7月間，台積電股價節節飆高，市值在21日首度突破10兆元，寫下台股里程碑。
同樣火熱的，是全台灣的用電量。滾滾熱浪之下，23日最高用電量於下午1點50分達到3802萬瓩，寫下台灣史上用電新高。
這兩個新紀錄，背後有個共同原因，位在台南科學園區的台積18廠，裡頭的極紫外光微影（EUV）設備，用於第二代7奈米製程，以及最新的5奈米製程。
台積於去年第2季，成為全球第一個成功量產EUV製程的半導體製造廠，因此甩開英特爾、三星，獨攬舉世最先進半導體技術，股價、業績一路飆漲。
然而，被稱為「吃電怪獸」的EUV設備，也成為台灣用電量節節高升的推手之一。
根據科學園區的主管機關科技部資料顯示，台積18廠的EUV設備投入量產之後，台南園區的用電量就暴增，不但在去年底首度超越新竹園區，今年6月更創下153萬瓩的歷史新高，較去年同期大增了25%。
「去年到今年最大差別，就是5奈米上來了，」南科管理局副局長蘇振綱表示，台積支撐著台灣的經濟，美國、日本都希望爭取台積去設廠，因此，園區絕對要確保台積的水電供應無虞。
百人團隊，早半年完工變壓器
為此，南科管理局與台電迅速展開了「南科超高壓變電所裝設工程（臨時變壓器）」計劃，也就是南科管理局、台電員工口中的「護駕」行動。
成果是台積18廠西南邊的南科變電所深處，一座約2.5層樓高度、如「綠巨人」般的墨綠色7號變壓器，正露天佇立於綠地樹叢前方，發出低沉嗡鳴。
這個投資3億元的「臨時變壓器」，在6月12日正式加入運轉，台電南區施工處副處長陳保陵表示，這可讓南科新增50萬瓩的供電量。台電員工透露，7號變壓器原本表定12月才上線運轉，「但大家拚命趕工，6月中旬就完成。」
台電跨部門逾百人輪番緊急趕工，6月開始運轉「7號主變壓器」，為南科的重要廠商增加供電。（鍾張涵攝）
台電出動了土木工程、機電、輸變電工程處等近百名員工輪番上陣，某些關鍵工程如供電測試等大日子，團隊常加班到晚上9點，工作超過12小時。
「為什麼這麼努力？因為，台電總管理處有接到『廠商』跟管理局申請，」台電南區施工處變電二組經理翁松君說。
「台積在當地設廠，當然會有新的供電需求，才會有臨時變壓器配合處理，」台電副總經理徐造華告訴《天下》。
備妥水電，因台積進度常超前
即便沒有7號變壓器，南科「可靠供電能力」仍達275萬瓩，遠超過目前園區用電量，「廠商」究竟在擔心什麼，為何需要讓50萬瓩，足以供給整個花東地區的發電量，提前上陣？
一個原因，可能是台積建廠的進度經常超前，因此需要水電等基礎設施「超前部署」。
「他們的需求，變動很快，」蘇振綱透露，台積5奈米和3奈米廠區都要求管理局提前交地，5奈米用地還遇到考古遺址，一邊搶救、一邊點交土地給台積建廠，結果提早4個月完成。而3奈米原訂今年4月交地，也提前到1月就交給台積。
「但交地前，水電都要備妥，廠商才能放心一邊建廠、一邊下設備採購訂單，」蘇振綱說。
另一個原因，可能藏在台積6月公布的2019年度「企業社會責任報告」。
原先台積電設定2019年單位產品用電量目標，較基準年（2010年）降低11.5%，台積沒有達標，反而還較基準年大幅上升17.9%。
去年用電，超出節電目標3成
對於向來言出必行、以執行力著稱的台積管理團隊，如此大幅落後設定目標，是極罕見的事。
「我們很吃驚，」外資伯恩斯坦證券寫道，「更擔心的是，這樣大幅的（用電量）跳升，台積自己可能也被嚇到。」
台積在報告中解釋，是因為新製程複雜度增加，「導致10奈米以下製程產品用電量，較16奈米以上的製程倍增。」
