對許多年輕人而言,，“停電”恐怕是一個十分遙遠又陌生的詞語。然而,，這兩天,，與停電相關的事件卻成了熱搜上的“常客”,。不少網(wǎng)友吐槽——吃不上飯,、洗不上澡、不敢上廁所,、手機沒信號,、紅綠燈停電引發(fā)擁堵……更有吉林一家四口被困電梯，幸而得救,。網(wǎng)友直呼：“2021年活出了原始人的感覺……”
此次“電荒”并非毫無征兆,，自2020年12月起，包括湖南,，江西，浙江在內(nèi)的南方諸多省份都出現(xiàn)了不同程度的限電,。時值供暖高峰期,，對于許多不知暖氣為何物、依靠空調(diào)取暖的南方城市而言,，去年的冬天異常艱難,，義烏甚至到了晚上就要關閉路燈和小區(qū)的景觀燈……
轉(zhuǎn)至2021年，捱過寒冬,，情況也并未有所好轉(zhuǎn),，甚至“每況愈下”。廣東,、廣西,、云南、江蘇,、浙江,、寧夏等省區(qū)陸續(xù)發(fā)布了“有序用電”的通知，部分地區(qū)的錯峰用電方案逐步從“開五停二”升級為“開二停五”,，有些地區(qū)甚至是“開一停六”,，但終究是針對工業(yè)用電，所以居民并未有明顯感受,。
然而,，隨著情況進一步嚴峻，日常用電也終究受到了波及,，這才演變?yōu)槿耜P注的社會性事件,。對此，國家電網(wǎng)工作人員回應：東北地區(qū)已經(jīng)首先對非居民執(zhí)行了有序用電,，但是在執(zhí)行后仍存在電力缺口,，目前整個電網(wǎng)有崩潰的危險，才采取了對居民限電的措施,。
這波“缺電”大潮,，制造業(yè)首當其沖，高精尖的半導體產(chǎn)業(yè)鏈自然也無法幸免,，這無疑讓本就不富裕的芯片行業(yè)雪上加霜,。
半導體工廠實為用電大戶
截至9月25日晚，山東省煙臺、淄博,，江蘇省徐州,、淮安、連云港,、鹽城,、泰州、無錫,、蘇州,；浙江紹興，廣東東莞,、佛山,、汕頭、揭陽等城市目前已確認有企業(yè)接到“停電限產(chǎn)”通知,。
9月26日,，微博網(wǎng)友@手機晶片達人爆料稱，日月光半導體（昆山）有限公司對客戶發(fā)布公告稱,，因中國政府加強能耗雙減政策執(zhí)行力度,，其接到當?shù)卣o急限電通知，經(jīng)協(xié)商,，將于2021年9月27日8時至2021年9月30日24時限電,。限電期間，工廠將無任何產(chǎn)出,。
此外,，全球第二大芯片電阻基板廠九豪9月26日先降載15％，該公司高溫鍋爐仍維持生產(chǎn),，但是配合當?shù)卣?，這種半停工狀態(tài)預計維期一周；據(jù)《日經(jīng)亞洲評論》報道,，蘋果和特斯拉的主要機械零部件供應商乙盛精密工業(yè)26日也表示,，該公司在江蘇昆山市的工廠從9月26日到10月1日暫停生產(chǎn)……
不難發(fā)現(xiàn)，本次限電中,，各地均將目光聚焦在制造業(yè),，而半導體作為制造業(yè)的重要一環(huán)，本身也是能耗大戶,，“缺電”在某種程度上已成為擴大產(chǎn)能的阻礙之一,。
以全球最大的芯片代工廠臺積電為例，2019年,，包括中國臺灣廠區(qū),、WaferTech、臺積電（中國）、臺積電（南京）,、采鈺公司在內(nèi),，臺積電全球能源消耗量為143.3億度，消耗了臺灣近6%的電量,，同年,，擁有1300萬人口的深圳，一年居民用電量也僅為146億度電,。
面對如此驚人的用電量,，臺積電表示，高端光刻機設備的電力消耗占到了公司整體電力消耗的50%以上,，尤其是頂尖的EUV光刻機設備，雖然有效的輸出功率僅為250W,，但其能源轉(zhuǎn)換效率卻只有0.02%,。
原因是極紫外光非常容易被吸收，連空氣都無法透光,，所以必須在真空環(huán)境中生產(chǎn),，同時，也無法以玻璃透鏡折射,，必須以硅與鉬制成的特殊鍍膜反射鏡,，來修正光的前進方向，而且每一次反射仍會損失3成能量,，但每臺EUV機臺需要經(jīng)過十幾面反射鏡,，將光從光源一路導到晶圓，所以損耗極大,。據(jù)測算,，一臺輸出功率250W的EUV機器工作一天，將會消耗3萬度電,。同時,，高耗電量所帶來的設備發(fā)熱無可避免，所以工廠內(nèi)的冷卻系統(tǒng)也同樣會消耗大量的電能,。
