從臺積電消耗了臺灣7%的發(fā)電量說起---能源技術(shù)進步與中國和西方的未來

這些年經(jīng)過各種思想的碰撞，以及實際的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實際的軍事戰(zhàn)爭走向，都讓大家越來越形成一個觀點，不管是一個國家也好，還是一個公司也好，最終的實力是看其體系化的能力如何，而不是看其單點技術(shù)能力。

華為這幾年在芯片領(lǐng)域，在車領(lǐng)域的神速進展，也說明了其體系能力的強大，也就是說其技術(shù)儲備不只是簡單的只在通信領(lǐng)域，而是在材料，熱管理，軟件和算法，供應(yīng)鏈管理，采購管理，質(zhì)量管理等多個領(lǐng)域都有深厚的積累，所以其在進入一個新的領(lǐng)域后也能實現(xiàn)快速的趕超。

在2024年元旦的國家領(lǐng)導(dǎo)人新年賀詞里面，提到了八種中國在2023年的代表性工業(yè)品，分別是：

C919大飛機，國產(chǎn)大型郵輪；

神舟飛船，奮斗者號極限深潛；

一機難求的國產(chǎn)新手機；

新能源汽車，鋰電池，光伏產(chǎn)品。

原文是這么說的：

"這一年的步伐，我們走得很有力量。
經(jīng)過久久為功的磨礪，中國的創(chuàng)新動力、發(fā)展活力勃發(fā)奔涌。
C919大飛機實現(xiàn)商飛，
國產(chǎn)大型郵輪完成試航，神舟家族太空接力，“奮斗者”號極限深潛。
國貨潮牌廣受歡迎，國產(chǎn)新手機一機難求，新能源汽車、鋰電池、光伏產(chǎn)品給中國制造增添了新亮色。
中國以自強不息的精神奮力攀登，到處都是日新月異的創(chuàng)造。"

如果我們注意看的話，會發(fā)現(xiàn)八種工業(yè)品里面有兩個半和能源相關(guān)：鋰電池和光伏產(chǎn)品是兩個，新能源汽車算半個，因為汽車不是新玩意兒。

能源產(chǎn)業(yè)有多重要？就以臺積電為例子，我們都知道臺積電是臺灣市值最高的公司，我查了下歷史新聞，在2017年10月的時候，新聞報道說那時候臺積電市值一路上揚，占到了臺股市值的18%。

我又查了今年3月的新聞，臺積電的市值這幾年來還是一路漲，因此到3月份甚至超過了臺股市值的30%了，可見其對于臺灣特殊的意義。

這個極為重要的企業(yè)，其耗電量也讓人吃驚，下圖是臺積電的歷年耗電量，我們可以看到2022年消耗了210.86億度的電力，另外還消耗了天然氣，燃油等能源，約等于13.36億度電的能源。

于是我又查了 《世界能源統(tǒng)計年鑒》（2023），2022年中國臺灣地區(qū)發(fā)電量2881億度，占世界總發(fā)電量的1%，以天然氣和煤炭發(fā)電為主，分別貢獻了39%和42%， 核電貢獻了8%，余下的11%發(fā)電來自水電、可再生能源和石油等。
臺灣為了維持工業(yè)，每年需大量進口能源進行發(fā)電。

而2022年臺積電的耗電量（不算其他能源消耗）相當(dāng)于臺灣發(fā)電量的7.3%，這可是非常驚人的數(shù)字。而不管是臺灣的新聞報道，還是業(yè)界的估計，都認(rèn)為隨著工藝制程的推進，臺積電的耗電量還在越來越高，會突破臺灣總發(fā)電量的10%。

不過有點搞笑的是，臺灣的民進黨是一個搞“非核家園”的政黨，蔡政府提出來2025年要關(guān)閉臺灣所有的核電站，這顯然有助于臺灣電力供應(yīng)的緊張。

根據(jù) 新華社臺北報道 ， 3月 22日下午，臺當(dāng)局經(jīng)濟事務(wù)主管部門召開電價費率審議會。 會后宣布，自4月1日起，臺灣的工業(yè)、家庭及小商家用電價格全面調(diào)漲，平均漲幅為11%。

其中，民生用電以每月用電330度、700度和1000度為界分級調(diào)漲，漲幅在3%至10%，預(yù)估全臺有超過1340萬戶家庭受影響。

小商家用電以700度、1500度和3000度為界，漲幅也在3%至10%，約有91萬戶小商家受影響。

產(chǎn)業(yè)用電的漲幅更高。每年用電量5億度以上、用電連續(xù)兩年增長的企業(yè)，被列為“用電大戶”，設(shè)四級漲幅，分別為15%、18%、21%、25%。據(jù)島內(nèi)媒體報道，這類企業(yè)多為半導(dǎo)體廠及數(shù)據(jù)存儲商。其中，半導(dǎo)體龍頭企業(yè)臺積電的用電量最大，適用25%漲幅。

