接轨AI时代用电挑战 ABB半导体能源创新论坛聚焦厂务电力升级

ABB日前于新竹举办半导体能源创新论坛，介绍ABB电气与自动控制解决方案于半导体厂的应用。ABB

半导体制程技术持续微缩化，在高精密制程中，电力可靠性对良率、产能的影响至关重要；此外，永续发展也已成为产业的核心策略，提升能源效率、降低碳排放已是必然趋势。作为全球电气与自动化领导大厂，ABB透过长期深耕技术经验，协助全球半导体客户确保稳定供电、提升能源效率，并加速智能化与永续转型。
 
ABB 电气部门全球半导体事业负责人Charles Burgeat在开场演讲时指出，晶圆厂是资源密集度极高的场域，无尘室、HVAC、微影、沉积与蚀刻等设备几乎全天候运转，任何毫秒级电压异常都可能造成制程中断与高额损失；永续发展已成为制造商的核心要求，电力可靠性与降低碳排放正成为厂务管理的首要课题。他强调，半导体厂的能源管理已不只是供电设备采购，而是结合中低压配电、UPS、SCADA、马达变频到数码监控的整体工程能力。为协助业界掌握相关趋势，ABB日前举办半导体能源创新论坛，邀请多位专家剖析市场动态并展示解决方案。
 
DIGITIMES研究中心专案经理陈泽嘉则表示，AI已是半导体产业成长的主要动能，2026年全球半导体产值预估将逼近甚至突破1万亿美元，服务器、AI加速器、HPC芯片与存储器需求是主要拉力。与此同时，CSP资本支出持续扩大、数据中心机柜功耗升高，加上台湾晶圆厂、存储器与先进封装扩产脚步不停，电力供应、能源效率与PUE管理，正快速成为供应链能否承接下一波AI需求的关键制约。
 
供电可靠度 多层防线守住制程不中断

在工厂端，配电系统的智能化是供电可靠度的第一道防线。ABB台湾低压配电业务副理费彧韦提到，随着未来能源稀缺性逐步提高，如何提高产业用电效能是一个重要的课题，再生能源导入使电网更复杂、维运人力持续减少，配电盘不能只在故障后才维修，而需要透过传感器与数码化元件蒐集温度、电流、开关次数、接点状态等数据，进行健康度与用电数据分析，达到预防性维护并提高用电效率。

他强调，取得温度数据只是起点，真正的价值在于如何系统性的判读数据、建立告警逻辑，并把维修移动导向正确位置，确保产能持续高效不间断。
 
针对设备部分，ABB智能电源部产品行销经理吴书玮表示，ABB新一代Emax 3空气断路器将温度传感、状态侦测、弧光保护、安全维护模式与自定逻辑整合进ACB，使配电盘兼具断路保护与预防性维护能力。相较过去需要测温枪、PLC、继电器与复杂配线的做法，Emax 3透过内建传感与逻辑功能降低元件数量，在维护时也能提供更快的跳脱反应，降低人员触电、短路与弧光风险。ABB全球产品经理Jae-Jun Lee则补充，透过汇流排、电表、I/O模块、Gateway与HMI的整合，配电系统可更细致掌握各回路用电与设备状态，达到全面电力监测及用电效率优化的效果。
 
电力品质的威胁不只来自断电，更常见的是瞬间电压骤降。ABB台湾电源保护部门业务经理吴荣泰指出，电压骤降占电力品质事件的多数，多由雷击、施工、变压器或开关设备异常等不可预测因素引发，对产线的PLC、变频器、接触器或电源供应器而言，毫秒级的电压异常就可能造成跳脱，进而产生断线停机，在制品报废，关键零组件叫修，停线时间影响产能，再复线时影响良率等问题。

ABB的PCS100 AVC-40主动式电压调节器，定位在快速修正电压骤降、电压不平衡与相角偏差，不使用储能、占地小、维护成本低；若需要应对更长时间的电压中断，则可搭配PCS100 UPS-I，透过电池或超级电容提供秒级备援。
 
针对大型数据中心与AI场域，吴荣泰进一步介绍HiPerGuard中压UPS(6.6KV ~ 34.5KV)相较传统「中压配电、变压器、低压UPS」的多层架构，HiPerGuard直接在中压侧提供保护，可减少变压器、断路器与高电流低压配线，降低占地与潜在故障点。

单一模块容量达2.5MW，并联可扩充至25MW，适合10MW以上等级的关键负载场域。透过ZISC架构，系统在市电正常运转时可进行电压调节与压降保护等电力品质改善，市电异常时则无缝切换至储能供电，等待发电机开始运作供电后无缝切至发电机接管电力供给
 
能源效率 降低厂务系统的隐性耗损

厂务系统的能源效率，是另一个容易被低估的节点。ABB亚太区运动控制事业部经销经理陈国励指出，晶圆厂有相当高比例的能源消耗来自厂务系统，送风、回风、排气风机、冰水主机与超纯水帮浦长时间运转，若能在HVAC与泵浦系统导入高效率马达与变频器，将直接影响营运成本与减碳成效。

他也提醒，变频器的评估不能只看单机效率，还需纳入谐波、功率因数、线路损耗与部分负载效率；传统6脉波变频器通常会产生较高谐波，可能干扰精密制程设备或量测仪器。ABB主张以超低谐波变频器搭配IE5同步磁阻马达，协助稳定风量与压差，确保洁净室环境控制，降低能耗并改善电力品质。
 
ABB全球客户支持工程师李振辞则从马达生命周期的角度补充。他指出低压马达大量存在于HVAC、冷却水塔、冰水系统、泵浦与真空系统等厂务环节，马达购置成本只占生命周期成本的一小部分，长年用电才是大宗。以75kW马达为例，IE5相较IE3每年可节省可观的电力与碳排放，投资回收期具有吸引力。面对台湾马达能效标准提高与供应链碳足迹要求，他也指出EPD环境产品声明将成为企业采购与永续管理的重要依据。
 
数码管理 从被动检修走向主动预测

供电可靠与能源效率之外，如何把电力数据转化为可治理的营运资产，是半导体厂厂务管理的下一个课题。
 
ABB亚洲公用事业市场开发经理蔡闵智说明，集中式保护与AI故障预测的目标，是让维护从「事故后检修」推进到「可解释的预测」。方案以既有保护电驿、合并单元与SSC600集中式保护控制平台蒐集电流、电压与故障波形数据，再透AI进行异常分析与根因判读，特色是不需额外加装专用传感器，而是利用既有电力保护数据建立模型，识别电缆接头、变压器、开关设备或异常负载的潜在风险，让厂务团队在故障发生前取得较清楚的处置窗口。
 
ABB台湾中压配电部工程经理郭人通以ABB Ability zenon SCADA平台为例，Power SCADA成功的关键，不只是软件功能，而是架构设计与持续治理。半导体厂真正要建立的，不是一套只会看数据的系统，而是能支持长期稳定运转、快速追溯异常与持续改善营运的电力监控平台。他强调，系统可靠度来自底层架构设计，包括运算资源、数据写入、通讯扩充、网络分层、服务器备援、闸道器部署与断线补传等完整规划。