半導體製造業一直是台灣的驕傲，其前瞻能力也備受國際肯定，加上熱騰騰的5G時代來臨，對於穩定電力的高度需求將是未來發展關鍵，促使企業積極佈署智慧電力及儲能管理。歷經2022年全台303大規模停電，影響549萬戶，多處石化、重工業區，甚至國防工業等一度停擺，鉅額損失難以預估；2021年中台積電南科晶圓廠跳電，損失逾10億新台幣；以及2019年底韓國三星華城晶片廠跳電僅一分鐘，報廢晶圓和重新恢復上線損失粗估3,000萬美元，還連帶客戶失去信心而轉單的震盪。追求零電力風險，可說是當前半導體製造的決勝點，解決方案如UPS (Uninterruptible Power System)不斷電系統，更加勢不可擋！本文將深入探討UPS是什麼？以及它在半導體製造業中的角色和重要性。
|UPS(Uninterruptible Power System)是什麼?
UPS是什麼？大部分的消費者誤以為UPS是一種發電機，只要家中或者公司安裝UPS就可以提供源源不絕的電力以供使用，但事實上，UPS主要功能為儲能並非發電！
| UPS是什麼，三大種類一次看懂！
UPS為不斷電系統的簡稱，可用於緊急斷電、停電時，作為短時間內緊急電源的設備。根據功能運作，UPS(不斷電系統)類型主要分為以下三種：
在線式UPS (On-line UPS)：
與電力設施同時運作，平時有穩定電壓、排除雜訊功能，若停電時即可直接轉換電力並供給至需求端，無須等待時間、可靠度高，主要應用於通訊電信、醫療設備、軍事工業、大型數據資料庫中心等，然而其體積大且結構相對複雜，因此建置成本較高。
離線式UPS (Off-line UPS)：
平時處於待機狀態，如有發生任何停電之緊急狀況，才會開啟儲備電源供應電力，供電過程耗時，因無法瞬間供給電力與使用者，較不適用於企業用戶。離線式不斷電系統因體積小、重量輕、控制較容易，且低成本，主要應用於住家用電、消費性電子產品，如遊戲主機。
在線互動式UPS (Line-interactive UPS)：
通常為伺服器廠商、網路中心、通信設備等較易使用的UPS種類，正常供電時電力由變壓器輸出，逆變器此時會作為充電器使用；斷電時，逆變器則在將電池能量轉為交流電，輸出備用電源，過程需時間轉換。在線互動式UPS結構複雜，因此建置成本較高，其保護性介於在線式與離線式之間，且相較於在線式UPS之下，較省電且經濟效益較高。
備註：
變壓器：用電磁感應將電壓/電流轉換成相同頻率的裝置，以穩定電壓。
逆變器：將直流電(DC)轉成交流電(AC)供需求端使用。
不論是在線式、離線式還是在線互動式，每種UPS類型都有其特定的應用場景和優缺點，企業和用戶可以根據自身需求選擇適合的UPS系統，以確保電力供應的穩定性和可靠性。
| UPS電池選擇與安全性
據2015年經濟部技術處ITIS數據顯示，目前UPS電池使用種類主要以鉛酸電池為最大宗，約佔市場63%，其次鋰電池，約市場27%。
鉛酸電池因其易取得且價格便宜。但鉛酸電池每單位重量能量密度小、循環壽命短，若過度放電容易受損，因此市面上也有鋰三元電池的UPS系統，相較鉛酸電池雖價格高，但其壽命較長、體積小，充放電效率為鉛酸電池的3-5倍。但鋰三元電池因其材料特性，如遇過度充放電、溫度升高等狀況，皆可能帶來爆炸風險，任何產業都難以承擔發生事故的巨大損失。由此可見，電池安全性及可靠度為UPS技術發展的重要關鍵之一。
| UPS市場趨勢、挑戰與突破
根據IMARC Group (The International Market Analysis Research and Consulting Group)報告顯示，2022年全球的UPS市場規模已達77億美元，且預測2028年將達到107億美元，眼見市場需求持續攀升，用戶如何確保安全及零電力風險的目標？市場持續高度關注。廠商端很清楚企業積極追求的電力品質，必須先從安全性上獲得客戶信任，面對電池壽命、安全性、老化汰舊、礦產汙染、回收機制不全等各式挑戰，都關乎最終智慧電力及儲能管理的整體效能，以及企業在ESG永續議題的投入。
亞福儲能是全世界第一家發展創新商用鋁電池技術，具安全、環保且快速充放電性能的差異化優勢，可提供企業於UPS不斷電系統建置上更進一步的技術突破，取得未來企業營運電力零風險的決勝點。 這項創新技術的引進，將為企業提供穩固的電力基礎，幫助企業在競爭激烈的市場中脫穎而出，並持續發展開創新的篇章。
透過閱讀本文，相信讀者已經對UPS是什麼有了深入的了解。同時，也了解到半導體製造業正面臨著穩定電力的關鍵挑戰，而在這個電力決勝點上，UPS將扮演著不可或缺的角色。亞福儲能所開發的商用鋁電池技術為整個行業帶來了新的活力，確保企業能夠建置更安全、更環保且更高效的不斷電系統。UPS的技術創新將持續引領半導體製造業邁向電力穩定的未來，使企業能夠充滿信心地應對電力挑戰，實現更可持續的發展。
參考資料：
Edited by APh ePower