然而，伯恩斯坦深入分析，台積是在2019年6月公布節能目標，顯然當時還有信心達標；但竟然在短短半年後，出現與預期目標差了3成的結果。
「2019年下半年到底發生了什麼事？」伯恩斯坦問。
伯恩斯坦指出，極可能是EUV導入的速度與量產之後的耗電量超乎預期。
台積去年下半年擴充EUV產能的速度，一度震驚全球半導體業。EUV設備獨家供應商荷蘭艾斯摩爾的2019年年報指出，「來自最大客戶的銷售額」較前一年大幅成長9成，達47億歐元。「最大客戶」因此佔了艾斯摩爾營收的4成。
業界咸認，這個「最大客戶」就是台積。也因此，艾斯摩爾去年來自台灣的營收暴增169%，達54億歐元。
一位分析師指出，艾斯摩爾在2019年出貨26台EUV機台，其中19台就是賣給台積。
同一份年報裡頭，艾斯摩爾也首度將EUV過去備受質疑的耗電量公諸於世。伯恩斯坦經計算後發現，原來，採用EUV微影技術的耗電量，竟高達上一代技術的20倍。
「如何改善EUV的能耗，成為我們主要挑戰，」艾斯摩爾在報告中首度承認。
因此，因應台積未來更先進製程、用更多EUV機台的需求，台電已準備在南科7號變壓器後方擴建變電所，預計8月底決標，2025年底前供電，完工後可再增150萬瓩供電能力。
「後面那2.5公頃土地，有看到嗎？」陳保陵告訴《天下》，還會再蓋3台跟7號變壓器同級345KV（千伏）的500MVA超高壓變電所用變壓器。
這個2025年底才能上陣的新建龐大電力供給，顯然將用在下一個世代的2奈米製程。儘管台積至今尚未宣布2奈米的明確量產時程，但業界咸認應該就在2025年左右。
根據伯恩斯坦估算，台積2019年的用電量，已佔全台4.9%。若以平均工業用電的價格估算，台積該年電費就高達329億元。
未來製程進展，只會更吃電
而且，未來幾年，這個驚人的數字還可能再倍增。
如果將南科近來提出的兩次擴充用電計劃，包括2017年提出，主要為了台積5奈米製程的72萬瓩，以及2018年提出，主要為了3奈米製程的88萬瓩，合計共160萬瓩；再加上，5年後台電規劃新增的150萬瓩，雖然目前正在擴建的廠商包括台達電、砷化鎵廠宏捷科、半導體零件廠慶康科技等，但蘇振綱坦言，台積是台南園區中新擴建最大案。這代表，導入EUV製程之後，台積將增加超過一個核四廠的用電量。
一位外資分析師進而指出，未來台積全年用電量超過全台的10%，「是很有可能的。」
也因此，儘管從台電的供電計劃、政府的態度看來，台積未來幾年應該沒有缺電風險，台積電董事長劉德音也一再強調他們不缺電，但伯恩斯坦仍提醒投資人，「應該關注用電增加，是否將成為台積成長的瓶頸。」
台積電是否會擔憂缺電及用電成本提高？對此，該公司回應，去年節電3億度、已經節省7.5億元電費，未來也會持續擴大使用再生能源。「半導體產業是高度依賴電力的產業，電力供應穩定非常重要，」台積電表示，「我們對政府電力政策與規劃相當有信心！」
當全世界最先進的資料中心、手機處理器都在台積南科廠用EUV技術生產時，「護國神廠」會不會成為台灣「養不起的未來」？絕對是台灣未來最該關注的議題之一。（責任編輯：王儷華）
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July 24, 2020 at 11:00PM
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