接軌AI時代用電挑戰 ABB半導體能源創新論壇聚焦廠務電力升級

ABB日前於新竹舉辦半導體能源創新論壇，介紹ABB電氣與自動控制解決方案於半導體廠的應用。ABB

半導體製程技術持續微縮化，在高精密製程中，電力可靠性對良率、產能的影響至關重要；此外，永續發展也已成為產業的核心策略，提升能源效率、降低碳排放已是必然趨勢。作為全球電氣與自動化領導大廠，ABB透過長期深耕技術經驗，協助全球半導體客戶確保穩定供電、提升能源效率，並加速智慧化與永續轉型。
 
ABB 電氣部門全球半導體事業負責人Charles Burgeat在開場演講時指出，晶圓廠是資源密集度極高的場域，無塵室、HVAC、微影、沉積與蝕刻等設備幾乎全天候運轉，任何毫秒級電壓異常都可能造成製程中斷與高額損失；永續發展已成為製造商的核心要求，電力可靠性與降低碳排放正成為廠務管理的首要課題。他強調，半導體廠的能源管理已不只是供電設備採購，而是結合中低壓配電、UPS、SCADA、馬達變頻到數位監控的整體工程能力。為協助業界掌握相關趨勢，ABB日前舉辦半導體能源創新論壇，邀請多位專家剖析市場動態並展示解決方案。
 
DIGITIMES研究中心專案經理陳澤嘉則表示，AI已是半導體產業成長的主要動能，2026年全球半導體產值預估將逼近甚至突破1兆美元，伺服器、AI加速器、HPC晶片與記憶體需求是主要拉力。與此同時，CSP資本支出持續擴大、資料中心機櫃功耗升高，加上台灣晶圓廠、記憶體與先進封裝擴產腳步不停，電力供應、能源效率與PUE管理，正快速成為供應鏈能否承接下一波AI需求的關鍵制約。
 
供電可靠度 多層防線守住製程不中斷

在工廠端，配電系統的智慧化是供電可靠度的第一道防線。ABB台灣低壓配電業務副理費彧韋提到，隨著未來能源稀缺性逐步提高，如何提高產業用電效能是一個重要的課題，再生能源導入使電網更複雜、維運人力持續減少，配電盤不能只在故障後才維修，而需要透過感測器與數位化元件蒐集溫度、電流、開關次數、接點狀態等數據，進行健康度與用電數據分析，達到預防性維護並提高用電效率。

他強調，取得溫度數據只是起點，真正的價值在於如何系統性的判讀數據、建立告警邏輯，並把維修行動導向正確位置，確保產能持續高效不間斷。
 
針對設備部分，ABB智慧電源部產品行銷經理吳書瑋表示，ABB新一代Emax 3空氣斷路器將溫度感測、狀態偵測、弧光保護、安全維護模式與自定邏輯整合進ACB，使配電盤兼具斷路保護與預防性維護能力。相較過去需要測溫槍、PLC、繼電器與複雜配線的做法，Emax 3透過內建感測與邏輯功能降低元件數量，在維護時也能提供更快的跳脫反應，降低人員觸電、短路與弧光風險。ABB全球產品經理Jae-Jun Lee則補充，透過匯流排、電表、I/O模組、Gateway與HMI的整合，配電系統可更細緻掌握各迴路用電與設備狀態，達到全面電力監測及用電效率優化的效果。
 
電力品質的威脅不只來自斷電，更常見的是瞬間電壓驟降。ABB台灣電源保護部門業務經理吳榮泰指出，電壓驟降佔電力品質事件的多數，多由雷擊、施工、變壓器或開關設備異常等不可預測因素引發，對產線的PLC、變頻器、接觸器或電源供應器而言，毫秒級的電壓異常就可能造成跳脫，進而產生斷線停機，在製品報廢，關鍵零組件叫修，停線時間影響產能，再復線時影響良率等問題。

ABB的PCS100 AVC-40主動式電壓調節器，定位在快速修正電壓驟降、電壓不平衡與相角偏差，不使用儲能、佔地小、維護成本低；若需要應對更長時間的電壓中斷，則可搭配PCS100 UPS-I，透過電池或超級電容提供秒級備援。
 
針對大型資料中心與AI場域，吳榮泰進一步介紹HiPerGuard中壓UPS(6.6KV ~ 34.5KV)相較傳統「中壓配電、變壓器、低壓UPS」的多層架構，HiPerGuard直接在中壓側提供保護，可減少變壓器、斷路器與高電流低壓配線，降低佔地與潛在故障點。

單一模組容量達2.5MW，並聯可擴充至25MW，適合10MW以上等級的關鍵負載場域。透過ZISC架構，系統在市電正常運轉時可進行電壓調節與壓降保護等電力品質改善，市電異常時則無縫切換至儲能供電，等待發電機開始運作供電後無縫切至發電機接管電力供給
 
能源效率 降低廠務系統的隱性耗損

廠務系統的能源效率，是另一個容易被低估的節點。ABB亞太區運動控制事業部經銷經理陳國勵指出，晶圓廠有相當高比例的能源消耗來自廠務系統，送風、回風、排氣風機、冰水主機與超純水幫浦長時間運轉，若能在HVAC與泵浦系統導入高效率馬達與變頻器，將直接影響營運成本與減碳成效。

他也提醒，變頻器的評估不能只看單機效率，還需納入諧波、功率因數、線路損耗與部分負載效率；傳統6脈波變頻器通常會產生較高諧波，可能干擾精密製程設備或量測儀器。ABB主張以超低諧波變頻器搭配IE5同步磁阻馬達，協助穩定風量與壓差，確保潔淨室環境控制，降低能耗並改善電力品質。
 
ABB全球客戶支援工程師李振辭則從馬達生命週期的角度補充。他指出低壓馬達大量存在於HVAC、冷卻水塔、冰水系統、泵浦與真空系統等廠務環節，馬達購置成本只佔生命週期成本的一小部分，長年用電才是大宗。以75kW馬達為例，IE5相較IE3每年可節省可觀的電力與碳排放，投資回收期具有吸引力。面對台灣馬達能效標準提高與供應鏈碳足跡要求，他也指出EPD環境產品聲明將成為企業採購與永續管理的重要依據。
 
數位管理 從被動檢修走向主動預測

供電可靠與能源效率之外，如何把電力數據轉化為可治理的營運資產，是半導體廠廠務管理的下一個課題。
 
ABB亞洲公用事業市場開發經理蔡閔智說明，集中式保護與AI故障預測的目標，是讓維護從「事故後檢修」推進到「可解釋的預測」。方案以既有保護電驛、合併單元與SSC600集中式保護控制平台蒐集電流、電壓與故障波形資料，再透AI進行異常分析與根因判讀，特色是不需額外加裝專用感測器，而是利用既有電力保護資料建立模型，辨識電纜接頭、變壓器、開關設備或異常負載的潛在風險，讓廠務團隊在故障發生前取得較清楚的處置窗口。
 
ABB台灣中壓配電部工程經理郭人通以ABB Ability zenon SCADA平台為例，Power SCADA成功的關鍵，不只是軟體功能，而是架構設計與持續治理。半導體廠真正要建立的，不是一套只會看資料的系統，而是能支援長期穩定運轉、快速追溯異常與持續改善營運的電力監控平台。他強調，系統可靠度來自底層架構設計，包括運算資源、資料寫入、通訊擴充、網路分層、伺服器備援、閘道器部署與斷線補傳等完整規劃。