2020年7月,，曾有臺灣媒體報道，隨著臺積電5nm的大規(guī)模量產(chǎn),，其單位產(chǎn)品用電量相比去年上升了17.9%,。毫無疑問，新制程技術的復雜度也將進一步拉動電能用量,。曾有媒體預測,，臺積電3nm半導體制造廠開啟后，預計年耗電量將達到70億度。
據(jù)悉,，ASML也在持續(xù)提升光刻機的效率,，例如，NXE:3400C的產(chǎn)能從之前的125WPH（每小時處理晶圓數(shù)）提升到了175WPH,，同時還將推出針對3nm及以下制程的EXE:5000系列EUV光刻機,。
誠然，臺積電工廠的工藝復雜程度及產(chǎn)能需求在整個半導體產(chǎn)業(yè)鏈中屬于佼佼者,，無法以一概全,，但芯片工廠的精密特性毋庸置疑，是以行業(yè)整體用電量都較高,。
滴水穿石,，限電的多重誘因
半導體產(chǎn)業(yè)耗電已持續(xù)許久，此次的多省限電也不應是芯片“背鍋”,，而對于其背后的原因網(wǎng)友也是眾說紛紜,，除去“用大量能源幫助迪迦奧特曼制造光能回復能量”、“挖礦”耗費電力,、限電是為打贏對美金融戰(zhàn)等無從考證的猜測外,，能耗雙控行動影響、復工復產(chǎn)導致用電量攀升及國內(nèi)煤炭供應不足可能成為其中重要誘因,。
其中,，“能耗雙控”是指在黨的十八屆五中全會上所提出的實行能源消耗總量和強度“雙控”行動，在“碳達峰,、碳中和”大目標下,，將能耗強度也作為約束性指標，進一步推動各地探索低碳經(jīng)濟,。
然而,，今年8月，發(fā)改委印發(fā)了《2021 年上半年各地區(qū)能耗雙控目標完成情況晴雨表》,，廣東,、江蘇、福建等省區(qū)亮起紅燈,，能耗強度同比不降反升,。在生態(tài)環(huán)境督查和雙控考核的壓力之下，部分地區(qū)為完成雙控目標,，出現(xiàn)了包括不必要的限電在內(nèi)的激進“減碳”行為,，對此，中央多次強調(diào),，避免“一刀切關?！?，糾正“運動式減碳”。
對此,，廣東省能源局相關負責人表示,，本輪錯峰用電主要是因為高溫天氣下電量負荷雙增長、省內(nèi)機組發(fā)電能力有限等因素造成的,，并不是因為能耗雙控工作,。而對于本輪電力供應不足的主要原因，廣東省能源局副局長劉文勝表示：
一是廣東省經(jīng)濟復蘇勢頭強勁,，社會經(jīng)濟發(fā)展平穩(wěn)快速態(tài)勢帶動電力電量均高速增長,。1月和3月歷史上首次用電負荷突破1億千瓦，電量增速達30%以上,。1—8月,，我省全社會用電量5253億千瓦時，同比增長17.3%,，比全國增速高3.5個百分點,；目前正是“金九銀十”訂單高峰期，二產(chǎn),、三產(chǎn)用電需求持續(xù)旺盛，工業(yè)用電量3077億千瓦時,，同比增長18.3%,。目前，廣東省統(tǒng)調(diào)最高負荷需求為全國最高,，達1.41億千瓦,，同比增長11%。
二是高溫“加持”,，電量負荷雙增長,。作為典型的氣溫“敏感”型地區(qū)，廣東近期氣溫最高達34℃—38℃,，較往年同期偏高3℃—4℃,，氣溫每升高1℃，電力負荷便將提高200萬—300萬千瓦,。
三是省內(nèi)機組發(fā)電能力有限,。天然氣、煤炭價格高漲,，資源供應緊張,，火電企業(yè)發(fā)電積極性不高，疊加機組長期頂峰發(fā)電設備存在缺陷等因素,。
自復產(chǎn)復工以來,，全國用電需求快速增長,，同比漲幅接近15%。在供給端,，火電仍是我國發(fā)電主力,，但煤炭價格卻在持續(xù)飆升，據(jù)ZAKER新聞報道,，一位中部地區(qū)大型電力企業(yè)負責人表示,，“目前，5500大卡動力煤長協(xié)價（長期供貨協(xié)議價格）已超1000元/噸,，市場煤價格超1400元/噸,，電廠每發(fā)一度電，虧損都在加劇,，部分火電企業(yè)出電量不得不下降,。”所以,，煤炭供需矛盾進一步加劇了我國的電網(wǎng)壓力,。
寫在最后
凜冬將至，各地的煤炭,、用電需求勢必將再次迎來高峰,，在“限電停產(chǎn)”、“拉閘限電”等消息霸屏一天后,，國家電網(wǎng)與多地政府紛紛發(fā)文稱,，“將盡最大努力保障居民生活用電”、“堅決守住民生,、發(fā)展和安全底線”,，無疑為居民吃了一顆定心丸。
產(chǎn)業(yè)端,，制造業(yè)的高能耗雖然無法在短時間內(nèi)實現(xiàn)飛躍,，但在數(shù)字化技術的加持下，相信能耗管理系統(tǒng)將極大提升工廠用電能效,。
