拓展至過程匯流排（Process Bus），透過集中保護架構提升系統可靠性，三層兩網架構包括：

• Process Bus（過程層）：將一次設備量測資料直接數位化傳輸

• Station Bus（站控層）：整合保護與控制裝置

• SCADA（監控層）：進行集中式監控與系統控制

此架構可大幅降低安裝複雜度、提升系統診斷能力，並支援先進的電網管理功能，對於整合分散式再生能源而言至關重要。

近期，ABB 與台電啟動了一項以 AI 為基礎的預測性維護試點計畫，透過分析三層兩網架構中的取樣數據，可提前 7 至 10 天預測設備可能發生的故障。此舉將維護模式由過去的「被動反應」轉為「預測維護」，有機會在影響半導體生產之前即預防停電風險。

透過偵測人員難以察覺的細微異常，例如絕緣性能的逐步劣化或機械磨損趨勢，這套 AI 系統能提前介入處理，不僅延長設備使用壽命，也進一步提升電網運作的可靠性。

數位化深化下，ABB 建議全面導入 IEC 62443 作為數位變電站資安標準，保障高度連網環境下的電網防禦能力，將電網由於資安造成的不穩定風險降至最低。

2. 半導體等級電力保護–零容忍停電

半導體製程極度依賴電力，僅 20 毫秒的電壓跌落即可影響光刻曝光、毀掉整批晶圓，造成數百萬美元損失。對於先進製程，一次中斷的批次可能造成巨大的經濟損失，不僅包括晶圓報廢，還需要數天的生產恢復時間。投資的計算方式很簡單：一套完整的電力保護系統雖然需要成本，但它能避免的損失往往遠遠超過投入的金額。

ABB 提供低壓、中壓開關設備、不斷電系統（UPS）與 SCADA 解決方案，確保晶圓廠關鍵製程持續運作。同時，能源管理與預測式維護可即時監控能耗、碳足跡與設備健康，提升產線效率與穩定性。

▲ ABB Unigear ZS1 一次配電中壓空氣絕緣開關最高24kV，可抽出式 VD4 真空斷路器，目前已應用在台灣多個先進製程晶圓大廠廠房

3. 綠能整合與彈性基礎設施–未來電網保護

SF₆-free 技術

隨全球減碳趨勢，歐盟自 2026 年起逐步禁用 SF₆ (六氟化硫)，並於 2030 年擴大限制，對中壓電網及高科技產業造成壓力。過去台灣六氟化硫主要來自光電、半導體及電力產業，而目前企業自主管理已減排超過 79%。

ABB 今年推出新一代 SF₆-free 中壓開關設備（UniSec Air、SafeRing Air、SafePlus Air 24 kV），介面、操作與既有 SF₆ 設備一致。近期，ABB 與德國 E.ON 合作交付 SF₆-free GIS，證明技術成熟可靠。

行動變電站：快速部署太陽能與半導體需求

傳統太陽能系統的變電站建設 18 – 24 個月，無法滿足快速擴張需求。ABB eHouse 預裝、可運輸貨櫃式行動變電站將工廠組裝與測試完成後快速現場安裝：

• 工廠預組裝確保品質

• 插拔式部署減少現場施工

• 可移動設計靈活跟隨需求

• 結合 BESS 平滑太陽能間歇性

嘉義布袋案例：向陽集團採用 EcoFlex 貨櫃型行動變電站（屬於新一代 eHouse 系列解決方案）於長期面臨高濕度與鹽害環境的沿海漁電共生場域。方案提供：

• 採用全封閉、具 IP54 防護等級設計，在嚴苛的海岸環境中有效延長設備使用壽命，提升整體運行安全性。

• 符合 ISO 1161 標準貨櫃尺寸，無需大量土建工程即可快速完成安裝與部署。

• 為投資方與 EPC 承包商提供雙重保障

▲ 向陽光電在嘉義布袋建置約 300MW 魚電共生電廠，發電約 2 億度。電廠建置在靠海地區，整合 ABB EcoFlex 移動式變電站，確保電氣設備安全穩定的運作

專注於大型太陽能專案的 EPC 承包商聚恆科技，亦已在多個案場導入此解決方案，展現其在台灣快速成長的太陽能市場中，具備高度可靠性與良好擴展性的應用成果。

儲能系統：穩定電網的關鍵

隨台灣太陽能與風能容量增加，BESS 成為電網穩定必要設施。ABB eStorage 提供：

• 削峰填谷（Peak shaving）：將中午時段的太陽能剩餘電力儲存至晚間用電高峰時使用，降低電網設備負載並有效節省電費。

• 頻率調節（Frequency regulation）：可在毫秒級時間內回應電網波動，維持系統穩定運作所需的 60 Hz 頻率。

• 全黑啟動能力（Black start capability）：在大規模停電後，無需依賴外部電網即可恢復供電，是台灣強化地震韌性的重要關鍵能力。

• 微電網支援（Microgrid enablement）：使半導體廠、資料中心與醫院等關鍵設施在電網異常時可獨立運作（孤島模式），並於主電網恢復穩定後無縫重新併網。

• eStorage OS 能源管理系統：可最佳化充放電循環、延長電池使用壽命，並與台電 SCADA 系統無縫整合，滿足台灣分散式電網日益提升的協同調度需求。

ABB 微電網方案符合 IEEE 2030.7 標準，提供過渡功能（非計畫孤島運行、重新同步、黑啟動）與穩態功能（電網規範處理、負載削減、需求控制），支撐台灣電網韌性策略。

展望：台灣成為全球電網韌性典範

台灣從集中式脆弱電網到分散韌性電網的轉型，為其他科技密集型國家提供藍圖。數位變電站、高階保護、綠能整合與儲能結合，打造可靠、智慧、面向未來的電網。

隨著 AI 算力需求攀升與氣候挑戰加劇，台灣電網轉型不僅保護自身，更讓高科技產業持續發展。ABB 不只是提供設備，更是合作夥伴，協助台灣打造半導體產業在未來幾年的高可靠電力基礎。

在電力即算力的時代，台灣正證明電網韌性已成為國家級戰略，而 ABB 也正以「GW 等級容量」與「毫秒級反應速度」共同參與這項關鍵布局。

台灣在轉型過程中累積的經驗，如何同時兼顧天然災害韌性、再生能源整合，以及達到半導體產業等級的供電可靠度，也將為全球電網現代化提供重要借鏡，協助各國在 AI 時代面對相似挑戰。

（資料來源：ABB）