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、紅綠燈停電引發擁堵……更有吉林一家四口被困電梯，幸而得救。網友直呼：“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，浙江在內的南方諸多省份都出現了不同程度的限電。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的景觀燈……
轉至2021年，捱過寒冬，情況也并未有所好轉，甚至“每況愈下”。廣東、廣西、云南、江蘇、浙江、寧夏等省區陸續發布了“有序用電”的通知，部分地區的錯峰用電方案逐步從“開五停二”升級為“開二停五”，有些地區甚至是“開一停六”，但終究是針對工業用電，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，這才演變為全民關注的社會性事件。對此，國家電網工作人員回應：東北地區已經首先對非居民執行了有序用電，但是在執行后仍存在電力缺口，目前整個電網有崩潰的危險，才采取了對居民限電的措施。
這波“缺電”大潮，制造業首當其沖，高精尖的半導體產業鏈自然也無法幸免，這無疑讓本就不富裕的芯片行業雪上加霜。
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接到“停電限產”通知。
9月26日，微博網友@手機晶片達人爆料稱，日月光半導體（昆山）有限公司對客戶發布公告稱，因中國政府加強能耗雙減政策執行力度，其接到當地政府緊急限電通知，經協商，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，但是配合當地政府要求，這種半停工狀態預計維期一周；據《日經亞洲評論》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……
不難發現，本次限電中，各地均將目光聚焦在制造業，而半導體作為制造業的重要一環，本身也是能耗大戶，“缺電”在某種程度上已成為擴大產能的阻礙之一。
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、WaferTech、臺積電（中國）、臺積電（南京）、采鈺公司在內，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，所以必須在真空環境中生產，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熱無可避免，所以工廠內的冷卻系統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的大規模量產，其單位產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。
據悉，ASML也在持續提升光刻機的效率，例如，NXE:3400C的產能從之前的125WPH（每小時處理晶圓數）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能需求在整個半導體產業鏈中屬于佼佼者，無法以一概全，但芯片工廠的精密特性毋庸置疑，是以行業整體用電量都較高。
滴水穿石，限電的多重誘因
半導體產業耗電已持續許久，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等無從考證的猜測外，能耗雙控行動影響、復工復產導致用電量攀升及國內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濟。
然而，今年8月，發改委印發了《2021 年上半年各地區能耗雙控目標完成情況晴雨表》，廣東、江蘇、福建等省區亮起紅燈，能耗強度同比不降反升。在生態環境督查和雙控考核的壓力之下，部分地區為完成雙控目標，出現了包括不必要的限電在內的激進“減碳”行為，對此，中央多次強調，避免“一刀切關停”，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、省內機組發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：
一是廣東省經濟復蘇勢頭強勁，社會經濟發展平穩快速態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、三產用電需求持續旺盛，工業用電量3077億千瓦時，同比增長18.3%。目前，廣東省統調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，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。
三是省內機組發電能力有限。天然氣、煤炭價格高漲，資源供應緊張，火電企業發電積極性不高，疊加機組長期頂峰發電設備存在缺陷等因素。
自復產復工以來，全國用電需求快速增長，同比漲幅接近15%。在供給端，火電仍是我國發電主力，但煤炭價格卻在持續飆升，據ZAKER新聞報道，一位中部地區大型電力企業負責人表示，“目前，5500大卡動力煤長協價（長期供貨協議價格）已超1000元/噸，市場煤價格超1400元/噸，電廠每發一度電，虧損都在加劇，部分火電企業出電量不得不下降。”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”、“拉閘限電”等消息霸屏一天后，國家電網與多地政府紛紛發文稱，“將盡最大努力保障居民生活用電”、“堅決守住民生、發展和安全底線”，無疑為居民吃了一顆定心丸。
產業端，制造業的高能耗雖然無法在短時間內實現飛躍，但在數字化技術的加持下，相信能耗管理系統將極大提升工廠用電能效。