“一般工業(yè)”漲幅則為7%至14%，約有44萬家產(chǎn)業(yè)用戶受影響。

臺灣電價調(diào)整頻率為一年兩次檢討（4月和10月），電價調(diào)整幅度定為正負3%的區(qū)間。此次，由于臺電累計虧損已達3000多億元新臺幣，臺當(dāng)局稱“不得不”全面調(diào)漲電價。

受電價上漲影響，臺灣鐵路公司近日證實鐵路運輸票價將調(diào)漲，臺北捷運也表示將評估票價調(diào)整。另有醫(yī)院、電信、觀光住宿等行業(yè)，都“放風(fēng)”將相應(yīng)漲價。

臺當(dāng)局“主計總處”估算后表示，電價調(diào)漲對消費者物價指數(shù)（CPI）直接影響0.12個百分點。臺當(dāng)局貨幣政策主管機構(gòu)則在21日，將全年CPI增速預(yù)測值上修至2.16%。

有島內(nèi)網(wǎng)媒盤點，2016年民進黨上臺至今，電價只漲不降，先后共調(diào)漲4次，漲幅累計高達33.4%。

從臺積電 的 耗電量可以看出，工業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展 和 能源的輸入 其實是 一個正比 的關(guān)系 ，這就是為什么發(fā)展能源技術(shù)如此重要。

在2023年的國家統(tǒng)計局統(tǒng)計公報里面，

里面提到：初步核算，2023年中國能源消費總量57.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比上年增長5.7%。 煤炭消費量增長5.6%，原油消費量增長9.1%，天然氣消費量增長7.2%，電力消費量增長6.7%。

我注意到，2023年我國能源消費總量增長5.7%，而我國202 3年經(jīng)濟增速為 5.2%，能源消費的增速還比經(jīng)濟增速高一些，這是因為盡管我國在不斷的發(fā)展節(jié)能技術(shù)，但各個產(chǎn)業(yè)的耗電量還是不一樣的。

我又查了之前幾年的統(tǒng)計公報，數(shù)據(jù)如下：

2022年，經(jīng)濟增速3%，能源消費總量增長2.9%；

2021年，經(jīng)濟增速8.1%，能源消費總量增長5.2%；

2020年，經(jīng)濟增速2.3%，能源消費總量增長2.2%；

2019年，經(jīng)濟增速6.1%，能源消費總量增長3.3%

2018年，經(jīng)濟增速6.6%，能源消費總量增長3.3%

可以看出2018年-2023年的六年中，有五年經(jīng)濟增速高于能源消費總量，有一年的增速低于能源消費總量，也就是說隨著節(jié)能技術(shù)發(fā)展，單位能耗在下降，像2023年初步測算， 扣除原料用能和非化石能源消費量后，全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比上年下降0.5%。

但這種能源利用效率提升并不足以抵消能源總需求的增長，總的能源消費總量還是增長的。

2023年我國 煤炭消費量占能源消費總量比重為55.3%，比上年下降0.7個百分點； 天然氣、水電、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等清潔能源消費量占能源消費總量比重為26.4%，上升0.4個百分點。

也就是說，2023年還是有一半以上的能源來自煤炭。

試想一下，我國2023年人均GDP大約1.3萬美元左右，以后我們要做到人均四萬美元，那就是經(jīng)濟總量是現(xiàn)在的三倍，

那么理論上我國的能源消費總量也會是現(xiàn)在的兩倍多，我查了下我國2023年煤炭產(chǎn)量高達47.1億噸（注意煤炭產(chǎn)量折算成標(biāo)準(zhǔn)煤后會打折），如果再增長到兩倍多，意味著我國一年要開采一百多億噸煤來滿足經(jīng)濟發(fā)展需要。

雖然我國煤炭資源豐富，但是這樣高的開采強度，恐怕也不是什么好事，我國已經(jīng)有不少煤炭資源枯竭城市了，還是要為子孫后代留下些東西。

這也是為什么我國愿意響應(yīng)碳達峰，碳中和，這可以促進和刺激新能源技術(shù)發(fā)展，這也是為什么我國大力發(fā)展水力，光伏，風(fēng)電，核電這些清潔能源技術(shù)，尤其是核電，被認(rèn)為是人類解決能源問題的最終形式。

所以能源技術(shù)的發(fā)展，其實某種意義上也會決定中國和西方競爭中誰會最終勝利。

光伏已經(jīng)不用說了，中國已經(jīng)占到了全球的絕對份額，什么叫做絕對份額呢？3月28日《中國城市報》的報道，

“從以前‘三頭在外’受制于人，到今天引領(lǐng)世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，行業(yè)經(jīng)歷了近十年。2023年，我國在光伏主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)能的全球占比均超80%，

生產(chǎn)了全球90%以上的多晶硅、約98%的太陽能硅片、

85%以上的太陽能電池、80%以上的光伏組件。”

中國電力企業(yè)聯(lián)合會專家委員副主任委員王志軒表示。

這個數(shù)據(jù)說明，不只是西方，全世界在中國光伏產(chǎn)業(yè)鏈面前都毫無競爭力，不只是光伏的四個環(huán)節(jié)（多晶硅，硅片，電池片，組件），實際上上游的設(shè)備也高度國產(chǎn)化了。

再以水電為例子，

自2014年以來，中國水電裝機容量和發(fā)電量穩(wěn)居世界第一，水電資源成為我國第二大能源主體。

2021年6月28日， 金沙江白鶴灘水電站首批機組安全準(zhǔn)點投產(chǎn)發(fā)電，

當(dāng)時習(xí)近平總書記還發(fā)了賀信，信中說“白鶴灘水電站是實施“西電東送”的國家重大工程，是當(dāng)今世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程。全球單機容量最大功率百萬千瓦水輪發(fā)電機組，實現(xiàn)了我國高端裝備制造的重大突破。

這個白鶴灘的 全球單機容量最大功率的百萬千瓦水輪發(fā)電機組（高于三峽的單機容量70萬千瓦） ，由哈電集團自主研制。

不僅如此，該百萬千瓦機組 損耗也很低，電能轉(zhuǎn)化率高達96.7%，達到了世界大型混流式機組最高水平。

我曾經(jīng)總結(jié)過2023年中國的一些科技進步，其中全球首座第四代核電站就 是其中之一。

華能山東石島灣高溫氣冷堆核電站于2023年12月6日完成168小時連續(xù)運行考驗，正式投入商業(yè)運行。該核電站我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，也是全球首座第四代核電站，標(biāo)志著我國在第四代核電技術(shù)領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。

該核電站由中國華能牽頭，聯(lián)合清華大學(xué)、中核集團共同建設(shè)，于2012年12月開工，2021年12月首次并網(wǎng)發(fā)電，該項目集聚了設(shè)計研發(fā)、工程建設(shè)、設(shè)備制造、生產(chǎn)運營等產(chǎn)業(yè)鏈上下游500余家單位，先后攻克多項世界級關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)備國產(chǎn)化率達到93.4%。
高溫氣冷堆核電站重大專項總設(shè)計師、清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院院長張作義說，高溫氣冷堆是國際公認(rèn)的第四代核電技術(shù)先進堆型，是核電發(fā)展的重要方向，具有“固有安全性”，即在喪失所有冷卻能力的情況下，不采取任何干預(yù)措施，反應(yīng)堆都能保持安全狀態(tài)，不會出現(xiàn)堆芯熔毀和放射性物質(zhì)外泄。

就跟人是一定要通過進食來獲取能源一樣，工業(yè)和經(jīng)濟也一定要通過能源輸入才能創(chuàng)造出價值。

隨著大量企業(yè)投入人工智能，以后會出現(xiàn)更多像臺積電這樣的吞能源獸公司，根據(jù)《華爾街見聞》的報道， 據(jù)de Vries估計，若谷歌在每次搜索中都使用AIGC（生成式人工智能技術(shù)），其年耗電量將增至約290億千瓦時，這個數(shù)字和臺積電今年預(yù)計的耗電量也沒有差太多。

今年3月10日，《紐約客》雜志披露，OpenAI旗下聊天機器人ChatGPT日耗電量高達50萬千瓦時，以應(yīng)對每日約2億用戶請求。

國內(nèi)的媒體也紛紛對此進行了報道。

我算了下，單日耗電50萬度，那一年耗電就超過1.8億度電了，這還只是ChatGPT， 像Sora這樣的視頻應(yīng)用，單次用戶請求耗電量必然比ChatGPT這種文字圖片類的更高的多。

人工智能是少有的未來確定性趨勢的產(chǎn)業(yè)，而又直接和能源的輸入能力相關(guān)，實際上人工智能只是一個耗電的例子，耗電的產(chǎn)業(yè)不只人工智能。

2023年中國經(jīng)濟增長5.2%，能源消費總量卻增長了5.7%就是例子，這個能源消費增長其實主要還不只是人工智能帶來的。

因此不管是中國還是美國，都面臨以后依靠什么能源技術(shù)來滿足經(jīng)濟的長期發(fā)展的問題。

如果沒有先進而又低成本的核電技術(shù)，水電技術(shù)，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，光伏發(fā)電技術(shù)等，就不能夠支撐經(jīng)濟的長期發(fā)展，這是一個關(guān)鍵的基礎(chǔ)量，也是中美長期競爭的關(guān)鍵變量。

當(dāng)然，光伏，水電設(shè)備等領(lǐng)域美國落后中國了，美國是不是就沒有自己的能源優(yōu)勢了？當(dāng)然不是，像之前說的發(fā)電的重型燃氣輪機，美國GE公司就仍然比我國先進。

而美國的石油天然氣自然資源稟賦更是出色，我們都知道俄羅斯的油氣資源非常豐富，但實際上2023年不管是石油還是天然氣，美國竟然都是世界第一產(chǎn)量大國，天然氣產(chǎn)量超過了俄羅斯，石油產(chǎn)量超過俄羅斯和沙特。

以石油為例， 美國能源情報署(EIA)公布，

2023年美國原油及凝析油日均產(chǎn)量達1290萬桶，刷新全球產(chǎn)量記錄。

這一產(chǎn)量超過了2019年的1230萬桶/天，使得美國進一步拉大了與俄羅斯和沙特阿拉伯這兩個石油產(chǎn)出大國的差距。

去年（2023年）12月，美國原油產(chǎn)量更是達到1330萬桶/天的月度新高。

2023年在全球石油市場中，

俄羅斯2023年產(chǎn)量為1010萬桶/天，

沙特阿拉伯為970萬桶/天，

而加拿大、伊拉克和中國總產(chǎn)量為1310萬桶/天，僅略微超過美國。

而在天然氣產(chǎn)量方面，根據(jù)《中國石化報》的報道，

2023年美國持續(xù)天然氣增產(chǎn)以填補市場空白，

2023年美國天然氣產(chǎn)量達到9212億立方米，比2022年增長了4.5%，再次刷新產(chǎn)量峰值，穩(wěn)居世界第一位。

俄羅斯2023年是全球第二大天然氣生產(chǎn)大國，2023年天然氣產(chǎn)量為6474億立方米，比2022年下降了3.9%。

也就是說，美國2023年的天然氣產(chǎn)量竟然比俄羅斯還高出了42.3%！

也因為此，天然氣發(fā)電是美國最大的電力來源，根據(jù)BP的能源統(tǒng)計年鑒2023，在2022年的美國發(fā)電量中高達39.9%來自天然氣發(fā)電，高居第一位（第二位是煤電19.9%,第三位是核電17.9%）

能源是基礎(chǔ)量，能源方面存在短板，則必 定總體產(chǎn)業(yè)能力方面存在短板。

我覺得現(xiàn)在的電力和經(jīng)濟的關(guān)系，很像農(nóng)業(yè)時代的糧食與人口的關(guān)系，

人類進入到工業(yè)時代才解決了糧食問題，一方面生育率下降人口不再增長了，一方面由于化肥，農(nóng)藥，先進種子技術(shù)等發(fā)展糧食大幅增產(chǎn)。

人類或許也會在某一天解決能源問題（例如掌握了傳說中的可控核聚變發(fā)電技術(shù)），不過在那之前，能源將是人類經(jīng)濟發(fā)展長期的剛需。

尤其是化石能源發(fā)電（煤，石油，天然氣）我覺得從長期看是不可持續(xù)的，設(shè)想一下如果未來人類對電力的需求增長十倍，難道煤，石油，天然氣等的年產(chǎn)量也隨之增長幾倍嗎？

就如我在本文前面提到的數(shù)據(jù)，2023年中國光是煤炭產(chǎn)量就超過47億噸，以后我們的經(jīng)濟變成現(xiàn)在的三倍，這個數(shù)字是不是也得增長到三倍，哪怕只是變成兩倍多都變成上百億噸了，這是多么龐大的量，繼續(xù)增長下去恐怕整個中國地下的煤都要被我們挖光了。

或者反過來說，如果僅以化石能源發(fā)電，那人類的電力來源就幾乎可以說被設(shè)置了上限了，不能實現(xiàn)10倍，100倍，1000倍的增長。

因此必然要用各種新能源來提供電力。

能源可以說是人類最為確定性增長的行業(yè)了。

那么我們作為個人，能不能在能源這種以后需求會確定性增長的產(chǎn)業(yè)方面想辦法獲取收益呢？我覺得是有機會的，當(dāng)然這是另外一個話題了。